Föreställ dig att du sätter dig ner och hämtar din favoritbok. Du tittar på bilden på framsidan, dra fingrarna över den släta bokhylsan, och lukta på den välbekanta bokdoften när du bläddrar igenom sidorna. Till dig, boken består av en rad sensoriska framträdanden.

Men du förväntar dig också att boken har en egen oberoende existens bakom dessa framträdanden. Så när du lägger ifrån dig boken på soffbordet och går in i köket, eller lämna ditt hus för att gå till jobbet, du förväntar dig att boken fortfarande ser ut, känner, och luktar precis som när du höll i den.

Förväntar sig att objekt ska ha sin egen oberoende existens - oberoende av oss, och alla andra objekt-är faktiskt ett djupt antagande vi gör om världen. Detta antagande har sitt ursprung i den vetenskapliga revolutionen på 1600 -talet, och är en del av det vi kallar mekanistisk världsbild . Enligt denna uppfattning, världen är som en gigantisk urverksmaskin vars delar styrs av fastställda rörelselagar.

Denna syn på världen är ansvarig för mycket av våra vetenskapliga framsteg sedan 1600-talet. Men som den italienska fysikern Carlo Rovelli hävdar i sin nya bok Helgoland, kvantteorin – den fysiska teorin som beskriver universum i minsta skala – visar nästan säkert att denna världsbild är falsk. Istället, Rovelli hävdar att vi bör anta en "relationell" världsbild.

Vad innebär det att vara relationell?

Under den vetenskapliga revolutionen, den engelske fysikpionjären Isaac Newton och hans tyska motsvarighet Gottfried Leibniz var oense om rummets och tidens natur.

Newton hävdade att rum och tid fungerade som en "behållare" för universums innehåll. Det är, om vi kunde ta bort innehållet i universum – alla planeter, stjärnor, och galaxer – vi skulle lämnas med tomma rum och tid. Detta är den "absoluta" synen på rum och tid.

Leibniz, å andra sidan, hävdade att rum och tid inte var något annat än summan av avstånd och varaktigheter mellan alla föremål och händelser i världen. Om vi ​​tog bort innehållet i universum, vi skulle också ta bort utrymme och tid. Detta är den "relationella" synen på rum och tid:de är bara det rumsliga och tidsmässiga relationer mellan objekt och händelser. Den relationella synen på rum och tid var en viktig inspiration för Einstein när han utvecklade allmän relativitet.

Rovelli använder denna idé för att förstå kvantmekanik. Han hävdar föremålen för kvantteorin, som en foton, elektron, eller annan fundamental partikel, är inget annat än de egenskaper de uppvisar när de interagerar med— i relation med – andra föremål.

Dessa egenskaper hos ett kvantobjekt bestäms genom experiment, och inkludera saker som objektets position, Momentum, och energi. Tillsammans utgör de ett objekts tillstånd.

Enligt Rovellis relationella tolkning, dessa egenskaper är allt som finns för objektet:det finns ingen underliggande enskild substans som "har" egenskaperna.

Så hur hjälper detta oss att förstå kvantteorin?

Tänk på det välkända kvantpusslet med Schrödingers katt. Vi lägger en katt i en låda med något dödligt medel (som en flaska med giftgas) utlöst av en kvantprocess (som sönderfallet av en radioaktiv atom), och vi stänger locket.

Kvantprocessen är en tillfällig händelse. Det finns inget sätt att förutsäga det, men vi kan beskriva det på ett sätt som berättar för oss de olika chanserna för atomen att förfalla eller inte under någon tidsperiod. Eftersom förfallet kommer att utlösa öppningen av flaskan med giftgas och därmed kattens död, kattens liv eller död är också en ren slump.

Enligt ortodox kvantteorin, katten är varken död eller levande förrän vi öppnar lådan och observerar systemet. Ett pussel återstår om hur det skulle vara för katten, exakt, att varken vara död eller levande.

Men enligt den relationella tolkningen, tillståndet i något system är alltid i förhållande till något annat system. Så kvantprocessen i lådan kan ha ett obestämt resultat i relation till oss , men har ett bestämt resultat för katten .

Så det är fullt rimligt att katten varken är död eller levande för oss, och samtidigt vara definitivt död eller levande själv. Ett faktum är verkligt för oss, och ett faktum är verkligt för katten. När vi öppnar lådan, kattens tillstånd blir definitivt för oss, men katten var aldrig i ett obestämt tillstånd för sig själv.

I den relationella tolkningen finns det ingen global, "Guds öga" syn på verkligheten.

Vad säger detta oss om verkligheten?

Rovelli hävdar att eftersom vår värld i slutändan är kvant, vi bör ta hänsyn till dessa lektioner. Särskilt, objekt som din favoritbok kanske bara har sina egenskaper i förhållande till andra objekt, inklusive dig.

Tack och lov, som även inkluderar alla andra objekt, till exempel ditt soffbord. Så när du går till jobbet, din favoritbok fortsätter att visas är den när du höll den. Ändå, detta är en dramatisk omprövning av verklighetens natur.

På denna syn, världen är en invecklad nät av förbindelser, så att objekt inte längre har sin egen individuella existens oberoende av andra objekt – som ett oändligt spel av kvantspeglar. Dessutom, det kanske inte finns någon oberoende "metafysisk" substans som utgör vår verklighet som ligger till grund för denna webb.

Som Rovelli uttrycker det:"Vi är ingenting annat än bilder av bilder. Verklighet, inklusive oss själva, är inget annat än en tunn och skör slöja, utöver det ... det finns ingenting. "

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.