Scientific Insights Into the Evolution of the Universe and of Life
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THE PONTIFICAL ACADEMY OF SCIENCES Plenary Session on SCIENTIFIC INSIGHTS INTO THE EVOLUTION OF THE UNIVERSE AND OF LIFE 31 October-4 November 2008 Introduction p.3 Einführung p.4 Introduzione p.5 Programme p. 6 Abstracts p.10 Biographies of Participants p.20 List of Participants p.22 Memorandum p. 22 14 EM AD I A C S A C I A E I N C T I I F A I R T V N M O P VATICAN CITY 2008 But the big problem is that were God not to exist and were he not also the Creator of my life, life would actually be a mere cog in evolution, nothing more; it would have no meaning in itself. Instead, I must seek to give meaning to this component of being. Currently, I see in Germany, but also in the United States, a somewhat fierce debate raging between so-called “creationism” and evolutionism, presented as though they were mutually ex- clusive alternatives: those who believe in the Creator would not be able to conceive of evolution, and those who instead support evolution would have to exclude God. This antithesis is absurd because, on the one hand, there are so many scientific proofs in favour of evolution which appears to be a reality we can see and which enriches our knowledge of life and being as such. But on the other, the doctrine of evolution does not answer every query, especially the great philosophical question: where does every- thing come from? And how did everything start which ultimate- ly led to man? I believe this is of the utmost importance. This is what I wanted to say in my lecture at Regensburg: that reason should be more open, that it should indeed perceive these facts but also realize that they are not enough to explain all of reality. They are insufficient. Our reason is broader and can also see that our reason is not basically something irrational, a product of irrationality, but that reason, creative reason, precedes every- thing and we are truly the reflection of creative reason. We were thought of and desired; thus, there is an idea that preceded me, a feeling that preceded me, that I must discover, that I must fol- low, because it will at last give meaning to my life. This seems to me to be the first point: to discover that my being is truly rea- sonable, it was thought of, it has meaning. And my important mission is to discover this meaning, to live it and thereby con- tribute a new element to the great cosmic harmony conceived of by the Creator. (Meeting of the Holy Father Benedict XVI with the Clergy of the Dioceses of Belluno-Feltre and Treviso, Church of St Justin Mar- tyr, Auronzo di Cadore, Tuesday, 24 July 2007). 2 Scientific Insights into the INTRODUCTION Evolution of the Universe and of Life WERNER ARBER & NICOLA CABIBBO esearch into the origins and evolution ary theories and can provide a deeper insight of the universe, of matter and of life be- into the evolutionary processes of the living R longs to the focal topics of the natural and of the non-living world. This might allow sciences. The Pontifical Academy of Sciences our Academy to update its own knowledge ba- has repeatedly paid attention to these questions sis and to transmit this knowledge to human both in plenary sessions and in specialised society for an actualisation of its science-based meetings. In recent years relevant basic scientif- worldview. Scientific knowledge forms – in ad- ic knowledge has been considerably enriched, dition to traditional wisdom, religious beliefs in particular by the introduction of novel and and educational values – an essential part of powerful research strategies. Cosmic investiga- the orientating knowledge that serves us for tions can reach ever greater distances, while taking individual and socio-political decisions. particle physics and the nanosciences allow sci- In these scientific debates the Council of entists to explore structures of ever smaller di- the Academy proposes to focus more on the mensions. The results of these largely interdis- evolutionary process as such than on the pos- ciplinary studies considerably enrich our tulated origins of things which, however, shall knowledge about natural reality and they also also be discussed. It is our intention to raise new questions. These concern, for exam- strengthen our knowledge on the dynamics of ple, a postulated multiverse or dark matter evolution in its historical dimensions and also and, more generally, cosmic evolution. In the to provide prospective views on upcoming de- life sciences more precise structural knowl- velopments into the far future. Contributions edge on genetic information and on gene prod- on the specific impact that human activities ucts provides insights not only into functional may have on evolutionary processes will also characteristics but also into molecular mecha- be welcome. The Council also expects to be nisms that contribute to the occasional gener- able to draw from the Plenary Session conclu- ation of genetic variants – the drivers of bio- sions that are of relevance to the subject of the logical evolution. creation of something out of nothing and the By definition, evolution implies a changing various forms – of an evolutionary kind as well reality. This is what the sciences have postulated – in which this participation in being, caused as holding both for the inanimate cosmos and by the Being in essence, is realised. Indeed, for for the living world. Ever more powerful re- Thomas Aquinas, expressing a philosophical search strategies continue to strengthen the va- perspective, everything that is by participation lidity of these postulates. is (or is caused) by the Being in essence. Thus The Council of the Pontifical Academy in- not even the evolutionary processes of the uni- vites the Academicians to present in the forth- verse and life can be excluded from emanation coming Plenary Session any scientific contri- from the universal principle of being. butions that may validate or falsify evolution- 3 Wissenschaftliche Einsichten in die Evolution EINFÜHRUNG des Universums und des Lebens WERNER ARBER & NICOLA CABIBBO ie Forschung nach dem Ursprung und werden können und die einen tieferen Einblick der Evolution des Universums, der Ma- in den Evolutionsprozess der lebendigen und Dterie und des Lebens gehören zu den der leblosen Welt vermitteln können. Dies er- Hauptthemen der Naturwissenschaften. Die möglicht unserer Akademie, ihr eigenes Päpstliche Akademie der Wissenschaften hat grundlegendes Wissen zu ergänzen und dieses des öfteren, bei Plenarsitzungen und bei spezi- Wissen der menschlichen Gesellschaft zu ver- fischen Tagungen diesen Themen Aufmerk- mitteln für eine Aktualisierung ihrer auf Wis- samkeit gewidmet. In den letzten Jahren ist es senschaft beruhenden Weltanschauung. Wis- zu einer Erweiterung des entsprechenden senschaftliche Kenntnisse bilden – zusammen grundlegenden wissenschaftlichen Wissens ge- mit traditioneller Weisheit, religiösem Glau- kommen, vor allem durch die Einführung von ben und erzieherischen Werten – einen grund- neuen und effizienten Untersuchungsstrategi- legenden Teil des Orientierungswissens, das en. Die Weltenforschung ist imstande, immer uns bei individuellen und sozialpolitischen größere Entfernungen zu überwinden, während Entscheidungen dient. die Teilchenphysik und die Nanowissenschaf- Der Vorstand der Akademie schlägt vor, dass ten es den Wissenschaftlern ermöglichen, sich die wissenschaftlichen Debatten mehr auf Strukturen von immer kleineren Dimensionen den Evolutionsprozess als solchen konzentrie- zu erforschen. Durch die Ergebnisse dieser vor- ren sollten als auf den postulierten Ursprung der nehmlich interdisziplinären Studien nimmt un- Dinge, der aber ebenfalls diskutiert werden soll. sere Erkenntnis über die natürliche Realität be- Wir beabsichtigen, unser Wissen über die Dyna- trächtlich zu, und dabei tauchen auch neue Fra- mik der Evolution in ihren geschichtlichen Di- gen auf. Diese betreffen zum Beispiel ein po- mensionen zu erweitern und auch voraus- stuliertes Multiversum oder dunkle Materie blickende Ansichten über kommende Entwick- und allgemein die Evolution des Kosmos. In lungen in die ferne Zukunft beizusteuern. Will- den Lebenswissenschaften gibt eine genauere kommen sind auch Beiträge, die einen spezifi- Kenntnis über die Struktur der genetischen In- schen Einfluss von menschlichen Aktivitäten formation und der Genprodukte Einblick auf den Evolutionsprozess behandeln. Der Vor- nicht nur in funktionelle Charakteristiken, stand erwartet ferner, mittels der Plenarsitzung sondern auch in molekulare Mechanismen, zu Schlüssen zu gelangen, die bedeutend sind die zur gelegentlichen Bildung von geneti- für das Thema der Schöpfung von etwas aus schen Varianten – der Triebkraft der biologi- dem Nichts und der unterschiedlichen Formen – schen Evolution – beitragen. auch evolutionärer Art – in denen die Teilhabe Die Evolution impliziert per definitionem am Sein, gründend auf dem Sein in seiner Es- eine sich verändernde Wirklichkeit. Das haben senz, verwirklicht ist. In einer philosophischen die Wissenschaften sowohl für den unbelebten Sichtweise ausgedrückt, ist für Thomas von Kosmos als auch für die lebendige Welt postu- Aquin tatsächlich all das, was am Sein teilhat, in liert. Immer effizientere Forschungsstrategien seiner Essenz beim Sein (oder davon verur- bestätigen die Gültigkeit dieser Postulate. sacht). Daher können nicht einmal die Evolu- Der Vorstand der Päpstlichen Akademie tionsprozesse des Universums und des Lebens der Wissenschaften ladet die Akademiker dazu von der Emanation des universellen Prinzips ein, in der bevorstehenden Plenarsitzung wis- des Seins ausgeschlossen