kwanta, kwinkslagen & kwakzalvers

kwanta, kwinksl agen & kwakzalvers

Sander Bais Kwanta, kwinkslagen & kwakzalvers essays & columns

a ms terda m univ er sit y pre ss

Ontwerp omslag: Maedium, Utrecht Ontwerp binnenwerk: Sander Bais Alle afbeeldingen zijn van de hand van de auteur. isbn e-isbn nur

978 90 8964 266 0 978 90 4851 326 0 910

© Sander Bais / Amsterdam University Press, Amsterdam 2010 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voorzover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 jº het Besluit van 20 juni 1974, Stb. 351, zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, Stb. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de uitgever te wenden.

I feel the earth move under my feet I feel the sky tumbling down Carole King

Inhoudsopgave Ten geleide

9

Meinstein

11

Alles of niets

15

Hoe meer je weet hoe minder

23

Universum incognito

29

Job & Head hunters

37

Op weg naar het Multiversum

41

Maaiveld als Maatstaf

59

On$ fy$ik mi$t $exappeal

65

Wetenschap als cultuur

69

Oestergezwam

91

Window dressing

95

Het veelzeggende voorwoord

99

Eerst geloven dan zien

109

Over nutteloze vernuftigheden

111

Ge¨ınstitutionaliseerd wantrouwen

121

Eenheidsworst en de maat aller dingen

131

Luchtfiets of klapschaats

139

8

KWANTA, KWINKSLAGEN & KWAKZALVERS

De biologisering van de wetenschap

143

De wetenschap het graf in geprezen

151

Metaforismen

157

It ain’t necessarily so. . .

167

Blaaskaakmuziek

215

Stennis om kennis

219

Wet & Wanorde

225

Hoe men een kip met gouden eieren slacht

249

Een ervaring rijker, een illusie armer

261

De universiteit een augurkenfabriek

271

The selfish genius

277

Door de bomen het bos blijven zien

285

Dwarsliggers voor inloggers

299

Ten geleide Voor u ligt een bonte verzameling van serieuze essays en dwarse gedachtekronkels, waarin de vaak absurde aspecten van wetenschap, technologie, onderwijs en politiek op de korrel worden genomen. Wat deze bètababbels bindt is dat ze uit één levensader dat wil zeggen één pen zijn gevloeid en het is verrassend om te zien dat ze – weliswaar na substitutie van enkele namen en jaartallen – qua boodschap weinig aan actualiteit hebben ingeboet. Ze brengen een tijdperk in beeld maar laten ook zien dat er kennelijk minder verandert dan men ons vaak wil doen geloven. Deze geschriften vormen mijn bijdrage aan het debat over de rol en beeldvorming van de bètawetenschappen in de samenleving: ironisch, en relativerend, maar naar ik hoop ook informatief. Ik heb geruime tijd op plaatsen gezeten die op een aantal gebieden een fikse voorsprong hadden, waardoor ik het gevoel kreeg goed ge¨ınformeerd te zijn over wat Nederland nog te wachten stond en staat. Journalistiek Nederland laat zich veel gelegen liggen aan wat de buitenlandse media te melden hebben, maar omdat de bètawereld vaak een brug te ver is wordt daar doorgaans over gezwegen. Daarom toch maar dit boek. Sander Bais Amsterdam juni 2010

Meinstein1 Einstein, Zweistein, Dreistein. Einstein als homo universalis, of moet ik zeggen als manusje van alles? Einstein staat ver boven ons: niet slechts man van het jaar, nee hij werd in Time en Der Spiegel maar liefst uitgeroepen tot Mens van de eeuw. Deze meervoudige held schreef op meer dan één manier geschiedenis. Bij zijn leven was hij reeds een legende: een niet meer te beheersen mythe. Wij weten ons graag omringd door een veiligheidscordon van helden waarmee wij ons naar believen identificeren. Hij-is-één-van-ons zegt de natuurkundige, de wetenschapper, de filosoof, de activist, de Duitser, de jood, de zionist, de wereldburger, de moraalridder, de creatieveling, de zittenblijver, de antipatriot, de pacifist, de antimaterialist, de muzikant. . . wie niet eigenlijk? Met zijn opstandige geest staat hij ver boven ons maar is hij ook onder ons, is hij alomtegenwoordig. Hij is zelfs vàn ons: publiek domein, publiek bezit. ’s Mans gevleugelde woorden vliegen over en weer en worden te pas en te onpas uit de kast getrokken. Gevleugeld en vogelvrij. Ook in die zin is hij meer geciteerd dan welke wetenschapper ook. Er is dan ook Voor elck wat wils. Hij presteerde een schier onuitputtelijk repertoire van rake one-liner s over alles wat de menselijke conditie hachelijk zo niet belachelijk maakt: liefde, wiskunde, oorlog, geloof, eenzaamheid, educatie, vrouwen en politiek. Dit maakt hem bij 1.

Radio column, Teleac/NOT, December 2005

12


uitstek geschikt voor het betere campagnewerk. Wij citeren hem naar hartelust om onze eigen zaakjes kracht bij te zetten. Ook zijn excentrieke portretten doen het uitstekend op conferentiemap, T-shirt, softwarepakket, of koektrommel. Hij steekt voortdurend ongevraagd zijn kop om de hoek van de deur. Een handel is zo gek nog niet of Einstein wordt er aan zijn witte haren bij gesleept. Hij was immers de man die het lef had zijn tong uit te steken, niet eens naar ons, maar naar de pers die hem behoorlijk de keel uit hing. Een geste die Queen Elisabeth en ook trainer Louis van Gaal zich duidelijk niet konden veroorloven, maar Einstein deed het gewoon en kwam er nog mee weg ook. Misschien wel omdat hij de foto zelf zo leuk vond en hem onder vrienden verspreidde! Kersttijd is de tijd van de Einstein gadgets, Einsteinia: het relativistische polshorloge, de Twin verjongingskuur, de E = mc2 dasspeld, en de Einstein Pop voor onze wonderkinderen. In Korea is een nieuwe Robot genaamd Hubo op de markt verschenen met zowaar een echt Einstein hoofd, goed voor brain- and dishwashing. Zo is Einstein verworden tot een soort Amida Buddha, met 32 gezichten, honderden armen. . . en een navenant aantal aanbidders; ingehaald door zijn imago, verslagen, wat zeg ik: vermorzeld. Bij zijn leven een legende maar het karikaturale beeld wat nu van hem gekoesterd wordt is niet veel meer dan een opgeklopte schaduw van iemand die waarschijnlijk nooit bestaan heeft. Zijn leven zit vol met paradoxen die niet onder doen voor de paradoxen die zijn theorieën zo spannend maken. Ooit deed hij de bewering Ondoordacht respect voor autoriteit is de grootste vijand van de waarheid en sprak Het doet mij groot genoegen dat de koppigheid van een onverbeterlijke nonconformist op zo’n warm onthaal kan rekenen. Maar ondanks zijn pertinente afkeer van autoriteit werd hij zelf een autoriteit bij uitstek. Ja, we moeten onze tijd zien te verdelen tussen onze politiek en onze vergelijkingen. Voor mij zijn

MEINSTEIN

13

de vergelijkingen veel belangrijker: want politiek is een zaak van dit moment. Een wiskundige vergelijking staat er voor altijd. In een uitspraak als Nationalisme is een kinderziekte. Het is de mazelen van de mensheid. klinkt zijn minachting voor de politiek door, maar dat heeft niet mogen verhinderen dat hij het verzoek kreeg om president van Israël te worden. Is het niet vreemd dat ik die zulke impopulaire boeken heb geschreven, zo’n populaire figuur is? Laat ieder mens als individu gerespecteerd worden en niemand tot idool verheven. Hij verzucht: Het is vreemd om zo algemeen bekend te zijn en toch zo eenzaam. Deze uitspraken karakteriseren de paradox van de eenzame mens versus de publieke figuur die voortdurend in het middelpunt van de belangstelling stond. Hij was het die in Augustus 1939 de brief aan Rooseveld schreef, waarin hij opriep tot het op poten zetten van een nucleaire inhaalslag: In the course of the last four months it has been made probable – through the work of Joliot in France as well as Fermi and Szilard in America – that it may become possible to set up a nuclear chain reaction in a large mass of uranium, by which vast amounts of power and large quantities of new radium-like elements would be generated. Now it appears almost certain that this could be achieved in the immediate future.

De brief werd het startsignaal voor het Manhattan project, het project om in de US in een recordtempo een atoombom te maken. Met het Manhattan project zelf had Einstein niets van doen. Hij werd er uit de buurt gehouden want met zijn hoge ethische standaard zou hij wel eens roet in het eten kunnen gooien; men zegt dat hij van het bestaan pas afwist toen hij hoorde dat de bommen op Hiroshima en Nagasaki waren afgeworpen. Toch vormden die bommen paradoxaal genoeg de

14


ultieme realisatie van de formule E = mc2 , die door de overtuigd pacifist 40 jaar daarvoor waren neergeschreven. En ontgoocheld moest hij concluderen: De kracht die in het atoom ontketend is, heeft alles veranderd behalve onze manier van denken, we stevenen daarom af op een ongeëvenaarde catastrofe. Zo eindigt de mens daar, waar hij jarenlang met overgave tegen ten strijde is getrokken. Maar wie is nu mijn Einstein. Als ik dan toch moet kiezen zeg ik: dat is die van de grote stilte. Zeg, van de periode tussen 1907 en 1915, met eigenlijk maar één publicatie in 1913. Zeker tot aan de eerste wereldoorlog, volgens hemzelf een relatief gelukkige periode. Zijn carrière kwam op gang, hij toog van Praag via Z¨ urich naar Berlijn, bracht gelukkige tijden met zijn gezin door en werd verder volledig in beslag genomen door zijn werk aan de algemene relativiteitstheorie. Ik kies voor die grote stilte, ongehinderd door een te grote bekendheid was die stilte de stilte voor een van de grootste stormen die ooit in de wetenschap heeft gewoed: Einsteins algemene relativiteitstheorie. Dat is Meinstein.

Alles of niets1 Het nadeel van generalisten is dat ze niets weten over alles en het nadeel van bollebozen is dat ze alles weten over niets. Alles weten over niets? Was het maar waar. Bij navraag blijkt dat de crème de la crème van de wetenschap weinig tot niets weet over het niets. Wetenschappers zwijgen, maar het zit ze niet lekker. Stel je voor dat het innovatie platform een inval pleegt en vraagt waar je mee bezig bent en je moet antwoorden dat je aan het ‘niets’ werkt – aan het nietsen bent – dan betekent dat zonder twijfel een frisse duik in de koele meren des doods. Het niets is iets waar je je carriëregewijs lelijk in kunt verslikken. Het vacu¨ um, het niets, de leegte; de legendarische fysicus John Archibald Wheeler zei er het volgende over: No point is more central than this, that empty space is not empty. It is the seat of the most violent physics. Zoveel is zeker, niets bestaat niet, de notie van het niets berust op een misverstand. Wat wel bestaat is onwetendheid, noodzakelijke onwetendheid. Dus, much ado about nothing. Wat is er dan mis met het niets? Een modale vis zou antwoorden: ‘Wel, geen medevis, geen waterplant, geen speelrotsje en geen grint op de bodem.’ Maar wat de modale vis nooit zou zeggen is: geen water. Dat het niets iets is waarin hij niet zou kunnen bestaan komt in zijn vissenkop niet op. De modale mens weet inmiddels 1.

BRES 231 (2005)

ALLES OF NIETS

17

beter, zonder lucht krijgt hij het knap benauwd. Vroeger werd dit feit met een simpele proef gedemonstreerd. Men zette een vogeltje onder een glazen stolp en pompte vervolgens de lucht eruit. Vogeltje dood. Een experiment dat op katholieke meisjesscholen grote onrust veroorzaakte. Maar het is niet alleen het leven dat lucht nodig heeft om zich voort te planten, dat geldt ook voor geluidsgolven. Geluid heeft een medium nodig om zich in voort te planten, beton, water of lucht het doet er niet toe wat, maar geluid plant zich niet voort in het vacu¨ um. Leg je mobieltje onder voornoemde stolp en pomp de lucht er uit. Bel vervolgens naar het mobieltje en je hoort niet je favoriete ping-pongsong of nep-F¨ ur Elise. De vraag is dus wat er over blijft als we alles weghalen, al het water, alle lucht, alle atomen en moleculen. We blijven net zo lang doorpompen tot er niets meer over is en we een perfect vacu¨ um hebben. Echter, als we klaar zijn met pompen zien we dat mobieltje nog wel liggen. Het werd niet gaandeweg donker onder de stolp tijdens het pompen. Licht is een vorm van straling, en die kan zich kennelijk ongehinderd voortbewegen door het vacu¨ um onder de stolp. We kunnen het probleem nu beter omkeren, en de vraag stellen: als elektromagnetische golven – licht, radiogolven, Röntgenstraling etcetera – zich zo gemakkelijk door het vacu¨ um voortplanten, wat is dan dat vacu¨ um? Door welk medium planten die golven zich voort? U weet misschien dat hier aan het eind van de 19de eeuw veel om te doen is geweest. Toonaangevende geleerden geloofden dat elektromagnetische golven zich voortplantten in de ether, een term die afkomstig is van Aristoteles en die stond voor een mysterieus allesdoordringend medium. Die ether zelf zou net als water of lucht zich kunnen bewegen en die beweging zou invloed hebben op de voortplantingseigenschappen van de golven. Het beroemde Michelson-Moreley experiment liet zien dat deze invloeden tegen de verwachting in afwezig waren en de conclusie moest

18


zijn dat er geen ether was. Deze gewichtige discussie over het niets, was de kiem van een van de grote keerpunten in de moderne wetenschap, het voerde Einstein tot zijn speciale relativiteitstheorie waarin inderdaad op hardhandige wijze afgerekend werd met de notie van de ether. Licht plant zich, zo bleek, juist wel voort in het vacu¨ um, in het niets, daar was geen ether voor nodig. Er was geen vuiltje meer aan de lucht, dacht men. De moderne natuurkunde zit gevangen tussen twee ijzeren tangen – niet zozeer tussen zon en maan maar tussen kwantumtheorie en algemene relativiteit. Kwantumtheorie geeft een wonderbaarlijk precieze beschrijving van de materie en straling en algemene relativiteit van de ruimte en tijd. Dat maakt het niets er niet eenvoudiger op. In de kwantumwereld denken we over het vacu¨ um als een toestand van een medium met tamelijk bizarre eigenschappen. Het vacu¨ um is de laagste energie toestand van het medium en wordt de grondtoestand genoemd. Die grondtoestand heeft zelf een zekere energie maar die is moeilijk te bepalen. In eerste instantie zijn we daar ook niet echt in ge¨ınteresseerd, wat we doen is dat we de energie van de grondtoestand per definitie nul noemen en dan meten we de energieën van alle andere toestanden ten opzichte van deze laagste energie. Net zoiets als het kiezen van het nulpunt op de schaal van een thermometer. Tamelijk willekeurig dus. Vaak is die grondtoestand niet uniek. Het medium kan overgaan van de ene grondtoestand naar een andere. Water kan bevriezen, vloeibaar worden of verdampen, afhankelijk van de temperatuur. Een dergelijke faseovergang is een ingrijpende reorganisatie van hoe de moleculen zich al dan niet aan elkaar vastklampen. En er kan bij een dergelijke overgang energie vrijkomen (of opgenomen worden), energie die latent aan(af)wezig was in de eerdere grondtoestand. Maar dan nog, ook hierbij gaat het alleen over energieverschillen.

ALLES OF NIETS

19

Het is Einsteins algemene relativiteitstheorie van de ruimtetijd, die deze discussie op een ander plan bracht. Die theorie zegt in een slagzin samengevat, dat materie en straling de ruimte doen krommen. Als er veel massa en straling in het heelal zitten, kromt het zo sterk, dat het eindig en gesloten is, waardoor het uiteindelijk na een periode van uitdijing weer zal samentrekken in een Big Crunch. Als er te weinig gewone energie is kan het negatief gekromd zijn, wordt het heelal dientengevolge open en blijft het voor altijd uitdijen. Het blijkt dat deze theorie gevoelig is voor wat de energie van het vacu¨ um precies is, en niet alleen voor energieverschillen. Door nauwkeurig naar de energieinhoud en de kromming van het heelal te kijken kunnen we een uitspraak doen over de absolute grootte van de energie van het vacu¨ um. En wat blijkt, uit spectaculaire astrofysische waarnemingen van de afgelopen jaren, moeten we concluderen dat maar liefst 73% van de totale energie in het heelal vacu¨ umenergie is! Als je alle vormen van materie en straling wegneemt blijft er een loodzware leegte achter. De ledigheid – des duivels oorkussen – domineert de toekomst van onze kosmos. Aangezien het heelal sinds de oerknal uitdijt en daarom afkoelt is het inderdaad door verschillende faseovergangen heengegaan en de vacu¨ umenergie die daar al dan niet bij vrij gekomen is heeft enorme gevolgen gehad voor de evolutie van het heelal. En misschien is dat uiteindelijk wel de manier om te begrijpen waarom er zoveel energie in ons heelal zit. De vacu¨ umenergie heeft de merkwaardige eigenschap om overal een antizwaartekracht te veroorzaken. Waar alle materie en straling door de aantrekkende werking van de zwaartekracht de uitdijing van heelal afremt, doet de vacu¨ umenergie precies het tegenovergestelde, het zorgt voor een tegendruk die het uiteindelijk zelfs wint: het heelal zal voor eeuwig versneld uitdijen, dat is de consistente conclusie van een aantal recente experimenten.

20


Er is nog een andere essentiële vraag die het idee van een grondtoestand onherroepelijk oproept, namelijk, van wat is het vacu¨ um de grondtoestand. Om dat te weten te komen moet je die grondtoestand exciteren, je moet er energie aan toevoegen en kijken wat er gebeurt. Verkoop het een oplawaai en dan weet je wat voor vlees je in de kuip hebt. Je gooit een steen in het water en ziet de golven zich voortplanten, je klapt in je handen en hoort al of niet iets, je verkoopt iemand een mep en krijgt er al of niet een terug, enzovoorts. In het spectrum van mogelijke aangeslagen toestanden toont de grondtoestand zijn ware aard. Maar dan zijn we terug bij af, want de vraag van het niets is gereduceerd tot de vraag van het alles. Aldus beginnen we enige waardering te krijgen voor de woorden van John Archibald Wheeler die ik eerder citeerde. De leegte die we net beschreven hebben heeft iets angstaanjagends. Iets ongrijpbaars. We hebben het over een fantastisch verschrikkelijk niets. Je zou denken dat het niets heel weinig is maar dat is dus niet waar. Een contradictio in terminis? Nee, zegt de natuurkunde. En dat komt allemaal door die andere ijzeren tang genaamd kwantummechanica. Een fundamentele eigenschap van de kwantumtheorie komt tot uitdrukking in de onzekerheidsrelaties van Heisenberg. Natuurlijk, alle relaties zijn onzeker, maar hier gaat het over een exacte relatie tussen onzekerheden in uiterst elementaire en concrete zaken. Die relaties zeggen kortweg: als je veel wil weten over het één, kom je weinig te weten over het ander. Als je precies wil weten waar een deeltje is dan kun je niet tegelijkertijd heel precies weten wat zijn snelheid is. Hoe meer je weet hoe minder je weet. Zo zit de natuur nu eenmaal in elkaar. Eigenschappen waarvan je denkt dat ze niets met elkaar te maken hebben – bijvoorbeeld hoe precies je gelokaliseerd bent en hoe hard je gaat – blijken bij nader inzien niet onafhankelijk. Bepaalde eigenschappen zijn incompatibel met

ALLES OF NIETS

21

elkaar. Op een fundamenteel niveau heeft dat dramatische gevolgen. Het betekent bijvoorbeeld dat je een deeltje niet op een heel precieze plek stil kunt leggen, want dan zouden zowel de plaats als de snelheid tegelijkertijd precies vastliggen en dat mag niet van Heisenberg. Als je het stillegt heeft het een snelheid precies gelijk aan nul en weet je dus niet meer waar het ligt, en als je het precies daar en daar deponeert heeft het een onbekende snelheid. Dit is niet een praktisch meetprobleem maar een principieel feit. De onzekerheidsrelaties impliceren een complementariteitbeginsel over dingen in de werkelijkheid die je wel of niet tegelijkertijd kunt weten. Deze filosofische valkuil waar Bohr zijn tijdgenoten mee tot wanhoop dreef leidt tot een fundamentele onvoorspelbaarheid. Immers, als je niets over de snelheid van een deeltje weet, hoe weet je dan waar het een fractie van een seconde later is? Dat kun je dus niet weten. Het klassieke determinisme werd met een forse dreun om zeep geholpen. Sommigen zien deze fundamentele onzekerheid als de belangrijkste wetenschappelijke ontdekking aller tijden omdat het de weg baant naar de vrije wil; anderen zijn van mening dat de natuurkunde hiermee een soort vadermoord heeft gepleegd. Het is een mooi principe, maar auto’s doen er kennelijk niet aan mee; ze staan heel precies in hun parkeervak en tegelijkertijd staan ze doodstil. Heel voorspelbaar. Hoe zit dat? Hoe groot is die kwantumvaagheid eigenlijk? Inderdaad, dingen zijn niet zomaar kwantumvaag – er is sprake van een zekere onzekerheid. De schaal van die onzekerheid wordt gegeven door de constante van Planck h. Uitgedrukt in huis-, tuin- en keukeneenheden is deze verschrikkelijk klein, 0 komma vierendertig nullen 1. Daarom hebben auto’s er weinig last van, maar op (sub)atomaire schaal manifesteert die kleine h zich op dramatische wijze. Op volstrekt redelijke vragen krijg je dan gewoon geen antwoord. Hoe meer je weet hoe minder je weet; wat je ook doet, hoe gewiekst je het ook aanpakt.

22


Terug naar het niets. Stel nu dat je, veroordeeld tot deze onzekerheid, toch de precieze structuur van het vacu¨ um wil onderzoeken. Om te weten dat er niets is moet je heel precies kijken op heel kleine afstandsschalen, maar als je dat wil weet je niets meer over de snelheden of anders gezegd, over de energieën van de fluctuaties op die schaal, de energie van fluctuaties met een golflengte die gelijk is aan die kleine schaal. Die energieën kunnen wel eens heel erg groot zijn. En met het adagium van Einstein dat energie en massa equivalent zijn kunnen we spreken van The unbearable heaviness of not-being. Een energie die gigantisch is en die een gevolg is van de fluctuaties in het vacu¨ um. Het niets als een collectie van hoog-energetische processen die onzichtbaar – letterlijk virtueel – zijn. Hevige energiefluctuaties hebben hevige fluctuaties van de ruimtetijd tot gevolg, die daarom op kleine afstandsschalen eigenlijk niet meer te begrijpen is. En zo keren we andermaal terug bij de woorden van John Archibald Wheeler die ik eerder aanhaalde. Holistischer kan het bijna niet, diep in het niets zit het al verborgen. Zo blijven de allesweters zitten met een onbekend maar hevig niets; met noodzakelijke onwetendheid en een leegte die als een molensteen om hun nek hangt. Het is een troost te weten dat onze bollebozen niet voor niets niets weten over het niets.

Hoe meer je weet hoe minder1 Ook in de nederige domeinen van de materie is de gedachte dat de wetenschap zo langzamerhand overal antwoord op heeft een illusie. Ik beweer niet dat we er nooit achter zullen komen maar het is altijd goed om te weten wat je niet weet. Wat voor de natuurwetenschappen buiten kijf staat is dat ze er in ieder geval steeds meer van begrijpen en dat die toename van wetenschappelijke kennis cumulatief is en een richting heeft – ook al zal niet iedereen die als vooruitgang willen betitelen. Noch Lao Tze met zijn diepzinnige uitspraak, ‘Hoe meer je weet, hoe minder je weet’, noch het postmodernistische gedachtegoed doen daar een vingerbreed aan af. Het niet-weten manifesteert zich aan de grenzen van de kennis. Daar doen zich steeds weer nieuwe vragen voor waar de veelweters het antwoord op schuldig moeten blijven. En omdat met de kennisomvang ook de grenzen in omvang toenemen wordt je dus met steeds meer onbeantwoorde vragen opgezadeld. Onze onwetendheid neemt toe. Zijn aan het eind van de rit de armen van geest daarom misschien toch zaliger? Een redelijke vraag is de volgende: wat groeit sneller, het weten of het niet-weten; de hoeveelheid verworven kennis of het aantal vragen dat zich aan de grenzen van die kennis voordoet? We kunnen die vraag parafraseren als: wat groeit sneller, het volume of de rand van dat volume? Even een 1.

BRES 233 (2005)

HOE MEER JE WEET HOE MINDER

25

Cito-toetssommetje maken: Een kennisvierkant met zijde a heeft een kennisinhoud die gelijk is aan het oppervlak van het vierkant – lengte maal breedte = a × a. De vraagomvang correspondeert met de rand, dat wil zeggen de omtrek van het vierkant en die is 4 × a. De verhouding tussen kennisvolume en vraagomvang dat wil zeggen tussen weten en niet-weten is dan gelijk aan a × a gedeeld door 4 × a en dat is gelijk aan a/4. Einde berekening. We zien dat de gezochte verhouding toeneemt met a, dat wil zeggen met een toenemende kennis. Met andere woorden, de hoeveelheid vergaarde kennis groeit sneller dan het aantal vragen en dat betekent dat we met wetenschap steeds meer terrein winnen op de onwetendheid. Basta. De rechtvaardiging van het wetenschapsbedrijf op de achterkant van een bierviltje. Dat er iets ongerijmds zit in bovenstaande redenering zal de oplettende lezer niet zijn ontgaan. Die ongerijmdheid zit hem in het feit dat je a priori niet weet of de totale hoeveelheid kennis een vaste of zelfs maar eindige omvang heeft. Als je je dan bedenkt dat een oneindige min een eindige hoeveelheid altijd nog oneindig is, maakt dat de menselijke zoektocht toch wat minder hero¨ısch: het is nu eenmaal lastig om met een leger – hoe groot ook – een oneindig land te veroveren. Oneindig blijft een weerbarstig begrip, ook voor generaals. Wetenschap bedrijven is in laatste instantie het leren leven met niet-weten. Richard Feynman – de befaamde 20ste eeuwse fysicus – zei het in het laatste door hem gegeven interview zo: I can live with doubt and uncertainty and not knowing. I think it’s much more interesting to live not knowing than to have answers which might be wrong. . . I don’t know the answer. I don’t feel frightened by not knowing things. . . Geen pausen, geen gurus, want moeder natuur is voor iemand die het echt wil begrijpen gewoon te vindingrijk. Zelfs onze magische intu¨ıtie legt het af en we worden gedwongen te accepteren dat we het nog steeds niet begrijpen, dat het allemaal nog weer heel

26


anders kan dan we hadden gedacht. Het gaat uiteindelijk om het bescheiden besef dat we slechts onderweg zijn. Terug naar de materie. Ons heelal is een grote zak gevuld met energie in de vorm van materie, straling en wat dies meer zij. De evolutie van dat heelal wordt bepaald door de vergelijkingen die Einstein daarvoor in 1915 opschreef en door de wetten waaraan de materie en straling moeten voldoen. Het heelal dijt weliswaar uit maar die uitdijing wordt afgeremd door de aantrekkingskracht die de in het heelal aanwezige massa en energie op elkaar uitoefenen. Op heel bijzondere plekken zoals onze aarde, zit de materie samengepakt en heeft zij zich op een buitengewoon ingewikkelde wijze georganiseerd – het verschijnsel mens is daar een sprekend voorbeeld van – en het blijkt dat het heelal daar zo’n 13,7 miljard jaar voor nodig heeft gehad. Eén van de robuuste uitkomsten van de theorieën die de kosmische evolutie beschrijven is trouwens dat dit om puur fysisch/chemische redenen ook niet veel sneller had gekund. Bij de evolutie van het heelal als geheel gaat het vooral om de gemiddelde hoeveelheden waarin de verschillende energievormen voorkomen, want dat zijn cruciale parameters die de oplossing van de vergelijkingen van Einstein waarin wij leven grotendeels bepalen. Daar hangt bijvoorbeeld vanaf of ons heelal voor altijd zal blijven uitdijen of ooit weer samen zal trekken tot een gigantische Big Crunch. Materie en straling zijn het toonbeeld van braafheid want ze houden zich heel gedwee aan zeer rigide natuurwetten. Fysici kennen die wetten en hebben nog nooit een wetsovertreder gesignaleerd. Daarom weten we ook precies wat materie en straling – alle ons bekende vormen van energie – niet kunnen, en dat maakt de zaak er niet makkelijker op. De afgelopen jaren zijn alle astronomische waarnemingen, aan de beweging van melkwegstelsels, aan de hoeveelheid zeer verafgelegen supernova’s en aan de in het heelal alomtegenwoordige elektromagnetische achtergrondstraling, gea-

HOE MEER JE WEET HOE MINDER

27

nalyseerd, met als gevolg een verpletterende ontdekking. De wetten van Einstein & Co werken prima, echter alleen als we bereid zijn te accepteren dat maar liefst 96% van de energie in het heelal voorkomt in een voor ons niet bekende vorm. Kortom, onwetendheid alom! Met al onze geleerdheid zijn we nog steeds niet veel meer dan bermtoeristen van het grote, ons omringende mysterie. Kreten laten aan duidelijkheid weinig te wensen over: het gaat om 23% donkere materie en 73% donkere energie of spookenergie. Wij tasten in een diep duister als het om 96% van de inhoud van ons heelal gaat. Ons heelal zit kennelijk tjokvol verdachte zaken, die erger zijn dan UFO’s of klonen van de invisible man. De werkelijkheid overtreft de verbeelding weer eens in alle opzichten. Wat we in ieder geval wel weten is dat die donkere materie zich voorzover het de zwaartekracht betreft, net zo gedraagt als gewone materie. Maar ze is donker, dat wil zeggen onzichtbaar, omdat ze ongevoelig is voor de ons bekende elektromagnetische en kernkrachten. Waaruit deze materie bestaat is vooralsnog een groot raadsel. Deeltjesfysici speculeren er vrolijk op los: zijn het niet gewoon neutrinos, zwarte gaatjes, fotino’s of andersoortige supralinos. Ze zoeken naar zogenoemde WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) die in laboratoria zoals het CERN in Genève in ieder geval nog niet opgedoken zijn en dat geeft enerzijds een ongemakkelijk gevoel, anderzijds voedt het de hoop op spectaculaire ontdekkingen. Die donkere energie is nog een graadje erger, eigenlijk ronduit vreemd, dat spul veroorzaakt namelijk gravitationele afstoting, een soort anti-zwaartekracht dus. Dat is inderdaad heel vreemd omdat wij niet beter weten dan dat de zwaartekracht altijd aantrekkend is – we hebben het niet voor niets over de aantrekkingskracht. Bij de elektrische kracht ligt dat heel anders, daar trekken tegengestelde ladingen elkaar aan terwijl gelijke ladingen elkaar afstoten. Maar bij de zwaar-

28


tekracht is er voor zover wij weten niet zoiets als positieve of negatieve massa. Het is interessant om te vermelden dat Einstein zelf in de formulering van zijn theorie al tegen de mogelijkheid voor deze donkere energievorm was opgelopen. De daarmee corresponderende zogenaamde kosmologische term had hij neergeschreven om nogal persoonlijke redenen die voortkwamen uit zijn diepgewortelde geloof dat het heelal statisch moest zijn; zijn verlangen naar een onveranderlijke kosmos. Hij kon in overeenstemming met zijn uitgangspunten voor de theorie nog één unieke term toevoegen en die leek zowaar de aantrekking van de materie en straling te kunnen compenseren met een gravitationele afstoting om zo de rust in het heelal te herstellen. Dat bleek echter alleen op het eerste gezicht te werken, bij nadere analyse kon de term zijn statische ideaal niet van de ondergang redden, waarna het genie naar zijn vondst refereerde als de grootste blunder die hij ooit begaan had. Als we terugkijken naar deze episode moeten we inderdaad vaststellen dat de belangrijkste voorspelling van Einsteins theorie nu juist was dat het heelal niet statisch is maar dynamisch – één groot evolutionair proces! Een voorspelling die overrompelend door waarnemingen is bevestigd. Anderzijds moeten we nu, na de ontdekking van die donkere energie, toegeven dat het tij keert en een gepaste herwaardering van de kosmologische term van de legendarische geleerde op zijn plaats is, er blijkt namelijk zoveel donkere energie te zijn dat het heelal niet alleen statisch is maar zelfs versneld uitdijt en naar het zich laat aanzien nooit meer op zijn schreden zal keren. Ieder tijdperk ziet boeken verschijnen waarin aangekondigd wordt dat de wetenschap bijna klaar is. Het lijkt mij wat prematuur met nog zo’n 97% procent van ons DNA en zo’n 96% van het heelal in donkere sluiers gehuld: To know or not to know, remains the question. Gewoon doorgaan dus.

Universum incognito1 Bètaverhalen gaan vaak gebukt onder een hoog ik-weet-ikweet-wat-jij-niet-weet-gehalte Daarmee lokt de bètaspreker vragen uit die juist niet gaan over wat hij verteld heeft. Gaat het over wat zich in ons heelal afgespeeld heeft, dan wil iedereen weten wat daarbuiten gaande is? Dijt het heelal uit? Waarin dijt het heelal dan wel uit! Wat gebeurde er voor de Big Bang! Om aan het ja-amen gevoel te ontsnappen probeert de mondige burger wetenschappers uit hun tent te lokken en te laten praten over iets wat ook die wetenschappers niet begrijpen. Bloed kruipt nu eenmaal waar het niet gaan kan. Nieuwsgierigheid jaagt de mens makkelijk de metafysica en esoterie in. Dat mag, maar nodig is het niet, want ook het wetenschappelijke wereldbeeld – hoe robuust ook – staat nog bol van onopgeloste raadsels. We leven nog steeds een universum incognito. Bijvoorbeeld, 97% van ons DNA staat te boek als junk en ons heelal is voor 96% gevuld met Joost mag weten wat voor duistere zaken. Bij enig doorvragen blijkt zelfs het vacu¨ um een mysterie, zowaar, de wetenschap weet niets over het niets. Waar hebben we het dan nog over? Laten we dus dicht bij huis beginnen en wel met onze erfelijke junkyard. Ons DNA bevat ongeveer 22.000 genen die gezamenlijk de informatie bevatten zowel over alle eiwitten die nodig zijn 1.

BRES 232 (2005)

UNIVERSUM INCOGNITO

31

om het menselijke organisme naar behoren te laten functioneren, als over hoe deze eiwitten opgebouwd zijn (namelijk uit – tussen de honderd en honderdduizend – aminozuren). Er zijn maar een twintigtal verschillende aminozuren en hun chemische structuur is tot op het kleinste detail bekend. Het geheim van het leven lijkt dus in belangrijke mate gereduceerd tot chemie. Met het ontdekken van de structuur van het DNA, kregen de wetenschappers ook het nodige plak- en knipgereedschap – allerlei enzymen (meestal eiwitcomplexen) – in handen, waarmee je het genetische materiaal verder kon onderzoeken en kon manipuleren. Waar de maakbare samenleving een illusie bleek, is de maakbare muis of mens in aantocht; sleutelen aan het genoom is een feit. Bij een grote wending in de wetenschap wordt de mens overstelpt door een golf van nieuwe mogelijkheden die natuurlijk niet alleen ten goede maar ook ten kwade kunnen worden aangewend. Een ethisch reveil is het noodzakelijke gevolg, waarbij het de uitdaging is om de gevolgen van die doorbraken op een menswaardige manier in de samenleving te laten landen. De geschiedenis laat zien dat dit accommodatieproces bijna altijd uitdraait op een uiterst pijnlijk achterhoedegevecht. Ik heb het niet alleen over het feit dat Galile¨ı Galileo pas in de zeventiger jaren van de vorige eeuw – vier eeuwen na dato – door het hoofdkwartier van de katholieke kerk in Rome werd gerehabiliteerd. Ook moest er meer dan een eeuw nagedacht worden alvorens Rome de conclusie trok dat de evolutietheorie ‘meer dan een hypothese’ was. Hierbij moet trouwens worden opgemerkt dat het aantal sektariërs, dat vasthoudt aan archa¨ısche denkbeelden als ‘creationisme’ en zijn actuele incarnatie in de vorm van ‘Intelligent Design’ sindsdien niet bepaald is afgenomen. De structuur van DNA werd in 1953 ontdekt in een soort bouwkeet op de binnenplaats van het oude Cavendish Laboratorium in Cambridge, maar het brede maatschappelijke debat kwam pas 50 jaar later mondjesmaat

32


op gang, nadat de biologen een mensenoor aan een muizenrug hadden laten ontspruiten en het gekloonde schaap Dolly aan den volke was getoond. Ethiek is gewoon een kwestie van gewenning zo lijkt het ook al vergt dat soms veel tijd. Het succes van de moleculaire biologie wordt van de daken geschreeuwd maar we staan nog maar aan het begin. Het is inmiddels duidelijk dat de genetische informatie maar ongeveer 3% van het DNA beslaat dat in de kern van elk van onze 100 miljard cellen ligt opgeslagen. Een prangende vraag die zich aandient is dan waar die andere 97% voor dient. Omdat een manifeste functie ontbreekt, werd die 97% aanvankelijk zonder omhaal als junk DNA afgeserveerd. Evolutionaire resten zegt men wel eens, virale verontreinigingen die op een of andere wijze zijn geneutraliseerd, hoe dan ook, gewoon 97% nutteloze troep. Wat een verkwisting, Is moeder natuur inderdaad zo inefficiënt, zo spilziek? Op het eerste gezicht lijkt mij dat allerminst uitgesloten. Wanneer je bedenkt dat bij elke geslachtsdaad zo’n tien miljoen onschuldige spermatozo¨ıden het afleggen in de strijd om één zacht eitje of minder, ben je geneigd natuurlijke verspilling als gegeven te accepteren. Een gigaverkwisting die zoals we weten niet alleen in de beste families voorkomt. Dit riekt naar een tamelijk slechte bedrijfsvoering; een zeer overdadige productie, die, naar men zegt, bovendien van een afnemende kwaliteit is. . . , een gebrekkige marketing en tot slot, rampzalige verkoopcijfers daar waar juist gescoord had moeten worden. Hier is duidelijk sprake van een ernstig rendementsprobleem en het wordt hoog tijd dat de consultancybranche zich hierover gaat ontfermen. Een slaagkans van één op tien miljoen is 0,00001%, en daarbij vergeleken is die informatiedichtheid van 3% op het DNA nog altijd een astronomisch groot getal. Anderzijds verwacht je dat evolutie à la Darwin het toch beter zou doen. Survival of the fittest is niet een slagzin die het beeld van een verzorgingsstaat oproept waar veel plaats

UNIVERSUM INCOGNITO

33

is ingeruimd voor het overbodige, eerder het beeld van een stedelijke jungle waar zelfs het hoogstnodige geen plek heeft. Een jungle die gekenmerkt wordt door een massale uitval. De zaadlozing voldoet hier ruimschoots aan, een sprekende analogie is de volgende: het hele Nederlandse volk gaat en masse solliciteren terwijl er maar één baan is te vergeven. Maar dat het leven op aarde miljoenen jaren 97% junk meezeult, is een uitspraak van het genre dat 97% van het arbeidspotentieel 100% van de tijd zit te maffen. Niet het kenmerk van grootse arbeidsproductiviteit maar eerder van een terminaal stadium van decadentie. Er is nog een prangende vraag: is het erfelijke materiaal nu wel of niet de maat van de complexiteit van het organisme? In hoeverre worden we nu werkelijk bepaald door onze genen. Als we het aantal genen vergelijken van muis en mens blijkt het verschil miniem: beide hebben er zo’n 22.000 stuks waarvan het merendeel bovendien identiek is en er zijn zelfs planten die meer DNA hebben dan de mens. Nog pijnlijker wordt het als we te horen krijgen dat de mens in zijn DNA relatief veel meer junk heeft zitten dan bijvoorbeeld de pufferfish, een vis die zich om indruk op anderen te maken opblaast met water tot hij de vorm van een kogel aannneemt. Het is dan maar een schrale troost te weten dat het DNA van de ui weliswaar in omvang niet onderdoet voor dat van de mens, maar wel weer veel meer junk bevat. Kunnen we hierover iets meer leren als we naar een ander aspect van die complexiteit kijken, bijvoorbeeld naar het aantal hersen/zenuwcellen? Dan doet homo sapiëns het duidelijk beter dan de muis: de mens heeft ruwweg 1500 keer zoveel neuronen. Hersenvolume, in verhouding tot lichaamsgrootte, lijkt een betere maat voor complexiteit en vijzelt bovendien ons gevoel van eigenwaarde weer wat op. Het spreekt vanzelf dat voor de organisatie van het brein ook informatie nodig is die op een of andere manier generiek is maar die vermoedelijk dus niet in de genen

34


ligt opgeslagen. Dat neemt niet weg dat de onlangs overleden medeontdekker van het DNA, later hersenonderzoeker Francis Crick, van mening is dat ook het brein inclusief bewustzijn een puur chemische aangelegenheid is. Meer algemeen gaat het om de vraag waar de informatie die bepaalt hoe het genetisch materiaal tot uitdrukking komt in een specifiek individu of specifieke cel nu precies opgeslagen ligt. Of in een bredere context tussen het geno- en fenotype. Tussen genen en functionerend organisme zit een gecompliceerd ontwikkelings- en differentiatieproces dat in zekere mate afhankelijk is van omgevingsfactoren. Hier tekenen zich de contouren af van een nieuwe epigenetische tak van de moleculaire biologie. Ter geruststelling, de kans dat daarbij notoire lijken zoals vitalisme of erger nog creationisme uit de kast komen is te verwaarlozen, daar is door de wetenschap voorgoed mee afgerekend. Voor ‘nurture versus nature’ liefhebbers echter gloort er nieuwe hoop omdat de epigenetische informatie – hoewel ook weer chemisch gecodeerd – wel degelijk gevoelig lijkt te zijn voor omgevingsfactoren. Het DNA zit op een zeer efficiënt geordende manier opgerold in de minuscule celkern, het zit namelijk om een groot aantal klosjes (histonen) gewikkeld. Een soort Rapunzel die wegens ruimtegebrek haar zeer lange vlecht stevig in de krulspelden heeft gezet. Die krulspelden blijken een belangrijke rol te spelen, het is namelijk de manier waarop het DNA opgerold zit die bepaalt welke genen gemakkelijk afgelezen kunnen worden en welke niet, en dat bepaalt dan weer de specifieke kenmerken van de cel. Verder zijn er ook andere variabele chemische markeringen op het DNA die bepaalde stukken kunnen blokkeren af juist aanzetten. Het is duidelijk dat voor de regulering van de genetische expressie in de cel van een levend organisme een metacodering moet bestaan, een epigenetische code die vooralsnog niet gekraakt is. Het is zelfs niet duidelijk waar die codering precies uit bestaat. Er is

UNIVERSUM INCOGNITO

35

sprake van een hele hiërarchie van regulerende machten, met op elk niveau relatief autonome netwerken die het vuile werk doen. Leven is een tikkeltje ingewikkelder dan we dachten. Wetenschap in wording heeft veel weg van een bejaarde opgescheept met een mobieltje zonder gebruiksaanwijzing. De data staan op een schijf, maar een aantal software-applicaties die er iets mee moeten doen blijken te ontbreken; ze werden niet meegeleverd. Of juist wel, en moeten we die 97% er nog eens op nakijken.

Job & Head hunters1 Er is een tekort aan bèta’s. Niet verbazingwekkend, wel leuk eigenlijk. Dat veizelt het wankel bèta-imago in de grotemensenwereld weer wat op. Stel je voor, ze zijn niet meer overbodig. Een gouden tijd breekt aan voor baantjes- en koppiekoppiejagers nadat jarenlang de outplacement officers of wel de koppensnellers het voor het zeggen hadden. Een ieder die zich tussen blokhoofd en atoomkop bevindt heeft nu in een oogwenk de baan van zijn/haar dromen. Toch is het niet alles goud wat blinkt, sterker nog er is goud dat helemaal niet blinkt. Een vaste baan aan de universiteit voor iemand die echt wetenschap wil (en kan) bedrijven is nog altijd heel ver te zoeken. Voor de door verwondering gedreven persoon bestaat maatschappelijk kennelijk nog altijd weinig waardering. Gouden bergen en ivoren torens blijven vooralsnog strikt gescheiden. De wereld is de wonderen nog niet uit en de ware verwonderaar ziet zich nog immer genoodzaakt om een groot aantal jaren op eigen risico de wereld rond te trekken als een soort veredelde troubadour, handelsreiziger in kennis en als het meezit intellectuele stuntman. Het is een feit dat deze freelance geleerden, postdocs genoemd, bij uitstek de dragers zijn van de globale kennismaatschappij, zij zijn de intermediairen van de kennisuitwisseling, de wetenschappelijke kruisbestuivers. Dat wordt op een pijnlijke 1.

Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde, september 1999

38


manier duidelijk, juist nu de algemene beschikbaarheid van wetenschappelijke kennis in de vorm van artikelen op internet zo’n spectaculaire vorm heeft aangenomen; een fraai experiment waaruit blijkt dat de toegankelijkheid van kennis bepaald niet impliceert dat mensen in staat zouden zijn die kennis te consumeren of naar waarde te schatten. Integendeel. In de postdochoofden echter gebeurt dat wel en daar wordt de toekomst van de wetenschap meer bevochten dan in de strategische nota’s van de bestuurlijke bovenlaag. Deze zwerm van nietgelokaliseerde, collectieve kennisdragers wordt in feite aan zijn lot overgelaten. Als je er niet in slaagt om zelf weer een volgende fellowship in de wacht te slepen dan is dat jammer want wij hebben geen baan te vergeven. Je moet wel erg goed en gemotiveerd zijn – om niet te zeggen een doorzetter tegen beter weten in – om te slagen en het o zo verheven maar gejaagde en onzekere zwerversbestaan achter je te kunnen laten. Dat vraagt ook vaak aanzienlijke offers in de persoonlijke huisje-tuintje-boompje-pensioentje sfeer. Er staat ook wel wat tegenover gelukkig. Postdoc jaren zijn onzekere maar juist daardoor ook avontuurlijke jaren die velen zich als de meest opwindende van hun gehele carriëre herinneren, omdat het buitengewoon stimulerend is om in een ver land een tijd aan een wetenschappelijk topinstituut te verkeren. Vleesgeworden internationalisering. Je komt vaak tot de slotsom dat als je alles bij elkaar optelt de ene plaats niet eens zoveel beter is dan de andere maar wel heel anders. Dat dingen echt op totaal verschillende manieren tot stand gebracht kunnen worden. Deze ‘cross cultural experience’ heeft een intrinsieke kwaliteit. Ten eerste leidt die tot enige mate van zelfkennis, en dat is een primair doel van elke vorm van educatie, en ten tweede leidt die tot een trefzeker opereren in de internationale arena en dat is bagage die in de hedendaagse globale economie een reële waarde vertegenwoordigt, die bovendien niemand je meer af kan nemen.

JOB & HEAD HUNTERS

39

Maar nogmaals, het veroveren van een vaste baan is geen sinecure. De NRC griste in 1999 de redenen van het Web waarom zelfs God geen vaste aanstelling aan de universiteit kon krijgen: Hij had slechts één belangrijke publikatie. Deze bevatte geen referenties. Deze was niet gepubliceerd in een gerefereerd tijdschrift. Er bestond twijfel over wie de eigenlijke auteur was. Het zou waar kunnen zijn dat hij de wereld heeft geschapen, maar wat heeft hij sindsdien nog gepresteerd? De wetenschappelijke wereld is er niet in geslaagd zijn resultaten te dupliceren. Hij heeft nooit toestemming gevraagd aan de ethische toetsingscommissie om met mensen te experimenteren. Toen één van de experimenten uit de hand dreigde te lopen heeft hij dit proberen af te dekken door de betrokkenen te verdrinken. Als proefpersonen zich niet gedroegen zoals hij dat verwachtte werden ze uit het sample verwijderd. Hij vertoonde zich zelden voor de studenten en gaf hen slechts de opdracht het boek te bestuderen. Hij liet het geven van colleges aan zijn zoon over. Hij verwijderde de eerste twee leerlingen omdat zij te veel leerden. Hoewel er slechts tien geboden waren zakten de meeste studenten voor de test. Zijn kantooruren waren onregelmatig en werden gehouden op een bergtop.

Ludieke godslastering als schrale troost, in schril contrast met de bijtende ironie die uit onderstaande Rejected Rejection spreekt; de bijdrage van ene Gretchen F. Stoloff aan een gossip site op het Web. Herbert A. Millington Chair – Search Committee 412A Clarkson Hall Whitson University College Hill, MA 34109

40


Dear professor Millington, Thank you for your letter of March 16. After careful consideration, I regret to inform you that I am unable to accept your refusal to offer me an assistant professor position in your department. This year I have been particularly fortunate in receiving an unusually large number of rejection letters. With such a varied and promising field of candidates it is impossible for me to accept all refusals. Despite Whitson’s outstanding qualifications and previous experience in rejecting applicants, I find that your rejection does not meet my needs at this time. Therefore, I will assume the position of assistant professor in your department this August. I look forward to seeing you then. Best of luck in rejecting future applicants Sincerely, Chris L. Jensen

Ik wil niet de indruk wekken dat er alleen maar slecht nieuws is, dat zou geen recht doen aan enige recente ontwikkelingen. Met name de stichting Fundamenteel Onderzoek Materie heeft als pleister op de academische wonde een aantal belangrijke initiatieven genomen waarbij zij voor zeer getalenteerden niet alleen een prestigieuse fellowship uit de kast trekken, maar juist ook aan die belangrijke en gerechtvaardigde behoefte aan zekerheid tegemoet komen en dat ook voor vrouwen met een wetenschappelijke ambitie. Daar is in het huidige kortetermijndenken van de overheid waarin marktwerking en flexibilisering de zaligmakende credo’s zijn, en het uitdelen van een vaste baan aan een wetenschapper een doodzonde is, enige moed voor nodig. Het is een druppel op een gloeiende plaat, maar niet zonder gevolgen, de werkelijke winnaars zijn niet alleen de betrokkenen maar meer nog de universiteiten en de samenleving als geheel.

Op weg naar het Multiversum1 Hoe Darwin doordringt in de fysica en kosmologie Hoe verklaren we de indrukwekkende fine tuning van omstandigheden die het leven op aarde mogelijk maakt, zonder in het debat tussen creationisten en aanhangers van de evolutieleer te verzeilen? Theoretisch fysicus Leonard Susskind houdt in dit kader een helder pleidooi voor het antropisch principe dat even speculatief als interessant is. Als ik op tien kilometer hoogte uit het vliegtuigraampje kijk, zie ik geen vogels voorbijvliegen. Dat komt doordat het daar minus veertig graden is. Een onontkoombaar natuurkundig veto heeft de evolutie op die hoogte stilgezet. Het feit dat wij leven (los van de vraag hoe) is grotendeels te danken aan de uitzonderlijk milde omstandigheden die zich voordoen aan het oppervlak van moeder aarde; het is goed toeven onder de zachte mantel van onze atmosfeer, met een gemiddelde temperatuur van vijftien graden en de prettige bijkomstigheid dat water vloeibaar is. De maan stabiliseert de oriëntatie van de aardas terwijl de broederplaneten ons doeltreffend afschermen voor inslagen van grote meteorieten. Deze en vele andere fortuinlijke omstandigheden doen zich, weliswaar met de nodige fluctuaties, al enige miljarden jaren voor, zodat het leven zich in relatieve rust, via een geleidelijke 1.

Academische Boekengids 59 (2006)

OP WEG NAAR HET MULTIVERSUM

43

evolutie, heeft kunnen ontwikkelen tot een complexiteit waarvan wijzelf vooralsnog het meest welsprekende voorbeeld lijken te zijn. De aarde is een bijzondere plek, en dat bijzondere, daar draait het om. Wat precies is onze plaats in het geheel der dingen dat ons dit voorrecht gegund is? Is het bijzondere een gevolg van toeval of is er sprake van een noodzakelijke loop van ontwikkelingen die de wetenschap aan het licht kan brengen? De eeuwenoude vraag van hoe en waarom het zover heeft kunnen komen is een drijvende kracht achter de fundamentele natuurwetenschappen, en het is door die kennisontwikkeling dat ons perspectief op de kosmos als geheel, en de plaats van de mens daarin in het bijzonder, verschillende keren ingrijpend is veranderd. Een van die keerpunten is de evolutietheorie, het centrale dogma in de biologie. Over de interpretatie van deze theorie woedt tot op de dag van vandaag een fel wetenschappelijk debat – en dan heb ik het niet over creationisme of intelligent design. Aan de ene kant staan mensen als wijlen Stephen Jay Gould, die de huidige toestand van de aarde zag als het gevolg van een lange reeks toevalligheden (zoals bijvoorbeeld uiteengezet in zijn mooie boek Wonderful Life). Een uitgesproken tegenpool van Gould is Simon Conway Morris, die juist argumenteert (bijvoorbeeld in Life’s Solution) dat er convergentie in de (biologische) evolutie zit: het leven loopt tegen universele problemen op en die problemen hebben optimale oplossingen, die door middel van evolutie en natuurlijke selectie gevonden worden. Morris wijst in dit verband bijvoorbeeld op de vele alternatieve manieren waarop het oog in de evolutie is ontstaan. En inderdaad, bijna elke fysisch mogelijke en voorstelbare manier om te ‘zien’ of beter gezegd te ‘detecteren’ is wel ergens in de natuur gerealiseerd: de lens, de radar, elektromagnetische velden et cetera (lees in dit verband bijvoorbeeld het mooie verhaal van Richard Dawkins getiteld View from Mount Improbable). Ook

44


in de biosfeer is het kennelijk zo dat er vele wegen naar Rome leiden. Einstein heeft ooit gezegd dat zijn onderzoek gedreven werd door de prangende vraag of God enige keuze had bij het scheppen van de wereld. Een bondige formulering van een diepe wetenschappelijke maar ook religieuze vraag. Waar de evolutietheorie zich bezighoudt met de oorsprong en ontwikkeling van het leven gaat het in de fysica om de ontstaansgeschiedenis van ons heelal, de kosmologie. Voor wie zich door dit soort ultieme vragen aangesproken voelt, is er werk aan de winkel; vanuit de harde wetenschappen verscheen namelijk onlangs een aantal interessante boeken over herontdekkingen van de kosmos. De vermaarde astronoom Sir Arthur Eddington hield ons een eeuw geleden al voor dat het heelal niet alleen vreemder is dan we ons voorstellen, maar ook vreemder dan we ons kunnen voorstellen. Leonard Susskind met zijn The Cosmic Landscape. String Theory and the Illusion of Intelligent Design en Nobelprijswinnaar Robert Laughlin (A Different Universe) weten, ieder op geheel eigen wijze, wel beter. Deze twee theoretisch fysici kondigen beiden een paradigmaverschuiving in de fysische wetenschappen aan. Susskind komt met een nieuwe interpretatie van de kosmologie gebaseerd op een multiversum waarin steeds nieuwe miniversa ontstaan die op hun beurt ook weer uitdijen. Laughlin gaat verder en kondigt het einde van het reductionisme aan. Het nieuwe paradigma heet emergentie. Kort gezegd: het geheel is meer dan de som der delen: 1 + 1 = 3. Hoe kan dat en wat zijn de organisatieprincipes die hierachter schuilgaan? Zolang we die principes niet begrijpen, is het doen van verder fundamenteel onderzoek een futiele aangelegenheid, aldus Laughlin. Het feit dat beide auteurs verbonden zijn aan dezelfde faculteit van Stanford University heeft niet mogen verhinderen dat ze er heel verschillend over denken. Zijn ze het oneens omdat ze in een verschillend gebouw zit-


45

ten, of zitten ze in een verschillend gebouw omdat ze het zo oneens zijn? Is de lezer na het verwerken van deze boodschappen nog niet verzadigd, dan zijn er de nodige alternatieven om het heelal te duiden. In Programming the Universe probeert MIT-professor Seth Lloyd ons ervan te overtuigen dat we in een gigantische kwantumcomputer leven die informatie verwerkt en complexiteit genereert. In The Life of the Cosmos betoogt kwantumgravitator Lee Smolin dat er niet alleen vele heelallen zijn, maar dat het eerdergenoemde multiversum Darwinistische trekjes heeft; de replicatie van heelallen vindt volgens hem namelijk plaats in het binnenste van zwarte gaten en dus is er natuurlijke selectie op het niveau van welk heelaltype de meeste zwarte gaten produceert. Deze boeken zijn stuk voor stuk fascinerend. Ze bieden zeer verschillende perspectieven op het enigma van de ons omringende werkelijkheid en onszelf. Ze zijn origineel en doordacht, maar ook onvoorstelbaar speculatief: de auteurs proberen de nodige huiden te verkopen voor er ook maar één beer geschoten is. Dat lukt ze overigens best aardig. Het hiernavolgende betoog is opgehangen aan het boek van Susskind omdat ik dat het actueelste en interessantste vond en een zekere samenhang in dit artikel op zijn plaats lijkt. Susskinds boek is buitengewoon; een titel die expliciet refereert aan intelligent design is immers niet wat je verwacht van een doorgewinterde hard core fysicus met zo’n indrukwekkende staat van dienst. Zijn betoog is gedreven maar scherp, en gelardeerd met fascinerende anekdotes. Hoewel het niet voor iedereen even gemakkelijk zal zijn, is het toch zeer goed leesbaar voor een breder publiek. In de woorden van de auteur: My purpose is to explain the struggle of ideas that is about to take front-and-center place in the mainstream of science so that ordinary readers can follow the ideas as they unfold

46


and experience the drama and excitement that I feel.

Terug naar moeder aarde. Newtons theorie geeft een uiterst nauwkeurige beschrijving van de banen die een planeet (zoals de aarde) om een ster (zoals de zon) zou kunnen uitvoeren. Die banen corresponderen met specifieke oplossingen van een eenvoudig stelsel vergelijkingen waarin slechts één parameter voorkomt, de naar het genie vernoemde gravitatieconstante. Toch is het niet zo dat de theorie voorspelt wat de baan van de aarde precies is. Het is een van de vele mogelijke oplossingen van de theorie, maar niet één die noodzakelijkerwijs gerealiseerd hoeft te zijn. De realisatie hangt af van een groot aantal andere historische omgevingsfactoren die niet deel uitmaken van de theorie en daarom het voorspellend vermogen van de theorie drastisch beperken. Het is natuurlijk wel geprobeerd om de precieze afmeting van de planeetbanen af te leiden. Bijvoorbeeld door Kepler, die de banen van de in zijn tijd bekende vijf planeten op een unieke wijze probeerde te koppelen aan een inbedding van de vijf platonische lichamen (dat zijn de regelmatige veelvlakken; de tetraëder, kubus, octa-, dodeca- en icosaëder) in elkaar. Maar deze op esthetiek en wiskunde ge¨ınspireerde voorstellen faalden jammerlijk omdat ze in strijd bleken met de waarnemingen. In het hedendaagse kosmologisch perspectief wordt het ontstaan van de aarde gezien als het gevolg van een tamelijk willekeurige opeenstapeling van toevalligheden: een schitterend ongeluk. Hoe dan ook: boven wonder, beneden wonder. . . , de aarde is er en ook wij! Omdat de beste wetenschappelijke theorieën niet in staat zijn ons heelal in alle detail te voorspellen, is het verfrissend eens het tegenovergestelde uitgangspunt te kiezen: het heelal is zoals het is omdat wij bestaan. Een heelal waarin wij leven moet er wel zo uitzien als het onze. Dit is het antropisch principe, dat stelt dat alles wat er in dit heelal gaande is


47

uiteindelijk terug te voeren is op het feit dat het gecompliceerde levensvormen met een bewustzijn, zoals het verschijnsel mens, heeft voortgebracht. Aan zo’n stellingname kleeft al snel een religieus luchtje: wordt hier niet via een quasiwetenschappelijke achterdeur een schepper (ontwerper) ten tonele gevoerd, die in al zijn goedertierenheid doelbewust het heelal geschapen heeft om het verschijnsel mens mogelijk te maken? Alleen al vanwege het unheimische gevoel over een oneigenlijke vermenging van religieuze en wetenschappelijke aspecten kan het hoge A-woord niet op een warm onthaal vanuit de harde wetenschappen rekenen. Toch is de vraag gerechtvaardigd of het antropisch principe noodzakelijkerwijs een religieuze component bevat. Susskind heeft het niet voor niets over de ‘illusion of intelligent design’. Een ander aspect van het verhaal over de planeet aarde kan dit wellicht illustreren. Bij de vele mogelijke oplossingen voor de aardbaan is er een andere factor die we niet over het hoofd mogen zien. Dat is de vaststelling dat er zo’n honderd miljard melkwegstelsels zijn in het door ons waarneembare heelal en dat elk melkwegstelsel bij benadering goed is voor tien miljard sterren. Een redelijke fractie daarvan heeft waarschijnlijk planeten, hetgeen suggereert dat in ons heelal zoiets als een aarde praktisch gesproken wel moet bestaan. In dat perspectief is het bestaan van een aarde in het heelal eerder onontkoombaar dan uitzonderlijk en moeten we concluderen dat gelijksoortige planeten overvloedig aanwezig zullen zijn. Dat werpt dan weer de vraag op van buitenaards leven en daarop lijkt het antwoord van de wetenschap op dit moment: zeer wel mogelijk, maar omdat we nog steeds niks van onze buitenaardse broeders en zusters gehoord hebben zitten ze waarschijnlijk wel ver weg. Leuk eigenlijk dat de harde wetenschappen steeds weer een nieuw licht op dit soort tot-de-verbeelding-sprekende vragen kunnen werpen. Het is fascinerend een boek te lezen waarin een

48


solide wetenschapper een gepassioneerd betoog houdt voor de antropische interpretatie van ons heelal langs de hierboven geschetste lijnen. Indien correct boort zijn interpretatie de hoop van vele wetenschappers de grond in, vooral omdat het, zoals Susskind terecht stelt, om een rationeel alternatief gaat. This book is about the emerging physical paradigm that does make use of the anthropic principle but in a way that offers a wholly scientific explanation of the apparent benevolence of the universal. I think of it as the physicist’s Darwinism.

Dat wil zeggen: The debate that this book is concerned with is not the bitter political controversy between science and creationism. [. . . ] , the present argument is not between religion and science but between warring factions of science those who believe, on the one hand, that the Laws of Physics have, in some way, been determined by the requirement that intelligent life be possible. The bitterness and rancor of the controversy, have crystallized around a single phrase – the Anthropic Principle – a hypothetical principle that says that the world is fine-tuned so that we can be here to observe it!

In Susskinds tamelijk visionaire betoog worden drie cruciale ingrediënten van redelijk recente datum vervlochten. Het is al sinds 1929 bekend dat ons heelal ontstaan is in een soort oerknal en nog steeds uitdijt. De meest overtuigende evidentie hiervoor is de ontdekking van de kosmische achtergrondstraling, met een thermisch spectrum van 2,7 graden boven het absolute nulpunt. Deze straling is een relikwie van het moment waarop zij vrijkwam: 13,7 miljard jaar geleden, zo’n


49

300.000 jaar na de oerknal. Zij bevat een schat aan informatie over het zeer vroege heelal. Zo bracht recent gedetailleerd onderzoek met de COBE en WMAP satellieten aan het licht – aan de leiders van het COBE experiment, John Mather en George Smoot, werd in 2006 de Nobelprijs voor de Natuurkunde toegekend – dat in een vroeg stadium van de kosmische evolutie een periode van zeer snelle (exponentiële) expansie (dit scenario wordt inflatie genoemd) heeft plaatsgevonden. Dit heeft geleid tot een drastische aanpassing in ons beeld van de allervroegste fase van de oerknal. In het begin van de jaren tachtig van de vorige eeuw introduceerden de theoretisch fysici Guth, Linde en Steinhardt inflatiemodellen om een aantal punten waar het na¨ıeve oerknalmodel in conflict was met de waarneming op te lossen.2 Hoewel dit idee aanvankelijk als theoretische luchtfietserij terzijde werd geschoven, ligt dat nu, vijfentwintig jaar later, radicaal anders vanwege de experimentele bevindingen van COBE en WMAP. Het huidige paradigma gaat zelfs veel verder: als je het inflatiemechanisme accepteert, ontkom je er moeilijk aan om ook te accepteren dat inflatie op verschillende plaatsen in ons heelal voortdurend kan en zal plaatsvinden. Een klein gebied in ons heelal kan door een fluctuatie aangezet worden om opeens exponentieel te gaan groeien en wanneer dit proces doorzet, verdwijnt het binnenste van dat gebied al gauw achter een horizon. Binnen het gebied heeft het proces alles weg van een soort oerknal. Het radicaal nieuwe beeld van de kosmos dat uit deze theorie naar voren komt, is dat van een multiversum, een heelal dat voortdurend zelf nieuwe miniversa (pocket universes) genereert. Het tweede ingrediënt van Susskinds betoog is dat recente astronomische waarnemingen tot de opzienbarende vaststel2. Voor een toegankelijke inleiding verwijs ik naar The Inflationary Universe van Alan Guth.

50


ling hebben geleid dat de kosmologische constante niet nul is. Dit betekent dat ons heelal gevuld is met een vacu¨ umenergie’, een donkere (niet direct waarneembare) vorm van energie die een naar buiten gerichte druk uitoefent – die ons heelal versneld doet uitdijen. Om dit feit naar waarde te schatten, verdient het theoretische begrip fine tuning nadere toelichting. Zoals bekend, is de natuurkundige beschrijving van de kosmos gebaseerd op fundamentele theorieën (universele natuurwetten, zoals de relativiteits- of kwantumtheorie). Daarin komen behalve de fysische variabelen een aantal parameters of universele constanten voor die typerend zijn voor ons heelal. Dat zijn, bijvoorbeeld, de lichtsnelheid, de massa’s van elementaire deeltjes en de sterkte van de fundamentele krachten, zoals de zwaartekracht, de elektromagnetische kracht en de kernkrachten. Deze constanten zijn inputparameters van de theorie die we experimenteel moeten bepalen; ze bepalen als het ware de schaal van onze kosmos. Het is een feit dat als we deze constanten een beetje anders zouden kiezen het heelal er totaal anders uit zou kunnen zien. Zo anders, dat er wellicht geen kernen, chemie of melkwegstelsels zouden zijn, laat staan leven. Het is deze overgevoeligheid voor parameterwaarden die wordt aangeduid met het begrip fine tuning ; om al het moois dat wij gewaarworden mogelijk te maken, was een extreem delicate afstemming van de fundamentele parameters ten tijde van de oerknal absoluut noodzakelijk. Susskind doet in The Cosmic Landscape nog eens helder uit de doeken wat er zoal voor fortuinlijke kosmische co¨ıncidenties zijn die ons bestaan hebben gefaciliteerd. Leven blijkt slechts mogelijk in een piepklein doosje in een veeldimensionale parameterruimte, een belangrijke opmerking die bij een eerdere gelegenheid al gemaakt was door Barrow en Tipler in hun The Anthropic Cosmological Principle. Het niet nul zijn van de kosmologische constante is een


51

verpletterend voorbeeld van extreme fine tuning. Als in een fysisch model een zekere parameter exact nul is (zoals de massa van het foton), dan is dat vaak te begrijpen vanuit een of ander theoretisch beginsel, bijvoorbeeld het bestaan van een bepaalde symmetrie in de natuur. In die zin zou het nul zijn van de kosmologische constante een aanwijzing kunnen vormen voor het bestaan van supersymmetrie. Maar vooralsnog is er geen enkele evidentie dat de natuur iets met supersymmetrie opheeft (hoewel we na het aanzetten in 2007 van de grote LHC-versneller bij het CERN in Genève onze mening misschien drastisch moeten herzien!). Bij de afwezigheid van zo’n beschermende symmetrie nemen grootheden typisch een bepaalde natuurlijke grootte aan: een kikker zal misschien vijftig gram wegen, maar niet drie ton. De kosmologische constante kent ook zo’n natuurlijke grootte. Maar in moderne theorieën, zoals de snaartheorie, is die schaal zo exorbitant groot dat fysici stilzwijgend ervan waren uitgegaan dat de kosmologische constante inderdaad precies nul zou zijn. Wie schetst dus hun verbazing toen astronomen recentelijk uit onafhankelijke metingen moesten concluderen dat deze constante helemaal niet nul is. Zoals gezegd, niet nul zijn mag, maar wat de fysici zo in verlegenheid bracht, was dat deze constante een factor 10120 kleiner bleek dan op grond van hun gedegen voorkennis verwacht kon worden. Een 1 met 120 nullen! De slechtste voorspelling aller tijden!, roept Susskind met het nodige leedvermaak. Een extreem geval van fine tuning dat ook nog eens essentieel is om het verschijnsel leven mogelijk te maken (dit werd al in 1989 overtuigend beargumenteerd door de befaamde fysicus Steven Weinberg in een artikel waarin ook hij, door wanhoop gedreven, teruggreep op het antropisch principe!). In de kantlijn valt op te merken dat die uiterst geringe vacu¨ umenergie nog altijd zeventig procent van de energie in ons heelal vertegenwoordigt. Dat komt doordat de

52


totale energiedichtheid ook miniem is en overeenkomt met slechts één waterstofatoom per kubieke meter; de noties veel en weinig moeten in dit soort discussies altijd van een duidelijke context voorzien worden. Het laatste ingrediënt van Susskinds betoog is de snaar- of stringtheorie, tot op heden de enige serieuze kandidaat voor een theorie die de conceptuele kloof tussen de twee grote pijlers van de moderne natuurkunde – de algemene relativiteitstheorie van ruimtetijd enerzijds en de kwantumtheorie van de materie anderzijds – overbrugt.3 Wiskundige consistentie van deze theorie vereist dat de ruimtetijd tiendimensionaal is, waarvan er dan zes opgerold moeten zijn in ruimten van zeer kleine afmetingen, omdat we anders in strijd komen met onze directe waarneming van drie ruimtelijke dimensies en één tijd. Nu zijn er aanwijzingen dat er schrikbarend veel manieren zijn waarop deze compactificatie van de extra zes dimensies kan plaatsvinden. Het aantal verschillende oplossingen dat de snaartheorie toelaat is breinbrekend: 10500 . Anders gezegd, een 1 met vijfhonderd nullen, een onalledaags groot getal dus. Deze verschillende oplossingen van de snaartheorie corresponderen met verschillende dalen in een energielandschap waarnaar Susskind refereert als het cosmic landscape. De fysische realiteiten in de verschillende dalen kunnen heel sterk van elkaar verschillen. Zo sterk zelfs, dat in het ene dal de wetten van de natuur er heel anders uitzien dan in het andere. Niet alleen heb je daar andere elementaire deeltjes met andere massas, ook de krachten tussen die deeltjes kunnen volstrekt anders zijn. Het kan er eeuwig donker zijn en er bestaan misschien geen atomen, met alles wat dat impliceert voor de structuur van de materie en dus ook voor het leven. De kosmologische constanten kunnen eveneens sterk 3. Een toegankelijke beschrijving van deze basistheorieën wordt gegeven in het boek The Elegant Universe van Brian Greene.


53

van elkaar verschillen, waardoor de heelallen die met de verschillende oplossingen corresponderen al dan niet na een kort leven in elkaar klappen of juist uit elkaar gerukt worden. Dit scenario beschrijft de totale kosmische geschiedenis als een gestage afdaling door een landschap waarbij alle mogelijke dalen bevolkt raken. Dat wil zeggen: alle mogelijke heelallen bestaan na elkaar of tegelijkertijd, ze worden in ieder geval gerealiseerd. Er is dan sprake van een eeuwige inflatie waarin permanent nieuwe miniversa ontstaan door lokale oerknallen. Susskind breekt met het zogenaamde ‘kosmologische principe’ dat zegt dat het universum er overal hetzelfde uitziet. Het multiversum ziet er op verschillende plaatsen juist heel erg anders uit. We leven in een bubble universe, waarbij in analogie met het koken van water voortdurend belletjes ontstaan, waarvan er sommige weer ineenkrimpen, terwijl andere juist groeien en hun weg naar het oppervlak weten te vinden. De verschillende miniversa kunnen weliswaar lang of kort levend zijn, ze zijn metastabiel, zodat door een lokale fluctuatie weer een geheel ander heelal kan ontstaan, met andersoortige deeltjes, krachten en kosmologische constanten. Ons heelal correspondeert met één van zeer vele mogelijkheden. De allerlaagste, echt stabiele toestanden, hebben een kosmologische constante gelijk aan nul. In principe vormen zij het ultieme lot van de kosmos; het zijn de supersymmetrische werelden waarin voor zover wij weten geen leven of chemie mogelijk zullen zijn. Een troosteloos Super Nirvana, dat bovendien ook nog eens verre van uniek is. Met de acceptatie van het landschapscenario verliest de snaartheorie als ultieme fysische theorie veel van haar specifiek voorspellend vermogen. Er treedt een haast homeopathische verdunning op van het idee van uniciteit en eenheid in de natuur. Maar dat op zich is geen wetenschappelijk argument tegen de snaartheorie en evenmin tegen het antropisch principe. Dat is slechts een teleurstelling voor een groep voor-

54


ingenomen wetenschappers stelt Susskind. Hij keert het om en beweert dat de ontdekking van het multiversum misschien wel de allerbelangrijkste opbrengst is van de snaartheorie. Met het multiversum maakt de fysica een fikse stap in de richting van de biologie. Het gaat immers over evolutie en darwinisme in het groot: ook de fysische prebiotische fase heeft kennelijk veel doodlopende wegen bewandeld. Er zit een zekere ironie in deze ontwikkeling. Terwijl biologen de theorie van variatie en natuurlijke selectie in de wereld van micro-organismen juist steeds meer kwantitatief en voorspellend maken door de respons van het organisme op veranderende omgevingsfactoren tot op het niveau van chemische activiteiten te analyseren (voor een pleidooi voor meer reductionisme in de cognitiewetenschappen verwijs ik naar de diesrede De geest uit de fles van cognitief neuroloog Victor Lamme), raken fysici de controle over de oplossingsruimte van hun ‘theorie van alles’ kwijt en moeten zij zich verlaten op het veel globalere concept van een soort universeel darwinisme. Geen eenduidige vergelijkingen, geen gedetailleerde voorspellingen; is dat niet wat veel gevraagd? Wordt hier niet een te groot offer gebracht aan het toeval? Ik merk op dat Susskind in heldere bewoordingen afstand neemt van wat nu vaak gepredikt wordt onder het motto intelligent design. Als het Susskindscenario standhoudt, biedt dat weinig troost voor de gelovige in die zin dat het verschijnsel mens nog verder uit het centrum van de kosmos wordt verbannen. Er is namelijk niet slechts één kosmos. Er zijn er vele, waarvan wij er eentje bewonen, waar de natuurwetten wel zo moeten zijn dat ze leven mogelijk maken en zelfs intelligent leven (of wat daarvoor doorgaat). Eén uit velen, die volgens de theorie allemaal bestaan of bestaan hebben. Wij bewonen een behaaglijke uithoek van het megaversum en de lezer kan weer opgelucht ademhalen: Oost, West, thuis best. Susskind heeft een aantal belangrijke nieuwe inzichten sa-


55

mengesmeed tot een vooralsnog speculatief overkoepelend beeld dat helder en elegant is. Wel is het belangrijk op te merken dat het voorgestelde scenario op dit moment verre van evident is, laat staan door de theorie en/of het experiment wordt afgedwongen. Is een theorie die verscheidene heelallen voorspelt, door een horizon van elkaar gescheiden, nog wel falsifieerbaar, vraag je je af. Ik ben van mening dat het indrukwekkende raamwerk dat de snaartheorieën bieden voor het onderzoeken van dit soort zeer fundamentele vragen nog onvoldoende begrepen en uitgewerkt is om er zulke grote conclusies aan te verbinden. Veel fysici rekenen erop dat het verder uitdiepen van de theoretische mogelijkheden uiteindelijk niet alleen zal leiden tot een unieke theorie van alles, maar ook dat ons heelal de unieke uitkomst zal zijn van deze ultieme theorie. Die moet dan natuurlijk wel de voornoemde, in onze ogen verbazingwekkende, fine tuning verklaren. Dit is allerminst ondenkbaar. Met de toenemende unificatie in de beschrijving van zeer uiteenlopende fysische verschijnselen zijn er spectaculaire voorbeelden te geven van dit soort convergentie. Dit scenario blijft voor veel toegewijde fysici de heilige graal van de natuurwetenschappen. Daarmee zijn we terug bij Einsteins prangende vraag of God enige keuze had bij het scheppen van de wereld. Misschien loopt Susskind wel erg ver voor de muziek uit. Hij maakt als het ware creatief misbruik van onze onwetendheid. Ik houd er niet zo van wanneer auteurs grootse conclusies trekken uit wat het slechtst begrepen is (dat is ook mijn grote bezwaar tegen al die intelligentdesignpraat). Ik geef er de voorkeur aan kleinere conclusies te trekken uit wat we echt goed begrijpen. Het pleit voor Susskind dat hij in een apart hoofdstuk ook de bezwaren verwoordt die de belangrijkste opponenten tegen zijn denkbeelden aanvoeren. Dit gezegd hebbende, blijft het inspirerend om te zien hoe

56


grensverleggend fundamenteel onderzoek, binnen het stringente keurslijf van steeds nieuwe waarnemingen en wiskundig geformuleerde natuurwetten, toch een mogelijkheid schept om een radicaal nieuwe interpretatie van onze kosmos te geven, die haaks staat op de kosmos als universeel unicum. Het antwoord op Einsteins vraag had een volmondig nee moeten luiden, maar Susskind helpt de horde conventionele betweters even hardhandig uit de droom en wil ze van hun mythisch vooroordeel verlossen met de mededeling dat er ook een andere (in ieder geval logisch consistente en door het experiment gesuggereerde) mogelijkheid is. Die bestaat eruit dat de meest fundamentele theorie vele oplossingen toestaat, die volstrekt democratisch gerealiseerd worden. Van die duizelingwekkende veelheid kunnen wij er maar eentje ervaren, namelijk die waarvan wij deel uitmaken. Een spannend boek. Literatuur: Besproken boek: The Cosmic Landscape – String Theory and the Illusion of Intelligent Design door Leonard Susskind, Little, Brown and Company. New York 2006, 416 pagina’s. J.D. Barrow, F.J. Tipler en J.A. Wheeler (1986), The Anthropic Cosmological Principle, Oxford: Oxford University Press. S. Conway Morris (2003), Life’s Solution – Inevitable Humans in a Lonely Universe, New York: Cambridge University Press. R. Dawkins (1996), View from Mount Improbable. New York: W.W. Norton & Company. S.J. Gould (1989). Wonderful Life – The Burgess Shale and the Nature of History, New York: W.W. Norton & Company. B. Greene (2000), The Elegant Universe – Superstrings,


57

Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory, Londen: Vintage Books. A.H. Guth (1998), The Inflationary Universe – The Quest for a New Theory of Cosmic Origins, Londen: Vintage Publishers. V. Lamme (2006), De geest uit de fles, (rede ter gelegenheid van de Dies Natalis van de Universiteit van Amsterdam) Amsterdam: Vossiuspers. R.B. Laughlin (2005), A Different Universe – Reinventing Physics Bottom Down, New York: Basic Books. S. Lloyd (2006), Programming the Universe – A Quantum Computer Scientist Takes on the Cosmos, New York: Alfred A. Knopf. L. Smolin (1999), The Life of the Cosmos, Oxford: Oxford University Press. S. Weinberg (1989), The Problem of the Cosmological Constant, Review of Modern Physics, 61: 1-23. Bij dit artikel hoort een verwijzing naar de opmerkelijke inaugurale rede van Bert Schellekens aan de Radboud Universiteit te Nijmegen (1998). Daarin beschrijft hij het bestaan van het landschap (avant la lettre) en maakt ook een begin met een antropische interpretatie die het paradigma van uniciteit serieus ter discussie stelt. De Nederlandse tekst van de oratie (plus Engelse vertaling) is on line te lezen op het Physics arXive: http://xxx.lanl.gov/abs/physics/0604134.

Maaiveld als maatstaf1 Nederlanders zijn gewoon prima mensen: 41% is ge¨ınteresseerd in nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen! Beter nog, 35% vindt zichzelf slecht ge¨ınformeerd hierover: werk aan de winkel dus! 25% kijkt regelmatig naar tv-programma’s over wetenschap en technologie. 35% is ook van mening dat een competitieve economie de toepassing van moderne technologie vereist, en 57% is het zelfs volstrekt eens met de stelling dat wetenschappelijk en technisch onderzoek een belangrijke rol in de industriële ontwikkeling spelen. Een enquête onder lezers van Natuur en Techniek (een brede selectie van ge¨ınteresseerden in wetenschap en techniek) noemt als ‘vakgebied van de toekomst’, in de eerste plaats het cluster: microbiologie, biotechnologie, genetica en geneeskunde (26%) gevolgd door fysica, astronomie en wiskunde (23%), informatica krijgt 17% en het sociale cluster inclusief economie 10%. Het kan niet op. Alleen, waarom gaat iedereen dan toch kunstgeschiedenis of economie studeren. Wetenschappelijk onderzoek heeft bij de belastingbetaler kennelijk meer krediet dan bij de gemiddelde politicus, sterker nog, het legitimeren van uitgaven voor wetenschappelijk onderzoek en onderwijs lijkt minder problematisch dan het legitimeren van uitgaven voor het politieke bedrijf zelf. Een pleidooi voor het behoud van een klimaat waarin natuurwe1.

Afleiding, november 1996

60


tenschap bloeit, kan dientengevolge bij de politiek op weinig clementie rekenen. Een reclamebureau heeft op hun kosten ‘Kies Exact’ mogen rondbazuinen en daarmee basta. Men is in ’t Haagje nu eenmaal in de ban van de bedrijfsmatige aanpak en omarmt dankbaar de kortetermijnvisie van het bedrijfsleven en dit heeft het hele onderwijs- en onderzoeksveld doelwit gemaakt van zoveel ongebreidelde reorganisatie en herstructureringscampagnes, dat het menigeen duizelt: de werkvloer als hellend vlak. Hoger onderwijsbomen vangen veel wind. Bittere Pillen, Zure Druiven en Ongezouten Kritiek uit Zoetermeer zijn vaste prik. Zo was er de verraderlijke hinderlaag van het wachtgeld dat de universiteiten opeens zelf moesten ophoesten maar dat door de politiek zelf gecreëerd was. Dan was er de academische filevorming op de arbeidsmarkt, die trouwens inmiddels opgelost is: de NRC meldt dat de vooruitzichten voor bètadoctorandi op werk goed zijn, beter bijvoorbeeld dan die voor bedrijfskundigen of juristen en vergelijkbaar zelfs met die van theologen en dan zit je in ons Calvinistisch bolwerk bepaald op rozen. Dan was er het startschot voor de jacht op Eeuwige Studenten en Spookprofessoren dat door de ministerpresident Kok in eigen persoon gelost werd. Sinds dat schot gaan opeens alle nevenklussende hoogwerkers als aangeschoten wild door het leven. Dan was er ook nog de ontdekking dat promovendi iets leerden tijdens hun onderzoek, een inzicht dat ons nobele onderzoekersvolk noodlottig is geworden: hun werknemerstatus is tot die van beursstudent gereduceerd. Moeten wij concluderen dat jonge stafmedewerkers op onze departementen kennelijk niets meer leren, zij worden althans niet gedwongen om met deze status van een aspergesteker genoegen te nemen. Het armzalige imago van de middelbare-schoolleraar en de beurspromovendus nu, en de flexiprof straks, steekt schril af bij al dat opgeklopte geblaat over onze ‘kennismaatschappij’.

MAAIVELD ALS MAATSTAF

61

Analytische vaardigheden leggen het in het onderwijs meer en meer af tegen sociale vaardigheden; scholen worden meer en meer instituties waar men zich toelegt op de overdracht van politiek correcte formule-angst: harde bèta-vakken worden in stilte omgesmeed tot vakken als ‘verzorging’ dan wel ‘techniek’. Daar wordt je geleerd hoe je je tanden moet poetsen en waarom, hoe je van een voedingschijf moet eten, wat de definitie van okselfris is, hoe een wasmachine werkt en hoe je een cd-rekje maakt. De vermeende voordelen van schaalvergroting, van basisvorming en studiehuis worden breed uitgemeten: intussen stevenen we af op een situatie waarin de lagere school veel weg heeft van de vooroorlogse universiteit en vice versa. Een spectaculaire vorm van populatie inversie die nog wel eens aanleiding kan zijn tot een morfogenetische laser! De economische realiteit is eendimensionaal: we moeten geld met geld vergelden. ‘Zuinig zijn’ is het devies, maar de prijs die we bereid zijn te betalen voor nivellatie en gelijkvormigheid is onvoorstelbaar. Het instandhouden van onze sociale hyperfijnstructuur houdt hele legers weldenkende mensen op de been. De vertaling van het begrip sociale rechtvaardigheid in het onderwijs is dat van de ‘toonaangevende middelmaat’. Het onderwijs is uit handen gegeven aan een duistere élite van bestuurders, pedagogen, loterijdeskundigen, didactici en andere ‘overdracht experts’ die weinig binding hebben met, of benul van, de inhoudelijk kanten van de kennis waar het om gaat. Zij jagen met hun voorgedrukte invulwerkboekjes, videopresentaties, computerles en multiple choice toetsen, hun obsessie met slagingspercentages, studieduur en studeerbaarheid, ons volk de seniliteit in. Geen wonder dat de resterende categoriale Gymnasia bloeien als nimmer tevoor, in een land waar het maaiveld is verheven tot maatstaf. De vermeende kwaliteitsverbetering tengevolge van studieduurverkorting, prestatiebeurzen, en studeerbaarheid blijkt ner-

62


gens uit, studenten worden in een totale afhankelijkheidspositie gemanouvreerd en vervolgens tot woede van het bedrijfsleven als academisch gevormde couveusekinderen bij de klant afgeleverd. Toponderzoek moet steeds weer in een ander pak gesjord: vandaag een smoking, morgen jacquet, overmorgen rok, vergeet bovendien niet je outfit bijtijds naar de stomerij te brengen, want voordat je ’t weet moet je hem weer uit de kast halen voor het volgende bal masqué scientifique; zolang je maar niet in ‘tenue de ville’ wordt gesignaleerd, of erger nog in spijkerbroek. Bottomonderzoek, parrdonn. . . toponderzoek aan bottomquarks, zul je bedoelen! In opdracht van het ministerie onderzoekt men nu zelfs of er niet teveel onderzoek onderzocht wordt (visitaties gevisiteerd): het terminale stadium van regulerende inteelt is bereikt. Over bezuinigingen gesproken, heb je je visitatieverzekering al afgesloten?. Tenslotte kan de politicus, als hij/zij het echt niet meer weet, altijd nog de anonieme ‘belastingbetaler’ ten tonele voeren. ‘Wij zijn er niet om de hobby’s van hoogleraren in stand te houden!’ Het liefst ziet men de inspanningen van kennisinfrastructuur gericht op: òf problemen aangereikt door het bedrijfsleven, òf problemen in de samenleving, met name die waarmee de politiek zelf in zijn maag zit. Was het niet dubbeldrs Bolkestein van de GVD die op een onbewaakt ogenblik pleitte voor een aparte academische opleiding tot kamerlid! Alsof we met ‘politicologie’ nog niet genoeg water in de academische champagne hebben gedaan! Ik las ergens dat Van den Berg in 1983 in een studie naar de maatschappelijke herkomst van Tweede-Kamerleden al vaststelde, dat bij de recrutering van kamerleden een steeds verdergaande versmalling optrad. Het gaat om mensen die hun politieke legitimering ‘bij gebrek aan maatschappelijke worteling eenzijdig moeten ontlenen aan de effectiviteit waarmee zij problemen oplossen en compromissen sluiten’. Van enig onderscheid tussen beide vermogens is in de praktijk geen sprake: onder een

MAAIVELD ALS MAATSTAF

63

oplossing van een probleem verstaat men een regeling, een procedure, een convenant, een herenakkoord. . . Geen wonder dat het in Den Haag blank staat van de juristen, sociale wetenschappers en economen. En inderdaad: is de tijd niet rijp, zo redeneert men aldaar, dat wij als politiek eens onze verantwoordelijkheid nemen en zelf de sturing van het wetenschappelijk onderzoek ter hand nemen. Wij geven immers ook het geld. Bovendien heeft Rinnooy Kan dat (aan)bevolen. Deze moedige opstelling leidt tot een alsmaar groeiende handel in ongetwijfeld maatschappelijk relevante uitzoekerij: tendentieus geënquêteer met een statistisch sausje erover, dat wetenschappelijk geen ruk voorstelt. Een ongelimiteerde jacht op signalen die zich ternauwernood boven de maatschappelijke ruis verheffen. Het is niet veel meer dan een opgeklopte vorm van advocatuur die het odium van wetenschap heeft, maar die eigenlijk meer met de duistere kanten van het reclamevak te maken heeft. Het tendentieus selecteren en hergroeperen van zaken die op zichzelf niet onwaar zijn, is in ieder geval iets waarmee menig vakgroep – en politicus – in den lande de nodige kostbare – maar weke – dagdelen lijkt te vullen. Bundels geschept papier die afhankelijk van de conjunctuur in een bovenste dan wel onderste lade zullen verdwijnen.

On$ fy$ik mi$t $exappeal1 Natuurwetenschap behelst de systematische ontmythologisering van het wereldbeeld, de gestage bevrijding van de mens uit de collectieve mythen die zijn geest kluisteren. Inderdaad, de wetenschap is een probaat middel om vermeende boze geesten uit te drijven botweg door hun geloofwaardigheid te nullificeren. Maar nu, op de drempel van een nieuw millennium blijkt er een bug in dit ambitieuze programma te zitten. Sterker nog, de rollen lijken omgedraaid en de geest neemt revanche. Onder het mom van de Tijdgeest is zij het die de wetenschap uitbant en nullificeert: l’arroseur arrosé!. Zo stond onlangs op de voorpagina van de NRC geschreven dat de jeugd (het cohort 15/16-jarigen: de toekomst van de natie) massaal verstek laat gaan als het om het profiel natuur & techniek gaat. Niemand wil nog met zo’n – uitgesproken niet-sexy – profiel door het leven gaan. Ook wij zelf niet, zo bleek; immers, nadat dit plan bedacht was en het de slimmeren onder ons onmiddelijk duidelijk werd dat dit de meest gruwelijke manier was om het β-talent op jonge leeftijd volledig te brandmerken en hun de ivoren torens in te jagen, liepen de Technische Universiteiten voorop om met nadruk te melden dat natuur & gezondheid toch ook echt genoeg was om een stevige technische studie met succes aan te pakken. Als je een armpje kan spalken kan je natuurlijk ook wel 1.

Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde, april 1999

66


een brug bouwen. De bèta’s aan de algemene universiteiten sloten zich hier op de bekende laffe wijze bij aan. De natuur & techniek wereld voelde de bui al hangen. En over natjes en droogjes piekerend, wat is er dan mooier dan zelf de nerds erin te luizen, briljant! Waar een dubbele moraal al niet goed voor is. Vroeger kon je met een gymnasium β-profiel ondanks je intelligentie altijd nog de indruk wekken dat je vrij normaal was, maar met zo’n ik-ben-nerd uithangbord aan je kop ben je finaal de klos. Over knap tien jaar ontstaat er een nieuw klassiek schooltype, het mathemasium, dat ook prat kan gaan op een schier ongesproken taal waarin ooit prachtige dingen zijn beweerd. De wiskunde is nog niet aan het eind van z’n latijn! Image-building is noodzakelijk en we moeten daarbij uitgaan van de uitspraken van de 15/16-jarigen en die laten gelukkig weinig aan duidelijkheid te wensen over. Immers, zij ambiëren allen slechts leiddinggevende functies bij overheid en bedrijfsleven, en willen snel en makkelijk geld verdienen. Eerlijkheid gedient te zeggen dat het daar niet om gaat maar dat dat mooi meegenomen is. Nou dat vind ik eigenlijk ook. Als alternatief voor het aloude langzaam moeilijk geld verdienen waar je als wetenschapper de samenleving op afrekent, doet dit idee fris aan. Zorgje: blijven er nog wel genoeg mensen over om leiding aan te geven? Het credo van de jeugd is: zoveel mogelijk geld voor zo min mogelijk inspanning; hier lijkt een actieprincipe werkzaam te zijn met een ons niet bekende energiewet die onder de naam Tijdgeest de ronde doet. Een dynamica waarin betrokkenheid en energizing capacity ons in staat stellen klassieke behoudswetten te overstijgen. Zoals iedereen weet is de constructie van een perpetuum mobile een fluitje van een cent als je maar durft om negatieve wrijving in rekening te brengen. Stel je voor: de neergang van de β-cultuur blijkt te herleiden tot een simpele tekenfout, een minteken op de verkeerde plaats dat leidt tot antigravitatie

ON$ FY$IK MI$T $EXAPPEAL

67

enerzijds en anderzijds tot de ondraaglijke lichtheid van het bestaan! Eén oplossing is volstrekt duidelijk, de universiteiten bedenken een ruig optieplan voor aankomende studenten. Onder het motto: een ondernemende student is op zijn toekomst voorbereid, maken we de studenten aandeelhouders van onze solide faculteiten, dat werkt wervend en focusserend. Eigenlijk is het niet meer dan het oude democratische inspraakmodel weer uit de kast halen: aandeelhoudersvergadering of faculteitsraad, ’t is mij om het even. Meteen bij inschrijving een mobieltje, een laptop en een verzilverd doosje met visitekaartjes cadeau, goud op snee en aan twee kanten bedrukt (één kant Engels, andere kant taal naar keuze), met daarop Mr/Ms So-and-So, General Manager, Science Self-Studies Division, University of. . . Prachtig, maar er is natuurlijk nog een veel betere manier, stukje rolmodel oppakken waarbij het imago van de beroepsgroep zelf eens radicaal aangepakt wordt. Strategie: de voorbeeldfunctie van de leraren en universitaire staf krijgt topprioriteit. Actie: een ingrijpende facelift van het β-gebeuren. Dat kost een stevige duit maar betaalt zichzelf dubbel en dwars terug. Uitwerking: Ik heb er geen enkel bezwaar tegen om mij in een nonchalant gesneden pak van Hugo Boss, in een donkergroene Jaguar te laten voorrijden bij de collegezaal, waar ik vervolgens, op een halve pas gevolgd door een flamboyante scriptboy die mijn diktaten draagt, mijn entree maak, terwijl een charmante floormanager, strak in het mantelpak gestoken, de demonstratieproeven klaarzet! De klant is koning, toch! Mijn phyzzicss performance wordt besloten met de wekelijkse fyzzbussquizz, een paar onschuldige vragen van het type: wie van de drie: F = ma, mb of mc en E = mc, mc2 of mc3 ? Waar staan die letters voor en wie heeft die formules bedacht? Juist ja, u gaf het goede antwoord – slim, slim – u kunt kiezen tussen een was-droog-combinatie

68


of een weekendje Parijs – voor twee personen natuurlijk. Wij zullen die tijdgeest es even mores leren met onze gladgeschoren moraal en ons fundamentele onderzoek; Get ready for sexy kwantum-jumps, of Shake it Siss, boost your entropy, of Make that Mega-trip blackhole: explore your inner horizons and never return, dan piept die tijdgeest wel even anders. Terug in de fles jij: geniet, en drink in overvloed. Ik zeg het maar zo: VY$IX: een beetje vreemd maar wel lekker! Toen ik vanmorgen wakker werd, schoot mij ongewild het begin van Kafkas verhaal Die Verwandlung te binnen: Als Gregor Samsa eines Morgens aus unruhigen Träumen erwachte, fand er er sich in seinem Bett zu einem ungeheueren Ungeziefer verwandelt. ... ‘Wass ist mit mir geschehen?’ dachte er. Es war kein Traum.

De hele dag liep ik rond met het onbehaaglijke gevoel dat die Gregor Samsa via-via familie van me is.

Wetenschap als cultuur1 Wetenschappelijke en cultuurhistorische keerpunten De culturele dimensie van de natuurwetenschappen blijkt duidelijk uit de enorme filosofische en theologische schokgolven die de grote wetenschappelijke keerpunten teweeg hebben gebracht. U kunt daarbij denken aan het simpele feit dat de aarde niet plat bleek te zijn en niet in het centrum van het heelal bleek te staan; of, sterker nog, aan het feit dat onze huidige kennis ons verbannen heeft naar een willekeurige uithoek van de kosmos. U kunt denken aan de relativiteit van ruimte en tijd, waardoor de notie van een dynamisch heelal onontkoombaar werd, en het daaruit voortkomende inzicht dat het leven op aarde van voorbijgaande aard is of het relativerende besef dat leven a priori ook elders heeft kunnen ontstaan. In de microwereld kunt u denken aan de absoluut zekere onzekerheid op het meest fundamentele niveau van de natuur, zoals die in de kwantumtheorie aan het licht kwam. U kunt denken aan onze directe genetische verwantschap met de aap als naaste buur op de evolutionaire ladder; een voor velen moeilijk te verteren relativering van het verschijnsel mens. Of aan de moleculaire basis van het leven, waarmee dat leven in belangrijke mate tot chemie gereduceerd wordt, en binnen1. Verschenen in Steeds minder leren; de tragedie van de onderwijshervormingen, Uitgeverij IJzer, Utrecht (2005) en gebaseerd op een fragment van de Etty Hillesumlezing gegeven in 2004, gepubliceerd onder de titel Nooit meer rechtdoor.)

WETENSCHAP ALS CULTUUR

71

kort verwacht in dit theater: de chemie van het bewustzijn. Het feit dat de omwentelingen in de natuurwetenschappen zo slecht passen binnen de kaders van de gevestigde cultuur en daarom ingrijpende culturele veranderingen afdwingen, laat zien dat hun bijdrage aan de cultuur eigenlijk alleen maar toeneemt. En toch is er sprake van een pijnlijke afwezigheid van de bètawetenschappen in ons culturele leven. Een soortgelijke eliminatie vindt plaats als we het hebben over de sociale dimensie van de natuurwetenschappen; die – soms op pijnlijke wijze – duidelijk wordt als we kijken naar de toenemende invloed van technologie op ons dagelijkse leven. Het begon met de ontwikkeling van handel en transport en het maken van ontdekkingsreizen. Later vond het fundamentele inzicht dat verschillende vormen van energie in elkaar zijn om te zetten volgens de wetten van de fysica, zijn neerslag in de ontwikkeling van machines die werkten op stoom, benzine, diesel, en later op elektriciteit of zelfs kernenergie. Aanvankelijk gaf dit mechanisatieproces aanleiding tot de industriële revolutie. Een eeuw later, na de intrede van de computer, was het de automatisering van productieprocessen, culminerend in de huidige grootschalige toepassing van industriële robots. En nu, na vijftig jaar van tamelijk verbijsterende schaalverkleining van ge¨ıntegreerde schakelingen – processoren en geheugenchips – zijn we het tijdperk van de informatisering binnengetreden. Ons laag-bij-de-grondse rekentuig is nu ook in staat tot het volmaakt uitvoeren van allerhande subtiele taken die met de verwerking van informatie te maken hebben. Die informatie kan de vorm hebben van tekstbestanden (zoals poëzie of een salarisadministratie), muziek of beeldmateriaal, en het kan om productie, reproductie of distributie gaan. Veel is mogelijk, want informatie is informatie en die kan op alle mogelijke manieren gestructureerd en verwerkt worden. Er is een hiërarchie van talen ontstaan waarin wij de computer kunnen toespreken voor specifieke doeleinden.

72


Een artificiële lingu¨ıstiek. Tenslotte zijn er de enorme technologische gevolgen van de moleculaire biologie met al haar mogelijkheden tot genetische manipulatie, een ontwikkeling die nog maar net van start is gegaan. Het is evident dat de door kennis gevoede technologische doorbraken hebben geleid tot ongekende sociale revoluties. Geen charismatisch wereldleider of politieke, religieuze dan wel economische doctrine heeft ooit zulke ingrijpende en blijvende veranderingen kunnen bewerkstelligen. Soms schiepen wereldleiders misschien stimulerende voorwaarden voor de ontwikkeling van wetenschap en technologie (of juist niet), maar de creativiteit en inventiviteit liggen in de wereld van de natuurwetenschappen. Steeds weer worden we aangenaam of juist onaangenaam verrast door de onvoorziene mogelijkheden die ontstaan uit de toepassing van onze nederige inzichten. Dat komt doordat het maatschappelijk bewustzijn van wat er eigenlijk gaande is in de fundamentele wetenschappen zo verschrikkelijk naijlt of gewoon afwezig is. It is possible to live and not know, zei Feynman. Neem als voorbeeld de niet te stuiten opmars van het moleculaire denken in de levenswetenschappen die getriggerd werd door de ontdekking van de structuur van DNA. Die vond plaats in 1953 in een soort bouwkeet op de binnenplaats van het oude Cavendish laboratorium in Cambridge. Een keerpunt dat diep ingreep in de manier waarop wij naar het leven kijken, of het nu gaat om ziekte en gezondheid, om medicijnen, om talenten of om de maakbare mens. Met als bonus dat we inmiddels gepensioneerde boeven kunnen vangen en berechten. Misschien is het nog belangrijker dat we onschuldig veroordeelden, zelfs als die al onder de zoden liggen, alsnog kunnen vrijpleiten. Zo is er tenminste gerechtigheid in het hiernamaals. Een brede politieke en maatschappelijke discussie over DNA-technieken kwam pas vijftig jaar later mondjesmaat op gang en het is pijnlijk om te zien hoe er dan wat


73

wetenschappers worden opgetrommeld om het even te komen uitleggen, waarna er door het politieke establishment knopen worden doorgehakt en men weer opgelucht over kan gaan tot de orde van de dag – de prijs van een inburgeringscursus of het huurwaardeforfait. Ik beweer dat de keerpunten in de natuurwetenschappen de drijvende krachten zijn achter belangrijke sociale vernieuwingen die geleid hebben tot de emancipatie van arbeiders, van vrouwen, van minderheden en van kinderen. En het is alleen al daarom dat in alle opleidingen een degelijke natuurwetenschappelijke component aanwezig zou moeten zijn. Het zou fantastisch zijn als de burger mondiger zou zijn als het om natuurwetenschappelijke ontwikkelingen gaat, omdat er geen enkele garantie bestaat, dat de toepassingen van wetenschap en technologie een zegen voor onze samenleving worden als wij ons daar niet tijdig in mengen. We moeten proberen ons er een gedegen oordeel over te vormen en dan heb ik het niet over het meelopen in een protestdemonstratie. De ontwikkelingen waar ik het over heb zijn het logische gevolg van nieuwe, op zichzelf onschuldige kennis en zijn daarom niet te stoppen; ze zijn wel bij te sturen en op een verantwoorde manier te accommoderen. Atomen, energie of DNA zijn niet goed of slecht. Er is veel kennis nodig om bij de toepassingen van onze nieuwverworven kennis het kaf van het koren te scheiden en het is een troost dat wetenschappers zelf hier soms het voortouw in nemen. Aan de vrije markt zou ik die rol niet graag overlaten. Genetische manipulatie zal uiteindelijk in haar gecontroleerd gebruik waarschijnlijk net zoiets worden als de kleine operatieve ingrepen waar op dit moment niemand zich erg druk meer over maakt: correcties van hazenlip, kromme neuzen of oren, borsten, billen en buiken en niet te vergeten de zegeningen van de orthodontie, waarbij ook medisch en esthetisch ingrijpen zo soepel hand in hand gaan.

74


Het is de taak van onze educatieve, sociale en politieke instituties om te zorgen dat de technologische doorbraken op een menswaardige wijze landen in de samenleving en daadwerkelijk bijdragen aan het grote humane emancipatieproces waar wij allen uiteindelijk de vruchten van zullen plukken. Kennis van zaken is daarbij echter wel een vereiste. Waarom roepen we om het hardst dat we van wetenschap natuurlijk absoluut niets kunnen begrijpen? Kunnen of willen, dat is misschien meer de vraag. De pijnlijke culturele mismatch als het over de culturele dimensie van de natuurwetenschappen gaat, werd expliciet gehekeld in het befaamde essay The Two Cultures van C.P. Snow, dat in 1956 verscheen in de New Statesman, waarin hij opmerkt dat als je een ontwikkeld iemand vraagt om iets te vertellen over de Tweede hoofdwet van de thermodynamica, er een pijnlijke stilte valt. Yet I was asking something which is about the scientific equivalent of: Have you read a work of Shakespeare? Ik weet niet of er sinds 1956 veel veranderd is. Het wantrouwen en de angst voor het wetenschappelijke betoog zijn diepgeworteld en vooral bij de traditionele culturele elite. Een schrijver en essayist vertrouwde mij onlangs nog met een glimlach toe: Wiskunde, dat laat ik altijd over aan mijn personeel. Waar vind je dat personeel dan, durfde ik nog te vragen. Het verschijnsel scientific illiteracy is wijdverbreid, ook onder intellectuelen. Mijn collega, Nobelprijswinnaar Shelley Glashow van Harvard University merkt in het voorwoord van zijn populaire leerboek From Alchemy to Quarks ietwat korzelig op: Some people regard scientists as cultural illiterates, unable to write, unwilling to read, captives of their narrow expertise and deserving candidates of humanists contempt. They are mistaken. (. . . ) Some humanists, on the other hand, are scientifically and mathematically inept and proudly so. Our conversations must turn to matters of their concern


75

not ours: we must match wits on their turf. As my wife demands: No Physics at the dinner table.

In de US worden er op universiteiten al decennia lang brede cursussen gegeven over de natuurwetenschappen in het kader van het universitaire core curriculum. Een soort voortgezette ANW (Algemene Natuurwetenschappen) onder luisterrijke namen als Physics for Poets, Science for the millions, At home in the Universe en Concepts from Science. Ook aan Nederlandse universiteiten vindt deze ontwikkeling plaats in het kader van de talrijke nieuwe bachelorsopleidingen, zoals de bèta-gamma bachelor aan mijn eigen universiteit, die inmiddels meer studenten trekt dan wis-, natuur-, schei- en sterrenkunde bij elkaar. Met een aantal collega’s van biologie, biochemie, astrofysica en elementaire deeltjesfysica verzorgen we daar een brede oriënterende en motiverende cyclus gebaseerd op de eerder door mij aangestipte keerpunten. Dat op zich is natuurlijk een goed en een slecht teken. Enerzijds laat het zien dat er een groeiende belangstelling is voor natuurwetenschappen in de brede zin – zeg, om wel iets over te weten, maar het misschien niet echt zelf te doen – anderzijds zal dit het ernstige tekort aan bèta’s in een hoogontwikkelde samenleving als de onze niet verhelpen. Het innovatieplatform heeft daar nog een fikse dobber aan, zo ook de politiek, die in samenspel met het hoger onderwijs een toename van het aantal bèta-afgestudeerden met 15% moet zien te realiseren in de periode 2000-2010. Ik zie er naar uit ze hier op af te rekenen! Er zijn ook lichtpuntjes: in de betere boekhandel zien we schoorvoetend een sectie populair wetenschappelijke literatuur tevoorschijn komen, die het helaas nog lang niet op kan nemen tegen de sectie spiritualiteit, esoterie, alternatieve geneeswijze enzovoort. Maar ja, zoals ik eerder opmerkte: ‘De Middeleeuwen zijn nu eenmaal onsterfelijk’. Er is een groei-

76


ende samenwerking tussen universitair en middelbaar onderwijs om het bètatalent op te sporen en aantrekkelijke trajecten aan te bieden. Middelbare schoolcurricula worden herzien en aangepast, hoewel de neergang van de bètacomponent in de natuurprofielen mij grote zorgen baart. Een cruciale rol is hier weggelegd voor de bevlogen docent die het avontuurlijke van de natuurwetenschappen over kan dragen aan de jonge generatie, zoals de leraar Engels in de film The Dead Poets Society van Peter Weir uit 1989, die een onmogelijke klas vol onbenaderbare puberknullen razend enthousiast wist te maken voor zoiets kwetsbaars en verhevens als poëzie, toch geen kinderachtige opgave. Er zijn leuke programma’s om de wetenschappelijke belangstelling van jongeren te stimuleren als Willem Wever en Klokhuis. Ook Discovery Channel en National Geographic spelen een bemiddelende en drempelverlagende rol tussen wetenschap en publiek, hoewel daar de suspense- en horrorcomponent stevig opgeklopt wordt. De VPRO moet hier genoemd worden omdat deze al lange tijd in Nederland het voortouw heeft genomen bij het programmeren van wetenschappelijke programmas, variërend van Noorderlicht tot de lange maar boeiende series van Wim Kayser. Wat een verademing als mensen die iets te melden hebben weer eens mogen uitpraten! Onze zuiderburen laten op Canvas vaak zeer interessante BBC documentaires zien die natuurlijk de standaard zetten op het gebied van de popularisatie van wetenschap. Op het gebied van popularisering van die moeilijke bètawetenschappen in eigen land mogen ook de Paradiso-lezingen van de K.L. Poll stichting genoemd worden, die al tien jaar lang plaatsvinden en vorig jaar gemiddeld zo’n vierhonderd toehoorders trokken. Heel bemoedigend allemaal, maar toch is het slechts een druppel op een gloeiende plaat. In wezen is er maar één cultuur en ook maar één wetenschap, ze zijn tot elkaar veroordeeld, ze vormen samen een dubbele helix, die het dynamisch


77

proces symboliseren dat wij beschaving noemen. En daar mogen de publieke media best wat ruimte voor inruimen. De marginalisatie van wetenschap als cultuur Er is sprake van een pijnlijke afwezigheid van de natuurwetenschappen in het alledaagse cultuurbeeld. Feynman maakt in zijn voordracht This Unscientific Age de volgende observatie: But if you mean that this is an age of science in the sense that in art, in literature, and in people’s attitudes and understandings, and so forth science plays a large part, I don’t think it is a scientific age at all.

Is dat omdat het te saai is, te moeilijk, of te ontmythologiserend? Komt dat doordat er nog maar zo weinig bèta’s over zijn dat ze zich uit alle andere regionen van de samenleving hebben teruggetrokken in hun eigen wereldvreemde ivoren torens? Dat zou slecht nieuws zijn. We belanden dan in een negatieve spiraal, zoals nu al in het onderwijs: leerlingen kiezen niet voor de harde wetenschappen. Daardoor zijn er ook geen studenten en daardoor geen leraren meer om deze te onderwijzen, zodat onze sterke traditie op het gebied van de natuurwetenschappen ten onder dreigt te gaan. En dat terwijl de wetenschappelijke methode en kennis een sleutel vormen tot een succesvolle rol in de globalisering die zich in een razend snel tempo overal om ons heen voltrekt. Dat komt doordat de wetenschappelijke taal en cultuur altijd al volstrekt globaal geweest zijn, dat wil zeggen onafhankelijk van etnische, geografische of religieuze achtergronden. Deze verschaffen de natuurlijke basis voor een zo evenwichtig mogelijk globaliseringsproces. Waarom neemt de wetenschap zo’n vreemde underdogpositie in binnen het geheel van de menselijke cultuur? Op bijna

78


alle culturele fronten is zij zwak vertegenwoordigd of zelfs geheel afwezig. Men lijkt minder en minder in de natuurwetenschappen ge¨ınteresseerd. In de boekhandel tref je slechts een plankje natuurwetenschap aan in de periferie van een ruimbemeten afdeling spiritualiteit en esoterie. Van de politiek tot in locale leesclubjes laat men de wetenschap het liefste links liggen. Zelfs het gevestigde bastion van de wetenschapsbijlagen ligt onder vuur. In het tv journaal worden we meestal wel getrakteerd op een kunstitem maar hoogst zelden op een wetenschappelijk item, en als dat zich voordoet is de keuze meestal dwaas, waarschijnlijk omdat het onderhoudend moet zijn. Bij andere televisieuitzendingen komt wetenschap niet aan bod vanwege de deplorabele kijkcijfers (dat beweert men althans) of het gebrek aan nieuwswaarde. En dat effect wordt aanzienlijk versterkt door het feit dat de meeste journalisten zich buitengewoon slecht op hun gemak voelen met technisch wetenschappelijke onderwerpen en dito gasten, waardoor wetenschappers in dat soort programma’s eigenlijk nooit aan bod komen, of het moet zijn om in 25 seconden de relativiteitstheorie aan de rest van de wereld uit te leggen. Wat dat betreft kunnen we alleen maar onze vingers aflikken bij wat de BBC op dat gebied presteert. In Nederland beperkt de kennisinhoudelijke component van de uit publieke middelen gefinancierde stations zich hoofdzakelijk tot quizvarianten van pim-pam-pet, scrabble of triviant. Of bespottelijke programma’s als Wonderen bestaan echt enzovoort. Dat komt doordat ook de uit publieke middelen gefinancierde media zich laten sturen door dat dictaat van kijkcijfers en de meeste stemmen gelden. Ik zou zeggen, daar hebben we toch al die commerciële stations voor. Met kijkcijfers word je veroordeeld tot oppervlakkige actualiteiten en talkshows, waarin hele lawines van ik-verhalen over je worden uitgestort die de gevestigde collectieve mythen alleen maar bevestigen en verder opkloppen. Kijkcijfermedia zijn, hoe vrolijk het er ook toe-


79

gaat, in wezen propagandamachines voor de gevestigde orde en daarom oerconservatief. De publieke media zouden zich misschien veel fundamenteler moeten bezinnen op hun taken in het kader van de culturele omwentelingen die nu gaande zijn, bijvoorbeeld met betrekking tot de globalisering. Weg van de video clips en de sound bytes, terug naar de inhoud. Dat zou ongetwijfeld tot een heel andere invalshoek en een gevarieerder programma-aanbod leiden. Waarneming en verbeelding in de opvoeding Opvoeding wil optimale voorwaarden scheppen voor de ontplooiing van het individu. Bij de ontwikkeling van exacte, analytische talenten blijkt dat niet zo eenvoudig. Het vergt een bijzondere oplettendheid van de ouders om dat talent op te sporen en te blijven voeden, vooral als je daar zelf toevallig geen affiniteit mee hebt. Dat is jammer, want juist voor exact bezig zijn geldt de slagzin ‘Jong niet geleerd, oud niet gedaan’. We zien zelden iemand die na zijn dertigste nog eens spontaan wiskunde gaat studeren, terwijl het aantal volgeboekte avondcursussen in sociale en financieel-economische vaardigheden niet te tellen is. Hier zit een veelzeggende asymmetrie die laat zien hoe belangrijk het is om het jonge talent uitbundig te koesteren. Verlies aan jong exact talent is onomkeerbaar: eens weg blijft weg. Bovendien kun je met een bètastudie later natuurlijk altijd nog vele kanten op; veel toonaangevende economen hebben bijvoorbeeld een sterke achtergrond in de wis- en natuurkunde. Ooit zag je bèta’s in de meest uiteenlopende regionen van de samenleving opduiken, maar dat is niet langer het geval. We willen dat onze kinderen opgewassen zijn tegen de uitdagingen van deze tijd. Dat ze kunnen overleven in een complexe maatschappij. Ik denk wel eens dat kinderen niet zozeer onze adviezen opvolgen, als wel het voorbeeld dat we ze ge-

80


ven. Daarom is je invloed als ouder vaak een andere dan je zou wensen. Onze kinderen zouden alles moeten onderzoeken en alleen het goede behouden. Onderzoeken betekent belangstelling hebben, actief betrokken zijn, er op uit gaan om dingen proberen te begrijpen en te maken, een doel hebben. Zo eenvoudig is dat kennelijk niet. We hebben veel aan te merken op jongeren en doen wat dat betreft niet onder voor onze ouders. We zien ze steeds maar consumeren of zich druk maken over allerhande elektronische gadgets of merkkleding. We zien ze als couch patatoes de ene soap na de andere verslinden. We zien ze verwikkeld in moordpartijen op hun Nintendos of Gameboys, moordpartijen die voor amusement doorgaan omdat ze ‘maar’ virtueel zijn. Een sinistere package deal om behalve behendigheid en reactievermogen ook je gewetenloosheid te trainen op een pc. Ze zijn nooit meer alleen. Met gsm, sms en msn met of zonder webcam zijn ze altijd traceerbaar en kunnen ze door x, y of z opgepiept worden om verantwoording af te leggen. Er is sprake van een merkwaardig soort collectieve privacy, waarbij ze alles en tegelijkertijd niets met elkaar delen. Een spel van waarnemen en waargenomen worden waarin de buitenwereld binnenwereld wordt en vice versa. Dit nieuwe conformisme wordt niet afgedwongen door autoritaire ouders maar door een meedogenloos regime van leeftijdgenoten. Big Brother is webcam-watching you. De jonge generatie gaat gebukt onder een sociale controle zonder weerga. Nooit meer alleen. Altijd eenzaam. Of overdrijf ik hier en geef ik zelfs een vertekend beeld. Er is een keerzijde aan dit verhaal waar de oude generatie, waartoe ik behoor, natuurlijk moeilijk raad mee weet. De jeugd zou geen jeugd zijn als ze ook in deze wirwar van nieuwe communicatievormen niet tal van mogelijkheden zou vinden. Nieuwe mogelijkheden worden rigoureus geëxploreerd op wat ze waard zijn, en alleen wat de toets der kritiek doorstaat mag blijven. Misschien dat wat ons ouderhart doet samenschroeven van


81

vrees niets anders is dan de eerste fase van een dramatische golf van jeugdemancipatie, gekenmerkt door een drempelloze communicatie, waarbij de zeventiger jaren van de vorige eeuw in het niet vallen. Ze gaan met de nieuwe media veel creatiever om dan wijzelf. Ze experimenteren met allerlei vormen van virtuele groepsdynamica en zwermen voortdurend uit over totaal verschillende domeinen. Een collectief van niet gelokaliseerde, verstrengelde identiteiten. Maar ook daar geldt natuurlijk weer ‘survival of the fittest’ met alle pijnlijke verschijnselen die dat teweegbrengt. Pubers anno 2005 zijn een soort veelkoppige monsters, die op hetzelfde moment meerdere sms-sessies combineren met enkele zenuwslopende computerspelletjes, terwijl ze ook nog naar een vers gedownloade MP3-rapper zitten te luisteren. Oordoppen en kauwgum completeren het beeld omdat er niet gepraat hoeft te worden en of we ze maar niet willen storen. Een interessant aspect is de bij deze lifestyle horende smstaal, een lingu¨ıstisch mirakel dat zich vooral op die akelig minuscule beeldschermpjes van mobieltjes lijkt te voltrekken. Er heeft zich een sterk op het toetsenbord geënte, geheel eigen stenografie ontwikkeld, met iconen als 2morro (tomorrow), -id (geen idee), cu (see you), 4u (for you), 8r (achter), w8ff (wacht effe), nx (niks), tot befs (we bellen, e-mailen, faxen of smsen nog). We staan op de drempel van een klnkrls tdprk aangevuld met een eigen beeldtaal van emoticons, waarbij afbeeldingen worden gecreëerd m.bijvoorbeeld het toetsenbord, zoals :-) (vrolijk), :-( (triest), [ ]]]∼∼∼ (sigaret), < * }}}}}>< (vis), ( )( ) (dikke kont), <: #) ∼ (muis), en (¨-”)zzzz (saai). Deze beeldtaal sluit goed aan bij de symbolische taal die gebruikt wordt voor verkeersborden, voor de bewegwijzering van openbare ruimten zoals vliegvelden, en voor de gebruiksaanwijzing van broodroosters of auto’s. Je kunt inderdaad heel veel weglaten uit de geschreven taal voordat die onbegrijpelijk wordt. De beperking opgelegd

82


door die minuscule beeldschermen genereert de meest ingrijpende spellingsrevolutie ooit. In het msn-woordenboek zullen letters, cijfers en leestekens op volstrekt gelijke voet behandeld worden. Daarbij gaat het niet om de schoonheid van de geschreven taal maar alleen om de maximale efficiency. Op een geheel ander vlak is het verschijnsel rappen een nieuwe uitingsvorm met een volstrekt eigen poëtische dimensie die qua gevoeligheid maar ook qua vulgariteit en de behoefte te shockeren niet onderdoet voor de lichtzinnige dichtsels van Johnny de Selfkicker – literator aan de zelfkant van het leven – in de zeventiger jaren der twintigste eeuw. Net als toen lijkt de rapper uiting te geven aan een immer voortschrijdend gevoel van vervreemding en maatschappelijke onthechting. Ook daar zien we weer het wankel evenwicht tussen waarneming, verbeelding en betrokkenheid in de menselijke cultuur. Al met al beleven we door deze nieuwe media een nieuwe doorslaggevende fase van jeugdemancipatie, waarbij we 24 uur per dag in de virtuele aanwezigheid van hun volledige vriendenkring verkeren, een gegeven waarmee wij ons maar hebben te verstaan. Het Kies-exact drama Op onze scholen kiest maar rond de vijftien procent van de jongeren het profiel natuur en techniek en deze whizkids lopen daarmee het risico als nerds te worden gebrandmerkt, als Frankensteins en Dr. Strangeloves in wording. Als het tegen zit worden ze beschouwd als eigenlijk niet van deze wereld. Komt die lage score misschien doordat kinderen hun profielkeuze moeten doen precies op het moment dat bepaalde hormonen in overmaat door hun jonge lijven gieren, en op het moment waarop ze per se alle Weltschmerz op hun smalle schouders willen nemen? De keus tussen wiskunde en maatschappijleer is dan natuurlijk snel gemaakt. Aan de universi-


83

teiten is het zo mogelijk nog triester gesteld. Als er op mijn universiteit per jaar ongeveer vijfhonderd psychologen aankomen, zal de wiskunde het met vijftien studenten moeten doen. Het aantal psychische problemen in de wereld mag nog drastisch toenemen, we zijn er goed op voorbereid, maar als het op een statistische analyse aankomt wordt het lastig! De toename van het aantal studenten aan universiteiten en hogescholen van de laatste decennia wordt veroorzaakt door de sterk toegenomen participatie van meisjes in het hoger onderwijs, maar zoals gezegd, de exacte studies hebben van die toename totaal niet meegeprofiteerd, doordat meisjes bedroevend weinig voor exacte vakken kiezen. Het gevolg is dat de exacte studies gemarginaliseerd worden aan onze universiteiten. En als je dan kijkt waar de exacte voorkeuren van meisjes liggen, dan is dat aan de algemene universiteiten bij studies als biologie en aanverwanten, en aan de technische universiteiten bij bouwkunde, industrieel ontwerpen en enkele bedrijfskundige varianten, dus niet in de hardcore exacte- of engineeringvakken. Nederland geeft wat dat betreft een afwijkend beeld te zien ten opzichte van de meeste andere Europese landen. Hoe komt dat toch? Zit Nederland opgescheept met een overschot een domme blondjes, of zijn het de ouders die er geen brood in zien en daarom hun dochters willen beschermen tegen zoveel gedoe met het hoofd? Te veel in je hoofd zitten betekent slecht in je vel zitten en dat is wel het ergste wat je kan overkomen. Of zijn het onze schooldecanen en leraren die van mening zijn dat het in ieder geval niks is voor meisjes en ook niks voor jongens die maar een zeven voor natuurkunde hebben, en die ons kroost ten zeerste afraden zo’n absurd moeilijke studie te gaan doen? Why be a scientist if you can be his boss? Ook weer zo’n slagzin die onze vermeende kenniseconomie geen goed zal doen. Of is het de selectie aan de poort? Of de studiefinanciering die zo

84


weinig ruimte laat voor experimenteren met studiekeuzes en die je dwingt om het zekere voor het onzekere te nemen? Of is het de zelfingenomen ivoren-toren-mentaliteit van de universitaire gemeenschap die de weerzin tegen exacte studies wekt? Of is het de verregaande abstractie van wetenschap en technologie die zoveel vervreemding met zich meebrengt? Of komt het uiteindelijk gewoon doordat er te weinig succesvolle rolmodellen in de directe omgeving rondbanjeren en die al die mythen over de exacte vakken met de grond gelijk maken, gewoon door wie ze zijn? Als er één schaap over de dam is. . . Ik heb meisjes meegemaakt die in het eerste jaar er eigenlijk van overtuigd waren dat het toch niks voor hen was, maar die gaandeweg de smaak te pakken kregen en niet alleen afstudeerden, maar er ook nog eens een succesvolle promotie aan vastknoopten. l’Appétit vient en mangeant. . . Hierbij een anekdote over de vreemde wegen die het talent kan gaan. We hebben het over Sophie Kovalewski, die in 1850 in Sint-Petersburg geboren werd. Toen zij elf was, werd het huis opnieuw geschilderd en behangen, maar het bleek dat er niet genoeg behangpapier besteld was. En om niet weer een ingewikkelde bestelling in Sint Petersburg te plaatsen, kozen de ouders voor een andere oplossing: alle kamers werden prachtig behangen behalve die van Sophie. Voor haar kamer zou men van zolder een aantal oude kranten en boeken halen en die als behangselpapier gebruiken. Het toeval wilde dat het kamertje dientengevolge behangen werd met grote bladzijden uit het collegedictaat van het Academielid Ostrogadsky dat handelde over differentiaal- en integraalrekening. Ze raakte buitengewoon gefascineerd door de vreemde hiërogliefen die overal om haar heen op de muren stonden, een wonderbaarlijk geheimschrift dat zij graag zou willen ontcijferen. Maar helaas, haar vader had een sterk vooroordeel over geleerde vrouwen en stelde alles in het werk om haar wiskundige belangstelling een krachtig halt toe te roepen.


85

Ze werd onder streng toezicht gesteld van een Engelse gouvernante die ervoor moest waken dat de kleine Sophie zich niet in de formules zou verliezen. Uiteindelijk wist Sophie het kennisembargo te ontduiken en een exemplaar van Bourdons cursus in de algebra te bemachtigen en die ’s nachts ongemerkt bij het lichtje van een icoon te bestuderen. Een oom ontdekte haar uitzonderlijk wiskundig talent, hij praatte haar vader om en na een snelle studie in Sint-Petersburg trok Sophie op haar twintigste naar Göttingen om daar bij de beroemde Weierstrass te promoveren op een drietal buitengewoon indrukwekkende artikelen, die haar een blijvende plaats in de eregalerij van de wiskunde bezorgden. Dus, als u nog eens een behangetje voor uw dochter zoekt, wil ik u graag verder helpen. . . De angst voor ontmythologisering De volgende definitie van wetenschap is onvolledig maar wel raak: wetenschap is de systematische bevrijding uit de ijzeren omarming van het vooroordeel. De ontwikkeling van de wetenschap is de transformatie van collectieve mythen die onze geest gekluisterd houden naar robuuste, empirisch onderbouwde paradigmas. Het opgeven van mythen valt ons zwaar. Mythen maken het leven interessant. Het zijn een soort sprookjes die de cultuur een identiteit verschaffen en het individu een zeker houvast. Mythen leveren een referentiekader, een mogelijkheid tot identificatie, een zingeving waardoor het mogelijk wordt je in een wereld waar je niets van begrijpt te oriënteren en te bewegen. Religies zijn in dat perspectief weinig meer dan de ge¨ınstitutionaliseerde hoeders van bepaalde gelegaliseerde mythen. Mensen vragen mij wel eens of het opgeven van mythen nu juist niet tot een geestelijke verarming leidt. En dan zeg ik dat het tegenovergestelde het geval is. Of men zegt: als ik het nu

86


zo leuk vind om in astrologie, heksendans, klankschalen, bloesemtherapie, thee van de kombucha zwam, aura’s of piskijken te geloven in plaats van in al die ingewikkelde dingen die de wetenschap ons voorschotelt, is dat toch mijn zaak? Dan zeg ik: ja, maarrr. . . De tamelijk onschuldige voorbeelden die ik noemde, geven in ieder geval aan dat er ook op het gebied van de mythen een zekere globalisering aan de gang is en dat op zichzelf is natuurlijk een verrijking, al was het maar omdat daarmee het monopolie van de gevestigde moraal enigszins doorbroken wordt. De moderne theologie definieert zich in de meest progressieve zin als een vergelijkende wetenschap van godsdiensten die beschouwd worden als een product van een lokale cultuur in een historische context en dat is een rationeler perspectief dan het krampachtig vasthouden aan openbaringskennis waar onder geen enkele voorwaarde aan te tornen valt. Maar ook dat is nog geen gemeengoed als je de eerste beste gelovige om zijn mening vraagt. Hoe dan ook, culturele kruisbestuiving is altijd een stap in de goede richting. Want hoe je het ook wendt of keert, bijgeloof is in laatste instantie toch zoiets als in Sinterklaas of kaboutertjes geloven en een ieder moet zich afvragen of dat is wat hij of zij wil. Het gaat er mijns inziens om dat we moeten proberen ons leven vorm te geven vanuit een referentiekader dat zo realistisch mogelijk is en van waaruit de werkelijkheid zoals die nu, is zonder angst tegemoet getreden kan worden. Ik ben van mening dat dat uiteindelijk met verantwoordelijkheidsgevoel en integriteit te maken heeft. Als we een autistisch kind voor ons zien, moeten we geen genoegen nemen met de gruwelijke mythe van de ‘ijskastmoeder’ die dat op haar geweten heeft, omdat we dan onrecht doen. Men kan zich beter verlaten op de neurowetenschappen die de uitspraak doen dat het om een neurologisch defect gaat dat in allerlei gradaties kan voorkomen, elk met zijn specifieke mogelijkheden en onmogelijkheden voor ontwikkeling. Dat lost het probleem niet op,


87

maar geeft een ander perspectief, waardoor het probleem op een bepaalde manier misschien beter hanteerbaar wordt, al is het maar omdat er over een autistisch spectrum gesproken kan worden. Het natuurwetenschappelijke wereldbeeld biedt een rijkgeschakeerd referentiekader, maar het vindt zoals we gezien hebben maar in zeer beperkte mate aftrek. Mens durf te weten is mijn devies, hetgeen de meer bescheiden uitspraak impliceert dat je ook weet wat je niet weet. Kennis is nooit een verarming, hoe pijnlijk de boodschap die kennis met zich meebrengt voor ieder van ons individueel soms ook kan zijn. Het wetenschappelijke referentiekader schept een modus om in de moderne wereld te verkeren zonder nodeloze angsten, het maakt een vitale respons mogelijk op de gevoelens van vervreemding en onthechting die ons bij tijd en wijle kunnen overvallen. Kenniseconomie versus teloorgang van b` etacultuur Nederland wordt voortgestuwd in de vaart der volkeren en we voelen de hete adem van Europese mededingers, Aziatische tijgers en de Amerikaanse moloch in onze nek. De globalisering is een voldongen feit waarop wij door een gebrek aan anticipatie nu in hoog tempo een passend antwoord moeten zien te vinden. We hebben te lang een andere kant op gekeken. Kritische analyses wijzen erop dat BV Nederland het aflegt door een gebrek aan innovatie en werklust. Bedrijven hebben hun onderzoeksinspanningen inderdaad gedecimeerd in de negentiger jaren en daar krijgen we nu zo langzamerhand de rekening voor gepresenteerd. Verder is het uit internationale vergelijkingen duidelijk dat wij om ons welvaartsniveau te handhaven, gewoon meer en harder moeten werken. Ook op dat gebied krijgen we een rekening gepresenteerd. Innovatie heeft alles met een gedegen technisch-wetenschappelijke

88


infrastructuur te maken en die is nu net zo verschrikkelijk verschraald. De discussie die over dit onderwerp gevoerd wordt, leidt in mijn ogen aan een te lokaal en op te korte termijn gebaseerd denken van betrokken personen en instanties. Een aantal economen wijst er bijvoorbeeld op dat wij een diensteneconomie hebben en niet een die draait op industriële producten, wij verhandelen allerlei diensten en verdienen daar ons geld mee. Voor diensten als zorg, amusement, transport, bankieren en verzekeren enzovoort, zo is de opinie, heb je helemaal geen bètacultuur of techneuten nodig. Alleen maar economen, managers en marketing experts. Kan dat waar zijn? Kan een economie gezond blijven draaien op slechts handelsgeest en diensten? Ik geloof van niet. Ook in de dienstensector woedt nu een globale concurrentie zoals we die bijvoorbeeld kennen van de markt voor consumentenelektronica, auto’s en software. Als ik bijvoorbeeld naar de markt voor financiële diensten kijk, vereist globaal concurreren ook daar dat de meest geavanceerde technologieën in hoog tempo ontwikkeld, ingevoerd en tot het uiterste uitgebuit worden. Wat te denken van de entertainmentmarkt zoals de filmindustrie? Ook die valt in handen van de conglomeraten die wereldwijd vooroplopen met zeer hoogtechnologische expertise en input. Ik heb het niet alleen over films zoals Superman, Jurassic Park of The Matrix II, die alleen maar bestaan bij de gratie van de special effects – die trouwens spectaculair zijn –, maar ook meer inhoudelijk gemotiveerde films zoals Titanic, Harry Potter, The Lord of the Rings of The Pianist. Mijn stelling is dat om mee te kunnen komen in de globale competitie voor alle sectoren van de kenniseconomie en cultuur, een technisch-natuurwetenschappelijke infrastructuur van de bovenste plank onontbeerlijk is. En dat is in Nederland nu zeker niet (meer) het geval. Als ik zie hoeveel energie en tijd kinderen in Azië moeten besteden aan de exacte vakken, is het verschil met Nederland op zijn minst schrik-


89

barend te noemen. Bij ons is het onderwijs gedegradeerd tot een vorm van consumptie. Ik kan niet anders dan concluderen dat we een ongelofelijke achterstand oplopen, terwijl we voortdurend over veel minder essentiële zaken aan het kissebissen zijn. We investeren in allerlei zoethoudertjes in plaats van onorthodoxe maatregelen te nemen die onze kenniseconomie voor de toekomst veilig kunnen stellen. We leven in een tijdsgewricht van ongekende globalisering. Er vindt op grote schaal een integratie plaats van economie, welvaart en kennis, maar ook van culturen en religies, en van normen en waarden die betrekking hebben op de rechten en plichten van individuen en minderheden. Dit is in feite een logische maar ook buitengewoon hoopgevende ontwikkeling als we erin slagen dit proces op een menswaardige manier te laten verlopen. Wederzijds respect lijkt daarbij een voor de hand liggende voorwaarde, met culturele pluriformiteit als gevolg. Maar wat als er grote ethische verschillen bestaan tussen de verschillende etnische en religieuze achtergronden? We hebben gezien dat juist etnische en religieuze motieven oorzaak kunnen zijn van de meest wrede en barbaarse conflicten. Nu niet minder dan in het verleden, integendeel. Het is duidelijk dat rationaliteit en realiteitszin (in de wetenschappelijke betekenis van het woord) een reële hoop bieden om deze blinde impasse van haat en onmenselijkheid, die in wezen gevoed wordt door vooroordelen en bijgeloof, te doorbreken.

Oestergezwam1 Oestergezwam is eufemisme voor borrelpraat op niveau. Lichtgewichtige babbels bij opslurpen van rauw weekdier. Waarom met twee woorden spreken als een half genoeg is?Column is vleesgeworden oestergezwam, weet u meteen waar ik mee in mijn maag zit. Is voor de Afleiding, mag nergens over gaan. Heel intrinziek. ACHTUNG BITTE!!! Das maschine is nicht f¨ ur gefingerpoken and mittelgrabben. ist easy schnappen der springenwer, blowenfusen und corkenpoppen mit spitzensparken. Ist nicht f¨ ur gewerken by das dummkopfen. Das Rubbernecken sightseeren keepen hands in das pockets. Relaxen und vatch das blinkenlights. Is fraaitekst maar geen oestergezwam. Computergebraakt dichtsel of gewoon het poëtisch ontboezemen van een gedrogeerde informaticus. Sinds ik aan Manhattanprojekt meewerkte eet ik geen paddestoelen meer, maar oesterzwammen vind ik nog steeds lekker. Richting Den Haag zeg maar. Centers of Excellenties. Het mysterie van OCW. Rake achterklappen oplopen in wandelgangen. Even iets van horen zeggen laten vallen en het dan in Keulen horen donderen. Zelfs de muren een oor aannaaien! Dan hoor je nog eens wat, een proefballonnetje oplaten om dan toeter achter het stuur te gaan zitten uitblazen. Als je geen VUT meer hebt kies je ’t ruime SOP maar. Even lekken: nieuw verschijnseltje: Spontane Carriere Breking. Het Ritzen-Wijers 1.

Afleiding, september 1996

92


effect. De toekomst is aan de ongewervelden! Even stuifzwammen over dat stemverheffend kennisgebed. Graag even belanghebbende wetenschappelijk onderlegde potloodventers buiten de achterdeur, ja. Het gaat namelijk over onderbouwing van educatieve verwelkingsscenarios. Het circus Nuis. Het kennisdebacle. Het minderjaren plan. Het breed maatschappelijk splijtzwammen. In 4 jaar tot olifant promoveren en dan de porcelijnkast in. Lekker oesterzwammen tot je door het bomen het Netelenbos niet meer ziet. Dominerende dominees zijn tegen de ovulatietheorie. Daar kun je nuisengif op innemen. Dat loopt al jaren op andermans kromme tenen en nog steeds niet tegen de lamp. Bedoel je dat ritzenloze nummer in’t veld? Lekker over lopende vuurtjes lopen, Tjakka. Wel gelijk oversteken, hè. OK, als jij even de hete kolen uit het vuur haalt, deel ik de lakens uit en hang de vuile was wel even buiten. Er moet meer geoesterzwamd en genepwerkt worden. Op de feiten vooruit in de hoogste geldstroomversnelling. Buy the way : kunnen we die Huygens niet weer eens voor ons karretje spannen. Rooie ruggen uit het paarse steekpenningenkabinet sleuren, daar gaat het om. Und nun die Kosmische Auseinandersetzung: de definitieve vivitatie van die Fungi Imperfecti uit de fundamentele diepgraverij. Wij komen hier om met onze geruchtenmachine de stinkzwammers te ziften. Even de zangeres zonder naam zo gezegd op de gevoelige plaat leggen. En een pluim voor de gillende keukenmeiden. Wat! De laatste stelling van Formaat, eindelijk gesnoopt door Air Miles? Bravissimo, verstanden, meteen de roadserver van de KNAW bellen. Internationale verstrooiing bij grote impactparameter. Van Raan tot erger. Gerommel in de systematische foutenmarge waar je leven van afhangt. Jammer, we moeten gaan. We hebben die Jones polynomen goed in onze oren geknoopt. Tot ziens en sterkte met uw ANWB beurs! Nu de feitologie van de oesters in kwestie: Onze tweeklep-

OESTERGEZWAM

93

pige vriend doet er zo’n 5 jaar (moet 4 jaar worden) over eer ie slurpwaardig het beter borrelcircuit in kan. Soms gebeurt er iets vervelends. Dan zit er een luis in zijn pels. Of beter een parasiet in zijn mantel. Deze zorgt voor de nodige irritatie maar wordt repressief getolereerd. De oester veegt de indringer niet zijn mantel uit maar bedekt hem met die der liefde. Hij kapselt hem in een natriumcabonaatje. Door deze bijzondere vorm van mantelzorg, ontkomt deze oester aan het maagzuur van de bestuurlijke bovenlaag. Hoe een parasiet een oesterleven redt en ook nog uitgroeit tot een prachtige parel: hard, stralend en onvermurwbaar. Niet voor de zwijnen. Laat die parelvissers aan de hofvijver maar lekker oesterzwammen. Wij eten beter.

Window dressing1 De Parlementaire Commissie Van Dijsselbloem die onderzoek deed naar de onderwijsvernieuwingen die sinds begin jaren negentig zijn doorgevoerd, concludeerde dat de overheid haar kerntaak – het zeker stellen van deugdelijk onderwijs – ernstig heeft verwaarloosd. Die overheid had de invulling van de onderwijsdoelen in hoge mate aan anderen overgelaten en nagelaten voldoende toezicht te houden op onderwijsresultaten. Dramatisch, maar niets nieuws voor leraren en/of ouders, die al jarenlang hoofdschuddend langs de zijlijn stonden. Dat was het middelbaar onderwijs en nu rijst de vraag: wanneer zal het universitaire onderwijs door parlementaire enquêteurs bezocht worden? Ook daar vindt onder het motto vernieuwing een bedenkelijke koppelverkoop plaats van bezuiniging, privatisering/deregulering en commercialisering. De toverwoorden zijn multidisciplinair, multicultureel, communicatie, cognitie, klimaat, en met dertien universiteiten die elk vijf experimenten doen in deze richting loopt het nationale aanbod eigengereide combibachelors stevig op. Een zondvloed van unieke opleidingen die per definitie onvergelijkbaar zijn met wat elders wordt geboden en waarvan de kwaliteit dus ongrijpbaar is, dient zich aan. Missers en klappers. Hoe softer, hoe meer zieltjeswinst, dat wel, en daarom leidt de verbreding in ieder geval ook tot een 1.

LPLN, voorjaar 2007

96


gevaarlijke opwarming van het academisch klimaat, waarbij de meedogenloze goed of fout tentaminering plaats moet maken voor eigentijdse zelfwerkzaamheid. Prestatie verwordt tot een inspanningsverplichting. Het regent Wiki-werkstukken en presentaties die direct aansluiten bij de grote mensenwereld. In het Walhalla der welvaart heerst het primaat der communicatieve vaardigheden. Inhoud sucks. Niet de salade maar de dressing telt. Niet de waarheid maar kijkcijfers maken de dienst uit, ook in het hoger onderwijs is het nu ‘goede tijden slechte tijden’. Ambitieuze adolescenten smachten naar iets nieuws en dan stoppen we ze die veel-te-veelbelovende flyers in hun hand. Het eerste jaar staat redelijk beschreven maar de rest heeft de denktank nog niet helemaal uitgedacht. Voorlopig is er nog het voordeel van de twijfel, want de CROHO, de keuringsdienst van hoger onderwijswaren, is nog niet langs geweest. Wat je leert moge vaag zijn, maar de kansen op de arbeidsmarkt worden er niet minder om, tenminste als je de glossy folders moet geloven. Wie zou met zo’n flashy bachelor niet het beleid willen uitstippelen van multinationals, adviseur willen zijn bij de Verenigde Naties, of een eigen talkshow op hoog niveau gaan draaien? Uitgesloten is het niet want er staat zelfs een foto bij van virtuele oud-studenten. Neven, nichten en vriendenkroost! Hierbij een ongevraagd studiekeuzeadvies van een ouwe rot. Kijk naar de inhoud van een studie en minder naar de vorm. Laat mooie verhalen voor wat ze zijn en probeer er achter te komen wie er doceren en waar die mensen voor staan. En vergeet niet dat er niks mis is met een studie wiskunde, medicijnen, Nederlands, of werktuigbouw. Denk aan de legendarische voetbalclub Juventus die al sinds voetbalheugenis in de Italiaanse Serie A speelt en respectvol La Vecchia Segnora wordt genoemd. Deze vitale ‘Oude Dame’ blijkt een lang leven beschoren, langer waarschijnlijk dan dat van de gemiddelde multiculturele, multi-

WINDOW DRESSING

97

disciplinaire, multimediamieke Europese eendagsbachelor aan een onzer hooggeleerde instituties.

Het veelzeggende voorwoord1 Wetenschappelijke tekstboeken gaan er prat op dat ze zo onpersoonlijk zijn als een baksteen. Dat geeft ze het aura van objectiviteit. Vraagje: wat hebben Beard, Bethe, Baym, Bohm, Bransden, Cohen, Davies, Dirac, Feynman, Gillespie, Greenhow, Greiner, Griffith, Gottfried, Kemble, Kramers, Landau, Leblond, Levy, Lifschitz, Lipkin, Macmurry, Mandl, Martin, Matthews, Merzbacher, Messiah, Mott, Omnès, Pauling, Rubinowicz, Sakurai, Schiff, Shankar, Tannoudji en Weyl, gemeen? Juist, ze schreven allemaal een leerboek over kwantummechanica. Het zit namelijk zo, als je, zoals ik, kwantummechanica moet onderwijzen heb je de keus tussen zo’n vijftig of meer leerboeken: een indrukwekkende boeketreeks die bol staat van liefde voor onze mooiste kennis. Een uitstekende reden voor de eigenwijze docent om daar zelf nog eens een dik(trak)taatje aan toe te voegen. Voor studenten blijkt het juist een geweldige opluchting als ze ontdekken dat de overlap tussen die boeken zo gigantisch is, dat hele boekenkasten in de bibliotheek tot een klein stapeltje klassiekers ineenschrompelen. If you’ve read one, you’ve read them all. De persoonlijke visie van de auteur vindt vooral zijn neerslag in de beperkte keuze van onderwerpen en daar biedt de auteur als het goed is dan ook zijn verontschuldigingen voor aan in het voorwoord. Dat op zichzelf is niet zo boeiend. Soms – en 1.

Nederlands Tijdschift voor Natuurkunde, mei 2000

100


daar gaat het hier over – wordt er echter meer verwoord in het voorwoord. Het lijkt de enige plek waar de auteur zijn/haar persoonlijke opvatting durft te ventileren (ik moet toegeven dat de behandeling van het impulsmoment zich daar ook minder goed voor leent). In het voorwoord legt de meester zijn ziel bloot. Het voorwoord mag de tijdgeest ademen en ontaardt niet zelden in een verkapte beginselverklaring. Een onschuldig ogende intro fungeert zo als gemotiveerd vooroordeel, als mission statement of als wandelgang van de wetenschap.2 Waar geleerden elkaar soms zelfs op hun donder geven. Daarom nu een virtuele kwantumdialoog tussen enkele leermeesters aan de hand van het door hun uitgesproken voorwoord. Een stukje kwantumbeleving als laagste orde kwantumcorrectie op de onpersoonlijke inhoud van enige klassiekers. In 1924 verscheen de eerste versie van het standaard werk Methoden der Mathematische Physik van Courant en Hilbert (dit is inderdaad later uitgegroeid tot het tweedelige werk, voor het eerst verschenen in 1938). Het boek ontstond in Göttingen ten tijde van de mentale aardverschuiving die de kwantummechanica teweeg bracht. Nadat Courant Duitsland ver voor de oorlog had verlaten werd verspreiding van het werk door de Nazi’s praktisch onmogelijk gemaakt (zo lezen we in het voorwoord van de Engelse editie uit 1953). Een zwaarmoedige passage uit het voorwoord van 1924: So kommt es dass viele Vertreter der Analysis das Bewusstsein der Zusammengehörigkeit ihrer Wissenschaft mit der Physik und anderen Gebieten verloren haben, während auf die andere Seite oft den Physikern das Verständnis f¨ ur die Probleme and Methoden der Mathematiker, ja sogar f¨ ur deren ganze Interessensphäre und Sprache abhanden gekommen ist. Ohne Zweifel liegt in dieser Tendenz eine Be2.

Ook een voetnoot kan in dit opzicht boekdelen spreken.

HET VEELZEGGENDE VOORWOORD

101

drohung f¨ ur die ganze Wissenschaft u ¨berhaupt; der Strom der wissentschaftlichen Entwicklung ist in Gefahr, sich weiter und weiter zu verästeln, zu versickern und auszutrocknen.

Aan drijfveren om een prachtig boek te schrijven, bestond voor Courant dus geen gebrek. Eén van de vroege klassiekers (maar in wezen een heel modern boek) over kwantummechanica is The Principles of Quantum mechanics van P.A.M. Dirac (eerste uitgave in 1930), zijn voorwoord lijkt aardig op dat van Courant aan te sluiten. Hij was zoals bekend een man van weinig woorden. Mathematics is the tool especially suited for dealing with abstract concepts of any kind and there is no limit to its power in this field. For this reason a book on the new physics, if not purely descriptive of experimental work, must be essentially mathematical.

Vervolgens wordt de kwantummechanica gepresenteerd in een vorm die door hem als ‘symbolic method’ en door ons als ‘Dirac (of bra en ket) notatie’ wordt aangeduid. . . . I have chosen the symbolic method, introducing the representatives later merely as an aid to practical calculation. This has necessitated a complete break from the historical line of development, but this break is an advantage through enabling the approach to the new ideas to be made as direct as possible.

Wie van mening is dat Diracs aanpak te wiskundig van aard is moet troost vinden in het voorwoord van de Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik van Von Neumann (1932). De eerste zin laat weinig aan duidelijkheid te wensen over, en

102


is ondubbelzinnig over zowel doelstelleng en de standaard die daarbij gehanteerd zal worden: Der Gegenstand dieses Buches ist die einheitliche, und, soweit als m¨ oglich und angebracht, mathematisch einwandfreie Darstellung der neuen Quantenmechanik,. . .

verderop wordt er zowaar een compliment gemaakt: Eine an K¨ urze und Eleganz kaum zu u ¨berbietende Darstellung der Quantenmechanik, die ebenfalls von invariantem Character ist, hat Dirac in mehreren Abhandlungen sowie in seinem k¨ urzlich erschienenen Buche gegeben.

dat slechts de opmaat blijkt te zijn voor de daarop volgende, minder genereuze passage: Die erwähnte, infolge ihrer Durchsichtigkeit und Eleganz heute in einen grossen Teil der quantenmechanische Literatur u ¨bergegangene Methodik von Dirac wird den Anforderungen der mathematische Strenge in keiner Weise gerecht – auch dann nicht, wenn diese nat¨ urlicher- und billigerweise auf das sonst in der theoretischen Physik u ¨bliche Mass reduziert werden.

Kramers in zijn Quantum Mechanics uit 1937 huldigt een opvatting die hier haaks op staat en die teruggrijpt op de heuristische, fysisch georiënteerde aanpak van Bohr: The apparent lack of mathematical morals which is contritely pointed out repeatedly in the text is not exclusively due to the incompetence of the author. Physical morals, even (or rather especially) in their purest form, that is, unencumbered by pedagogic afterthoughts, do not live happily


103

together with their mathematical relations in the restricted mansion of the human mind – and neither in the restricted volume of a monograph.

Landau en Lifschitz hebben met hun onovertroffen Leerboek der Theoretische Natuurkunde – het ‘Leerboek’ dat uit een serie van meer dan tien lijvige delen bestaat – geschiedenis geschreven en een nauwelijks te evenaren standaard gezet. Dit zijn de boeken waaruit de betere Russische fysici graag mochten (re)citeren. ‘Don’t you know zees, is wellknown problem in chapter four, volume three of L&L’. Het natuurkundig equivalent van wat in onze moerasdelta bijbelvastheid wordt genoemd. Ze hebben er heel wat discussies met hun westerse collega’s in hun voordeel mee weten te beslissen. De eerste uitgave stamt uit 1947. In deel drie, Kwantummechanica, merken de auteurs het volgende op (ik citeer uit de Duitse versie, die indertijd voor een habbekrats in de landen van het voormalig sovjetimperium te koop was – tenminste, als die niet net uitverkocht was (en die relatief makkelijk leest, omdat de formules niet in die potsierlijke Fraktur gezet zijn)): Man kann nicht umhin festzustellen, dass die Darstellung in vielen Lehrb¨ uchern der Quantenmechanik komplizierter als in den Originalarbeiten ist. Obwohl eine solche Darstellung gew¨ ohnlich mit grösserer Allgemeinheit und Strenge begr¨ undet wird, ist jedoch bei aufmerksamer Betrachtung leicht zu erkennen, dass sowohl das eine wie die andere tatsächlich oft illusorisch sind, was sogar soweit geht, dass sich ein beträchtlicher Teil der ‘strengen’ Sätze als fehlerhaft erwisst. Da uns eine solche komplizierte Darstellung v¨ ollig ungerechtfertigt erscheint, haben wir uns umgekehrt um denkbar mögliche Einfachkeit bem¨ uht und haben vielfach auf die Originalarbeiten zur¨ uckgegriffen.

104


Ook David Bohm betreurt in het voorwoord van zijn Quantum Theory uit 1951 de teloorgang van kwalitatieve en voorstelbare fysische concepten. Bohm was zich sterk bewust van de subtiliteiten maar ook van het grote belang van een heldere beschrijving van het meetproces in de kwantummechanica (het boek dankt zijn faam in belangrijke mate aan het uitstekende laatste hoofdstuk over de kwantumtheorie van het meetproces). De spectaculaire ontwikkelingen waarbij het hele arsenaal van tot de verbeelding sprekende gedankenexperimenten inmiddels afgedaald is naar het bloed-zweeten-tranen-laboratorium, vormen een rechtvaardiging van zijn roep om concrete fysische concepten die ten grondslag liggen aan de kwantummechanica verder te expliciteren:

So strong is this contrast [between classical and quantum physics] that an appreciable number of physicists were led to the conclusion that the quantum properties of matter imply a renunciation of the possibility of their being understood in the customary imaginative sense, and that instead, there remains only a self-consistent mathematical formalism which can, in some mysterious way, predict the numerical results of actual experiments. Nevertheless, . . . , it finally became possible to express the results of the quantum theory in terms of comparitively qualitative and imaginative concepts, which are, however of a totally different nature from those appearing in the classical theory.

In deze bloemlezing mogen de Feynman Lectures niet ontbreken, hoewel in 1963 voor het eerst uitgegeven, vormen zij nog steeds een van de meest oorspronkelijke en succesvolle verhandelingen over het (theoretische) basiscurriculum van de natuurkunde. Inderdaad, het is misschien het eerste echte un-


105

dergraduate leerboek over de kwantummechanica.3 Bij hem zien we ook de herintrede van de eerste persoon enkelvoud in het leerboek, geheel in lijn met zijn afkeer van afstandelijkheid en gewichtigdoenerij. De boeken als geheel en niet alleen het voorwoord, zijn doordrenkt met persoonlijke opinies. Onder het hoofdje First principles (Deel III, Hoofdstuk 1: Quantum Behavior) is de volgende uitspraak onmiskenbaar Mr Feynman: This would mean, if it were true, that physics has given up on the problem of trying to predict exactly what will happen in a definite circumstance. Yes! Physics has given up. We do not know how to predict what would happen in a given circumstance, and we believe now that it is impossible – that the only thing that can be predicted is the probability of different events. It must be recognized that this is a retrenchement in our earlier ideal of understanding nature. It may be a backward step, but no one has seen a way to avoid it.

In het voorwoord legt de legendarische docent ook verantwoording af over zijn pedagogische avontuur (hij heeft daar geen visitatie-commissie voor nodig). The question, of course, is how well this experiment succeeded. My own point of view – which, however, does not seem to be shared by most of the people who worked with the students – is pessimistic. I don’t think I did very well by the students. When I look at the way the majority of the students handled the problems on the examinations, I think that the system is a failure. . . But then,‘The power of in3. Daartoe hoort ook zeker het laagdrempelige eerste hoofdstuk uit zijn boek met Hibbs over Quantum mechanics and path integrals en zijn populaire boekje QED.

106


struction is seldom of much efficacy except in those happy circumstances where it is almost superfluous.’ (Gibbons)

Een verfrissende, recente poging (1988) om de innovatieve draad in de presentatie van de kwantummechanica weer op te nemen is het boek Quantics van Lévy-Leblond en Balibar. De term ‘quantique’ is slang voor ‘kwantummechanica’ en kennelijk in zwang bij Franstalige studenten. Ik vrees dat het Engelse ‘quantics’ zich nog niet in een vergelijkbare populariteit bij de leergierige jeugd mag verheugen. Nobody really dares to base an entire course in the spirit of these textbooks [de Feynman en Berkeley series], and often they are only used to breathe an extra bit of spirit (in some physical sense, let us say) into the traditional abstract and scholastic way of teaching. The teaching method of Feynman and Wichman is not, after all, taken seriously.

Verderop in het voorwoord lezen we: One often hears research workers expressing the desire to widen their professional culture, to deepen or rejuvenate their primary education. Such an aspiration does not come from an abstract desire to become generally cultured. Rather, it reflects the desire to increase their ability to picture, interpret and understand physics – their physics. To satisfy this need, these researchers all too often have at their disposal daunting and sophisticated treatises, which they find intimidating, since they have the impression that they would only find abstract answers to their very concrete questions.

Voor zover mij bekend hebben we na het eerste deel van Quantics met de ondertitel Rudiments of Quantum Physics,


107

nog twee delen – Elements en Complements – tegoed. Hopelijk laten die minder lang op zich wachten dan het in 1965 (in een voorwoord) aangekondigde deel II van Quantum Mechanics van Kurt Gottfried; een deel dat nimmer het daglicht zag.4 Mijn conclusie ligt – na deze rondgang – voor de hand: er moest eerst een sluitende wiskundige formulering van het ‘kwantumgebeuren’ gevonden worden, juist omdat de fysische intu¨ıtie waarmee de ware fysicus zo graag goede sier maakte, en die gebaseerd was op een langdurige ervaring met de klassieke fysica, in het kwantumdomein op zulk een schrijnende wijze schipbreuk had geleden. Door het brede scala aan kwantumverschijnselen waarmee we inmiddels ‘vertrouwd’ zijn – de levenservaring die wij in het kwantumdomein hebben opgedaan – lijkt zowaar de behoefte aan ‘intu¨ıtie’ van ons fysici, ook op dat gebied bevredigd te kunnen worden. Gewapend met een keur van experimentele verificaties van wat vroeger alleen als gedankenexperiment geformuleerd kon worden, zoals het spelen met EPR-paren, kwantum-teleportatie, decoherentie en wat dies meer zij, durven we te argumenteren op grond van onze ‘kwantumintu¨ıtie’. Intu¨ıtie is immers weinig meer dan een geslaagde liaison van gezond verstand en ervaring. Een nieuwe ‘kwantumheuristiek’, waarbij je wat ooit ongrijpbaar was nu met je klompen aanvoelt, heeft inmiddels een legitieme status verworven en vindt op zijn beurt weer zijn neerslag in het eigentijdse leerboek. Met het aanzienlijke risico dat onze kwantumconversaties meer nog dan voorheen zullen ontaarden in gerede kwantumvaagheid. Kwantumonzekerheid slaat dan toe op het meta-niveau van de kennistheorie zelf, een benauwende recursie, waar wekelijkse bijvoegsels wel weer wel bij zullen varen. Houdt moed, zou ik zeggen. 4. Gottfried sprak ooit de troostrijke woorden: ‘It’s never to late to write a book’.

Eerst geloven dan zien1 En het geschiedde in die dagen te Valkenburg (ZL) dat Jomanda weer sprak! Haar zelfopgelegd zwijgen doorbrak. Een wederopstanding in de parel van het Geuldal, Valkenburg, stadje van ooit een dierentuin, van ooit een dozijn wielrenners die zich na een te krasse afdaling aan de voet van de Cauwberg te pletter reden op de sokkel van het beeld van de heilige zus of zo. ’s Zomers campinggeweld, ’s winters de grauwsluier van de aangrenzende ooit mijnstreek. Gettoblasters versus de verraderlijke rust van een kerkhof op maandag, met weinig daartussen. Daar schraapte zij veertig dagen lang haar keel en kwam terug met de stem van niemand minder dan Maria. Niet geheel toevallig, want ze had net een voormalig klooster op de kop getikt. Sinds Rome het een en ander in de aanbieding heeft, re¨ıncarneren kathedralen als moskee of architectenbureau. Een nieuwe lente een nieuw geloof. . . Geknipt dus voor Marias voice. De moeder des moederlands keert terug in de schoot van de moederkerk. Elke stem des volks zijn of haar Kevelaar, zeg ik maar. Jomandagetuigen komen weer onder ons. Ditmaal gewapend met flesjes puur Geulwater, ingestraald, niet door hare doorluchtigheid zelve, maar door de kerncentrales van net over de grens. Straalbezopen worden ze ervan. 1.

Column 2004

110


Maar wat als je met je spirituele mikmak anderen tot te vroeg hemelen hebt aangezet. Daar weet ze niets meer van. Een vorig leven. Zij doet geen zaken met het openbaar mysterie. Haar treft geen blaam, zij geeft slechts berichten door. Zij is slechts een medium, een zaligmakend doorgeefluik. Befehl ist befehl. Ich habe es nicht gewusst. Inderdaad, haar valt niets te verwijten. Laten we er geen lendedoekjes om binden, zij is niet gek! Gek is het volksdeel dat zich coˆ ute que coˆ ute wil laten vernaggelen. Het volksdeel dat troost zoekt in leugens. Het eerst-geloven-dan-zien-volk. Zij is het slechts die munt slaat uit andermans wanhoop. Niks nieuws. Innovatief stukje kenniseconomie. Een mentale rollator, met marktconforme beloningsstructuur. Is zij misschien de lang verbeide frisse wind in de RK kerk? Waar Monseigneur Ghijsen strijdend ten onder ging daar spreekt Maria met een nieuwe, dit keer meer resonerende stem. Over haar plannen bestaat weinig twijfel. In Valkenburg ontfermt zij zich eerst over de ‘Klein Lourdes’ ooit het alternatieve helingsoord voor de mindervermogenden die het niet gegeven was om in lange Lourdestreinen naar het ware oord te worden afgevoerd om daar wonderen met eigen ogen te aanschouwen, en niet zelden vanwege de ontberingen ter plaatse daar een gezegende dood te vinden. Klein Lourdes, een sfeervolle minigrot als perfect decor voor haar bovennatuurlijke helingspraktijk – wat zeg ik – praktijken! Een doodje meer of minder, daar zal Maria geen bebloede traan om laten. Daarna vermoedelijk de voettocht naar Rome – ook zo’n Limburgse bestseller, c.q. dooddoener. En dan – Mama Mia Jomanda – als eerste vrouwelijke Paus, is dat misschien haar volgende roeping uit de woestijn? Vooruit dan maar, wel eerst zien, dan pas geloven. Als ze het te bont maakt stuurt ze zichzelf wel weer voor veertig dagen het heuvelland in en wie weet, komt ze dan weerom met de stem van Frank Sinatra, of gewoon met een hoofddoekje om. Voor de middeleeuwen is het immers nooit te laat.

Over nutteloze vernuftigheden1 Om ons bestaan te rechtvaardigen dienen wij ons voortdurend nuttig te maken, een niet geringe opgave. De jacht op erkenning loopt nu eenmaal via bewezen nut, en lintjes regenen alleen voor bewezen diensten. Economisch nut, sociaal nut, spiritueel nut. . . het nuttigheidssyndroom heerst alom. We zijn in de ban van het nut, en omdat de tucht van de markt door ons nutsstreven gelegitimeerd wordt kan die steeds verder om zich heen grijpen. Het nut als universeel groeihormoon. Hoe meer groei hoe meer vreugd. Die markt en het nutscriterium worden gedefinieerd door de in economisch opzicht dominante krachten die trouwens in hoge mate een creatie van het systeem zelf zijn; een abstract, hecht systeem met moeilijk te doorgronden terugkoppelingen dat steeds ongrijpbaarder wordt. Illustratief is het geval van de bankdirecteur die meende dat hij baas in eigen business was tot er een onvoorziene wervelstorm onder aandeelhouders opstak die zijn onaantastbaar gewaande imperium in een paar weken tijd uiteen rijtte, en hem verbijsterd maar wel met volle portemonnee de deur uit smeet. De overgang van wereldleider tot verongelijkt kind wiens speelgoed is afgepakt, is tekenend voor de meedogenloze logica van het nut. Baas boven baas, nut boven nut. Ook leiders worden gewogen met een nutsfunctie waar ze geen vat op hebben en die meer met het begrijpen 1.

De Gids, De Titels van Montaigne, juli 2007

OVER NUTTELOZE VERNUFTIGHEDEN

113

van evolutionaire processen dan met leiderschap te maken heeft. De schijn van meer keuze en rechtvaardigheid wordt voortdurend gewekt maar in feite heeft dit maatschappelijke circus meer van doen met een op hol geslagen paard. Wie ben ik om te zeggen dat de stieren die jaarlijks losgelaten worden in de straten van Pamplona niet een stimulerende uitdaging vormen. Economische machtsconcentratie en globalisering leiden tot steeds verdergaande uniformering. De croissanterie, de hamburgerjoint, de Irish pub, de pizzahut en de sushibar : ra ra waar ben ik? Overal; en nergens. Het straatbeeld van grote steden wordt immers steeds meer uitwisselbaar, en de homo consumens sleept zich daar als een gedrogeerde mier door shoppingmalls om zich te vergapen aan al wat begeerlijk heet te zijn en dat dan bovendien voor zijn zuurverdiende geld te kopen. Het is daarbij wel zaak je ziel en zaligheid aan prestigieuze merken op te hangen. Grappig dat het kopen van nutteloze dingen op zichzelf weer nuttig is, dat houdt de tent draaiende: het nut van het doet-erniet-toe-wat is namelijk dat het verkocht wordt. De ecologie van het geluk gereduceerd tot een fijnmazig netwerk van gecreëerde behoeften en gehoorzame consumenten. Dat onbeperkte groei in een eindig volume een fictie is laat een ieder koud. Eten en gegeten worden. Reclame en media wijzen ons resoluut de weg naar de vervulling van onze behoeften terwijl ze tegelijkertijd dicteren wat die behoeften zijn. Big Brother bepaalt welke crèmes wij op onze huid moeten smeren, welke gehaktbal te slikken, welke films wij gezien moeten hebben en welke boeken wij mooi zullen vinden. Een goed geoliede commerciële machine die over de argeloze burger heen walst, op weg naar een geheel vernieuwde eendimensionale samenleving. Waar we aanvankelijk grote offers brachten aan het ongebreideld kapitalisme, toen aan het ongebreidelde socialisme is het nu de beurt aan de vermeend neutrale en objectieve marktwerking om de dienst uit te ma-

114


ken. De maatschappij doet denken aan een slecht restaurant waar steeds weer een bordje Under new management achter de ramen verschijnt. Je weet maar nooit. Zijn er geen tegenkrachten die dit primaat van de ultrakorte termijn een halt kunnen toeroepen? En moeten we die niet mobiliseren? Onze hoop vestigen op de publieke sector lijkt niet gerechtvaardigd: die is inmiddels verworden tot een mythe omdat door globalisering en privatisering de overheden tot verontwaardigde marionetten gereduceerd zijn. In sectoren als medische zorg, onderwijs, kunst, wetenschap en veiligheid is de private sector de dominante speler geworden. Het verrassende is dat deze metamorfose zich op democratische wijze heeft voltrokken, gewoon via het mechanisme van de meeste stemmen gelden. De media misschien? Zouden die ons de ogen kunnen openen? Maar ook de media hebben zich bewust of onbewust meer en meer in dienst van het nutsimperium gesteld en hun taak is slechts om de samenleving te stroomlijnen. Zij zijn inmiddels weinig meer dan de slippendragers van de gevestigde orde. We bejubelen eenstemmig de almacht van het nut, ons kennelijk niet bewust van het feit dat dat de ruimte voor andersdenkenden wel heel erg klein maakt. De jeugd misschien? Ooit een gevreesde plaag voor de gevestigde orde, wordt deze nu geabsorbeerd door lifestyle-hypes, en laat zij zich hard- en softwarematig aan het lijntje houden door de reuzen van de ontspanningsindustrie. Multimedia maken een meedogenloze sociale controle onder leeftijdgenoten een hard feit. Een overvloed aan War games met levens en dood op vele niveaus, waarin behendigheid en gewetenloosheid moeiteloos hand in hand gaan. Virtueel geweld als ontspanning, als onschuldig vermaak. De sociaal geaccepteerde conclusie is dat in het huidige tijdsgewricht dwarsdenken of burgerlijke ongehoorzaamheid geen zin meer heeft omdat het nutteloos is, een na¨ıeve vorm van energie- en tijdverspilling. Terwijl het streven naar waarheid het moet hebben van diepgang en


115

een lange termijn perspectief, maar met de daarbijbehorende kleine oplagen en lage kijkcijfers wordt dat alles onzichtbaar achter de facades van het grote geld. Er is sprake van een sociale crisis. En niet zozeer religie als wel een weldenkende, onafhankelijke, misschien zelfs opstandige geest lijkt onze laatste strohalm. Onze laatste hoop is vreemd genoeg het revolutionaire elan dat schuilgaat achter nutteloze vernuftigheden! Bij nutteloosheid moet ik altijd denken aan Dom Joao de Castro, de beroemde Portugese zeevaarder/krijgsheer die, om zijn aristocratische status te onderstrepen, de vruchtbomen uit de grond trok. Vruchtbomen beschouwde hij vanwege hun praktisch nut als ver beneden de waardigheid van het adellijk domein. Dat is echter niet waar ik op doel. Evenmin doel ik op de nutteloze kennis van feiten waarmee wij in tv-quizzes elkaar om de oren slaan: de decimalen van het getal pi, de hoeveelheid staal in de Eiffeltoren, of de sterfdag van Fausto Coppi. Ook deze bergen nutteloze trivia, waarmee de media de ledigheid te lijf gaan op zoek naar relevantie, zullen ons niet redden, want nutteloze feiten ontberen vernuft. In het Vlaamse taalgebied gaat elke ingenieur als vernufteling door het leven. Het is dus niet zo moeilijk om vernuftig te zijn, maar als het ook nog nutteloos moet zijn is dat wel wat veel gevraagd van de doorsnee vernufteling. De gevaarlijke combinatie van nutteloosheid en vernuft moeten wij zoeken in de hoek van de puurheid, de puurheid van arbeid, van geest, van liefde, kortom van zijn: in de argeloze wereld van het kind, in het domein van de speelse geest waar de scheiding tussen nut en nutteloos niet bestaat. La science pour la science, de zuivere wetenschap, die niet vertroebeld wordt door vunzige bijgedachten aan toepassingen, succes of gewin, is dat niet nutteloos vernuft in optima forma? Een veelbetekenend voorteken lijkt mij dat de maatschappij steeds meer benadrukt dat we de jeugd juist vooral niet met nutteloze

116


kennis mogen vergiftigen. Peinzen is tijdverspillen en dat is een doodzonde! Cirkelredeneringen, als symptoom van twijfel zijn des duivels oorkussen. Dwarsdenken een vorm van negativiteit. Ik word als wetenschapper soms aangesproken alsof ik een fabriek ben waarin alleen linker schoenen worden geproduceerd. En ik zie ze denken: alweer zo’n wereldkampioen rummycuppen. De zuivere wetenschap is net een grote kast waarin even kolossale als nutteloze kennisvondsten, diepgevroren, uitgedroogd en soms zelfs in poedervorm bewaard worden, wachtend op het uur van de waarheid. Zoals befaamde Texaanse fokstieren met luisterrijke namen als Hurricane, Blue Bullit en Zork, via hun diepgevroren sperma ooit nog aan de vergetelheid hopen te ontsnappen. Incourante kennis is zoiets als een exotische lekkernij. Op het eerste gezicht betekenisloos – waard wat de gek er voor geeft – tot een meesterkok de kastdeur opentrekt, iets verschrompelds eruit rukt en in een nooit eerder vertoonde Römertopf met een op Griekse godinnen ge¨ınspireerde deksel, die schrompelwaar combineert met een X aantal andere in de vergetelheid geraakte ingrediënten, gedroogde reines claudes uit een vettige aanrechtlade, heksenkruiden uit het vliegenkastje in de bijkeuken en uitbottende ranonkels uit kelderkisten vol ongedierte, om dan na het nodige pangepruttel, na zich een hoge muts op het hoofd geplaatst te hebben en het geheel met kollen en prevelementjes te hebben overgoten, achter de dampen vandaan springt met een niet te overtreffen cocque d’or, of moet ik zeggen een poule d’or. Een nieuw bewijs is geleverd, of een nieuwe ontdekking gedaan. Er is zowaar weer iets gebrouwen wat niemand heeft besteld of zelfs maar had kunnen bedenken. Het creatieve denkproces laat keer op keer in de praktijk zien hoe een koe een haas vangt – vernuftiger en nuttelozer kan het bijna niet. Uit over elkaar heen tuimelende, volstrekt irrationele, vermeend nutteloze argumenten, een net-


117

werk van dwaze non-connecties, van Jackson Pollockachtige gedachtespinsels komt dan opeens een kraakhelder, subliem en onweerlegbaar argument tevoorschijn. De nederigheid van de kip die gouden eieren legt bestaat daarin dat zij meestal tevoorschijn komt uit een welriekend mengsel van eierstruif, kippenstront en geplette hooi. Voor een gouden kip heb je geen legbatterij nodig, en om spiritueel te zijn hoef je geen gouden kistkalveren te aanbidden. Max Perutz de grondlegger van de moleculaire biologie, gaf een terugblik op zijn tweeëntwintig-jaar-durende speurtocht naar de structuur van hemoglobine die zich voltrok in een soort bouwkeet op de binnenplaats van het oude Cavendish Laboratorium in Cambridge, waarin ook vertwijfeling over zijn eigen inspanning doorklinkt: It was an incredible feeling to see this molecule for the first time and to realize that my work had not been in vain: because during those long years I feared that I was wasting my life on a problem that would never be solved. De angst voor nutteloosheid overwinnen door volharding is iets dat maar weinigen kunnen opbrengen. Daar is inderdaad de gedrevenheid en moed voor nodig van een koe die een haas wil vangen. En wat te denken van de wiskundige Grigori Perelman – Grisha voor intimi – die op zestienjarige leeftijd alle zes de opgaven van de Internationale Wiskunde Olympiade foutloos inleverde. Hij prefereerde een teruggetrokken bestaan, om zich in een appartementje in Petersburg, gekluisterd aan moeders rok in de diepste der diepste mathematiek te storten. Na een jarenlange strijd, plaatste hij zonder veel kabaal, een serie documenten op het internet, waaruit de goegemeente der wiskunstenaars van het zuiverste water niet anders kon concluderen dan dat deze zonderling een bewijs van een 100 jaar oud vermoeden, uitgesproken door de Franse wiskundige Poincaré, had geleverd. Leuk voor z’n moeder, is de reactie van velen, een subliem voorbeeld van nutteloos vernuft, maar qua relevantie natuurlijk onvergelijkbaar met de uitvinding

118


van de paperclip of het theelichtje. . . We hebben het over het fragiele raakvlak tussen gekte en genialiteit, waar creativiteit hoogtij viert. Grisha weigerde eerst een belangrijke Europese prijs omdat hij de jury als incompetent beschouwde, maar in 2006 weigerde hij ook nog de Fields medaille, het wiskundig equivalent van de Nobelprijs. Het doet denken aan de vermaarde Italiaanse pianist Arturo Benedetti Michelangeli die maar zelden voor publiek optrad omdat hij dat een vorm van prostitutie vond. We hebben het over reuzen die overvallen werden door de kracht van hun eigen denkbeelden en voorspellingen die voortkwamen uit nutteloze nieuwsgierigheid. Was het niet Newton die zei: I am like a little child playing with pebbles on the beach, whilst the great ocean of truth lies unexplored before me. Newton? Just collecting pebbles on the beach? Zulke bescheidenheid is ondenkbaar in het huidige tijdsgewricht dat bolstaat van post-graduate courses in selfpromotion. Einstein verzette zich aanvankelijk uit alle macht tegen de belangrijkste voorspelling van zijn relativiteitstheorie, de oplossing die het uitdijend heelal beschrijft, het heelal waarin we blijken te leven! Dirac was not amused toen bleek dat zijn theorie zoiets ongelofelijks als antimaterie voorspelde, want daar zat natuurlijk niemand op te wachten. Schrödinger duizelde bij het idee dat zijn theorie fundamentele onzekerheid voorspelde. Het zijn allemaal voorbeelden van zaken die zich aanvankelijk als nutteloze vernuftigheden aandienden, maar die later de motor bleken van de meest ingrijpende omwentelingen in ons denken. Nutteloos dus, zoals pasgeboren kinderen nutteloos zijn. Dr Faraday, could you maybe tell me what the use is of those electric and magnetic fields of yours? ’Sir, I have not the faintest idea of what use they may be, but I can confidently predict that one day you will be able to tax it’.


119

En zo is het maar net. Nutteloze vernuftigheden zijn het belangwekkende antwoord op het nieuwe conformisme, en zijn bij machte mokerslagen uit te delen aan een door nutsobsessies en marktwerking verblinde cultuur.

Ge¨ınstitutionaliseerd wantrouwen1 Eeuwige studenten en spookprofessoren zijn onder ons, en ook verdraaid luie leraren; daarom wordt ons op talloze wijzen de maat genomen. Er wordt gewikt en gewogen. De gulle geldgever wil er natuurlijk zeker van zijn dat wij niets over de balk gooien. Laten we eerlijk zijn: There are three ways to loose money: women, drugs, and science: the first two are the most fun the last one the most sure. Daarom moeten we de toets der kritiek doorstaan, en niet alleen de Kritik der reinen Vernunft, maar ook dat der kranken Vernunft. De weg naar wetenschapplijke roem gaat niet over rozen. Eerst is er de reuzeslalom naar erkenning. Om te beginnen moet het ‘artikel’ over bijvoorbeeld kwantumteleportatie door de auteurs BOB en ALICE zelf goedgekeurd worden. Dat is slechts een gedanken-hindernis omdat het voor, door en over henzelf geschreven is. Auteurs verkeren namelijk niet zelden in een verstrengelde toestand, geheel in lijn met het onderwerp van hun artikel. Het artikel wordt vervolgens bij een tijdschrift ingediend en dan komt het probleempje referee om de hoek kijken. Wat jammer nou, de door de redactie zorgvuldig geselecteerde ijzervreter bleek al eeuwen geleden met een beroemd iemand gepraat te hebben die kwantumteleportatie onzin vond en dus zegt hij onder het motto ‘keep our journals clean’: dumpen die hersenspinsels. Zero tolerance. 1.

Niet eerder gepubliceerd.

122


Niet getreurd zuchten de auteurs, dan zoeken we een ander tijdschrift, of beter nog, als we met genoeg bekeerden zijn beginnen we ons eigen tijdschrift of een ‘ArXive’ op het net. Zo is er uiteindelijk toch sprake van een ‘publicatie’. Iedereen kan het lezen en daar gaat het om. Let wel, kàn, maar de vraag waarmee de kritische buitenstaander blijft zitten is: zàl iedereen het ook lezen? Welnu, dit blijkt zelden het geval te zijn, want als dat zo zou zijn zou betreffende persoon daar in zijn eerstvolgende op schrift gestelde spinsel daar zeker kond van doen, door middel van een referentie. Zo mooi werkt dat nou eenmaal in de wetenschap. En daarmee krijgt ook de gulle geldgever weer vat op de zaak, gelukkig maar, want zoals we weten eist de beleidsambtenaar uit naam van de anonieme belastingbetaler controle u ¨ber alles. Zaligmakende controle, die de vorm aanneemt van certificatie. Wij zijn niet voor niets toegerust met paspoort, rijbewijs, zwemdiploma, tap-, vis- en bouwvergunning. kleutervaardigheid, CITO-toets, eindexamen, propedeuse, doctoraal, doctoraat, Habilitation, onderwijsaantekening en zelfs onze automobiel gaat jaarlijks ter APK-keuring. Met zoveel proeven van bekwaamheid kun je je huis behangen wanneer je in een identiteitscrisis zit. Wat maken we toch diepe buigingen voor papieren hoedjes, tijgers en generaals in de hoop op absolutie. Er is altijd weer een nieuwe aflaat. Let’s get that shredder ready. . . Maar opgepast niet overhaast te werk gaan: ontbureaucratiseren is onmogelijk zonder ook te ontdemocratiseren, en voordat je het weet ga je weer gebukt onder een baasjescultuur. En dan maken snelle jongens weer van die snelle fouten die ze in de haast dan weer laten liggen voor de naar adem snakkende achterban. Maar nu dwaal ik af. . . Dus dat leuke artikel schopte het tot publikatie, maar beste auteurs, niet te vroeg gejuicht, want nu komt het ‘citatiemonster’ om de hoek kijken. Kijk dat zit zo: weinigen lezen wát je schrijft, enkele ambtenaren tellen misschien hoeveel je publi-

GEINSTITUTIONALISEERD WANTROUWEN

123

ceert, maar wat aantikt is hoeveel men je citeert. . . Het online scorebord moet boven de poort van de Universiteit/School: De arbeider van het jaar is. . . Zoals men in het voormalige Oostblok ooit metselaars aan de vergetelheid wilde ontrukken. Nog steeds is de kennishonger van onze venture-socialist niet gestild: nu moet hij ook nog weten hoeveel die hersensnuiters nou eigenlijk. verdienen Wel, trek ’s rijks tabellenboek uit de kast en pas enkele vuistregels toe. GVD, de h.h. wetenschappers staan wel te kijk, gewoon dag in dag uit voor Jan en Alleman met hun billen bloot. Hun leven kent geen geheimen meer, het is totaal transparant. OK: het stuk is geschreven, gepubliceerd, geciteerd en dat alles voor gematigd loon, mag ik nu weer aan het werk? Nee, even doorzetten: we zijn er nog niet. Kijk, de hamvraag blijft: waar hou je je nou in vredesnaam mee bezig? De goedgonstige geldgever heeft reeds kennis kunnen nemen van je productiviteit, impact en beloning maar stel je voor: misschien doe je wel iets ‘maatschappelijk irrelevants’ en doen je vrienden die je zonodig moeten citeren dat ook. Misschien maak je wel deel uit van zo’n zichzelf instand houdende ‘over de balk gooi-organisatie’: en zijn jullie geheime agenten van een intellectuele onderwereld. Beaufsichtigung muss sein! Verwijzingen naar het artikel belanden vanwege de sterker wordende roep om verantwoording noodzakelijkerwijs in zoveel mogelijk van de ‘jaarverslagen’ die wetenschapsland rijk is. Een landschap dat te weinig pieken heeft: hier en daar een Vaalserberg is niet genoeg, we moeten er even een paar bulldozers bij halen en voor je het weet heb je een Mont Blanc binnen je grenzen gecreëerd! Verantwoording afleggen moet in allerlei talen: instituutstaal, onderzoekschooltaal, KNAWtaal, FOM-taal, NWO-taal, Universiteitstaal, EU-taal. Sappige verhaaltjes en zoete broodjes, voor elck wat wils: Mokums volkoren-, tibetaans monniken-, Vloer- en ander genadebrood, krenten- en beschuitbollen, kerst- en paasstollen.

124


We bakken er iets moois van onder het motto: de één z’n brood is de ander z’n dood. Waar zijn de nachten dat ik nog durfde dromen dat er een verbod op jaarverslagen zou worden afgekondigd; omdat de hoogste hierarchicus majestatus tot het wijze inzicht gekomen was dat hij zijn ongebreidelde nieuwsgierigheid naar wat die gedoctoreerde betweters allemaal in hun schild voerden ‘on line’ volkomen kon bevredigen . Stel je voor: dat zou de introductie van meubels zonder onderste laden hebben gefaciliteerd. Even geduld graag want we zijn er nog niet. Het ge¨ınstitutionaliseerde wantrouwen heeft nog meer pijlen op z’n boog. We hebben het namelijk nog niet gehad over de ‘visitaties’: de rechercheteams, de internal audits, de interviewers, de rondreizende evaluatiepanels, gediplomeerde pottenkijkers, spionnen, inspecteurs en hun trawanten die met de regelmaat van de klok over de wetenschapper heen rollen. Gezocht: Eminence grise geschikt voor de rol van Grootinquisiteur. Respect van de buitenwereld is een must. We zoeken iemand die je om een boodschap kunt sturen en die zich bovendien om een boodschap laat sturen. Het gaat om een uitdagende marktgeriche boodschap; onze voorkeur gaat uit naar de persoon die geen directe belangen heeft in de wetenschap. Ook mensen met een evenwichtig oordeel worden uitgenodigd te solliciteren. Respectabele leeftijd geld als aanbeveling. Onlangs is er zelfs nog onderzocht of er niet teveel gevisiteerd werd. Kortom, er is onderzocht of onderzoek niet teveel onderzocht wordt. Me dunkt dat hiermede het ultieme stadium van regulerende inteelt bereikt is. Briljant. Wij verzoeken uw aller medewerking voor de bevrediging van andermans nieuwsgierigheid. Voorwaarts mars. Teneinde de taak voor deze gecommiteerden niet te zwaar te maken worden wij verzocht een degelijke ‘zelfstudie’ te maken. Zelfstudie, niet zoals in het befaamde studiehuis waarbij zelfstudie staat voor


125

de activiteit dat men zelf studeert, het zelf doet, maar in de zin dat men zichzelf bestudeert. Gesanctionneerd narcisme. En dat liefst geflankeerd door een ‘sterkte-zwakteanalyse’; dat is zoiets als het omgekeerde van een reclame campagne: eerst beschrijf je de nieuwste produktlijn om vervolgens de potentiële klant ervan te overtuigen dat het nergens goed voor is. Zeg maar, een ongedwongen uitnodiging om je eigen ruiten in te gooien, je eigen graf te graven en je in te zetten voor het betere kamikazewerk. En als je je eigen zwaktes niet kent is er altijd nog wel een collega van elders, die bereid is om je daarmee te helpen. Les jeux sont fait. Rien ne va plus! Uitkomst van al dit moois is dan een lijst van aanbevelingen die niet geheel ongecorreleerd blijkt te zijn met de wensen van de opdrachtgever. En last but not least de ‘ranking’, het rijtje. Ordnung muss sein. We hebben het over de uitermate zinvolle afbeelding van een oneindig dimensionale vectorruimte op de geordende set {0,1,2,3,4,5}. Gefeliciteerd, zo’n uitslag past op een postzegel en is dus door iedere losbol te hanteren. Het is zoals met die moderne software: ‘If even fools can use it, than in the end only fools will use it’ Nu weet een ieder weer waar het geld niet heen moet en waar hij zijn kinderen wel of niet moet laten doorleren voor doctor, pastoor, verlosof stralingsdeskundige. Geen wonder dat het vertrouwen van de medeburgers in de wetenschappers inmiddels minimaal geworden is: de BBC meldde onlangs dat wetenschappers nog maar bij 35% van het publiek vertrouwen genieten, tegenover 75% voor de dokter en notabene 53% voor de politicus! We hebben in onze marktgerichte kwaliteitszorgende vernieuwingsdrift onze onafhankelijkheid en het daarbij behorende vertrouwen van de burger verspeeld. Tengevolge van opportunisme en belangenverstregeling zijn we bijkans weggespoeld in de derde geldstroom. Wacht eens, is hier een uitweg? Zou het zo kunnen zijn dat die afbeelding niet helemaal uniek is, de gehanteerde me-

126


thodieken maken dat niet onmogelijk, integendeel. Zou het kunnen dat de Onderwijsgids, een andere afbeelding genereert dan de Elsevier of Trouw ? Maar dan moet er dus niet minder maar juist meer gerankt worden: waarom doen de Telegraaf, de VPRO Gids, Quote, Fortune, en het blad van de Nederlangdse Imkersvereniging niet ook mee? En het blad van de Nederlandse Huisvrouwen en van de Morele Herbewapening. Hoe meer rankings hoe meer vreugd: het gemiddelde der gemiddelden van alle rankings transformeert dramatisch gezichtsverlies in dramatisch informatieverlies. Totale vertroebeling door zelfinductie en neutralisatie. Bovendien komt er dan ook weer een ranking der rankings en dat leidt de aandacht aardig af. Vrienden, ik kap ermee, moet nog even langs de bank: visitatieverzekeringetje afsluiten. Postscript: En wat heeft dit alles met de heer A. Jarry te maken? Wel, Alfred Jarry werd in 1873 geboren en begon omstreeks zijn twaalfde met het schrijven van satirische en ironische toneelstukken. Het bekendst is zijn Uburleske bestaande uit de stukken Ubu Roi en Ubu Cocu uit 1896. Het zijn tamelijk absurde farces waarin fatsoen en andere burgelijke deugden op weinig subtiele wijze de grond in worden geboord. Ubu werd in literaire kringen al snel legendarisch maar uitvoering op het toneel liet lang op zich wachten, en Jarry die zich in het dagelijks leven meer en meer met zijn hoofdpersoon Ubu ging identificeren, stierf in 1907 uitgeput door overmatig drankgebruik. Niet het toonbeeld van een succesvol auteur of wat dan ook, meer het type van de tragische held. In Nederland werden de stukken pas in 1933 voor het eerst ten tonele gevoerd door Utrechtse studenten; met Anton Koolhaas als regisseur en decors van Leo Vroman. Ik zelf zag de stukken in 1968 in een magistrale vertoning door een jeugdig en radikaal theater-


127

gezelschap uit Bratislawa, het was een prille maar indringende vrucht van de Praagse Lente. Een levensteken van een groep bevlogen jonge mensen wier levens onder een totalitair regime hen niet in de koude kleren was gaan zitten. Op dat moment wisten zij nog niet dat het om een adempauze ging en dat hen nog eens twintig jaar totalitair boven het hoofd hing. Zolang de twee meest voorkomende elementen in het heelal nog waterstof en domheid zijn is Ubu nog ‘alive and well’. Ik herlas Ubu Cocu onlangs omdat mij iets bijstond over een meest onverkwikkelijk ontherseningslied, waarvan ik vermoedde dat het niet aan actualiteit zou hebben ingeboet. Welnu, bij herlezing bleek echter ook het begin van dat stuk de moeite waard. Het laat – ook in het huidige tijdsgewricht, waarin een nieuwe golf van visitatie- en inspectiedrift de kop op steekt – vele interpretaties toe waarvan ik een passende keuze graag aan de lezer over laat.

Thuis bij Achras, twee zijdeuren , midden achter deur naar staplee ACHRAS Het feit ´ıs,voelt u wel, ik heb helemaal geen reden om ontevreden te zijn over mijn polyeders, alle zes weken vermenigvuldigen ze zich bij de wilde konijnen af. En het feit is dat de gelijkzijdige polyeders een hoop trouwer zijn, alleen de icosaeder was obstinaat vanmorgen, en u voelt wel, ik zag mij genoopt hem een oorvijg te verkopen, een op al zijn zijden. Maar toen keek hij wel uit. En voelt u wel, mijn verhandeling over het gedragspatroon van polyeders, die schiet ook op: nog maar vijfentwintig delen. ACHRAS Wat moet dat? ‘Mijnheer Ubu – ex-koning van Polen en Aragon, doctor in de patafysika’. Absoluut niet duidelijk, maar dan ook absoluut niet. patafysika, wat moet dat? Enfin, doet er ook niet toe, dat moet een belangrijk persoon zijn. Ik stel mij voor, deze vreemdeling hoffelijk te bejegenen en hem mijn collectie polyeders te tonen. Laat deze heer maar binnen.

128


BAAS UBU (in reiskostuum met koffer) Wel potvervreetzak! Mijnheer, die toko van u is miserabel! Een vol uur lang heeft men kans gezien ons te laten beieren aan uw bel, en toen uw dienstdoende personeel zo vrij was open te doen hebben wij voor ons oog een doorgang aanschouwd van dusdanige petieterige proporties dat wij nog steeds perplex staan dat onze vreetzak zich daardoorheen heeft gewurmd! ACHRAS Dat komt, voelt u wel, pardon, ik was niet voorbereid op bezoek van een dusdanige proportie, anders had ik de deur zeker wel laten verbreden. maar u heeft hoop ik alle begrip voor de moeilijkheden van een bejaarde verzamelaar die, al zeg ik het zelf, tevens een groot geleerde is. . . BAAS UBU Zo waarde heer, zegt u dat maar rustig zelf – maar weet u wel wie u voor u heeft? Een groot patafysikus. ACHRAS Neemt u mij niet kwalijk, hoe was het woord? BAAS UBU Patafysikus. De patafysika definieert zichzelve als een wetenschap waaraan in wijde kringen behoefte bestond en die wij dus hebben uitgevonden. ACHRAS O, maar het feit is, als u een groot uitvinder bent, dan kunnen wij het vast wel met elkaar vinden, voelt u wel, want onder grote mannen. . . BAAS UBU Een toontje lager, waarde heer. Voorzover ik zie is er hier maar één groot man en dat ben ik. Maar mocht u erop staan dan behaagt het mij ongetwijfeld u een grote eer te bewijzen. Weet, waarde heer, dat uw huis ons aanstaat. En dat wij besloten zijn er onze intrek te nemen. ACHRAS O. Maar het feit is, voelt u wel. . .


BAAS UBU Ik ontsla u van alle dankbetoon. – Ah, a propos: wat ik nog vergat: aangezien het onjuist ware een vader gescheiden te houden van zijn gezin, worden wij direct omringd door onze familie: mevrouw Ubu, onze zoon Ubu en onze dochteren Ubu. Het zijn keurige, oppassende mensen. ACHRAS O, maar voelt u wel, het feit is, ik ben bang. . . BAAS UBU Daar hebben wij alle begrip voor: u bent bang ons tot last te zijn. Uw aanwezigheid alhier zullen wij dan ook niet meer tolereren, tenzij met ons goedvinden. Nu gaan wij op inspectietocht door uw keukenruimten en eetzaal, zodat u de kans hebt om onze drie blikken koffers binnen te brengen die wij hadden gedeponeerd in uw vestibule. ACHRAS O, maar het feit is – het is geen manier zomaar bij de mensen in te trekken. Zoiets is bijzonder impertinent! BAAS UBU Bijzonder impertinent! Precies, waarde heer, dat hebt u eindelijk eens goed gezegd! (Achras af) Ubu en zijn gheweten BAAS UBU (alleen) Hebben wij gelijk wanneer wij aldus handelen? Potvervreetzak nog aan toe, bij onze tierige vetkaars, wij gaan te rade bij ons Gheweten! Dat zetelt daar, in die koffer, onder de spinnewebben. . . . (Vertaling: Dolf Verspoor)

129

Eenheidsworst en de maat aller dingen1 Zonde eigenlijk dat we in de wetenschap afscheid hebben genomen van de proza¨ısche huis-, tuin- en keukenmaten zoals de duim, de el, of de voet, het mespuntje, het toefje, het wolkje, de pint, de krat, de uren-gaans en de paardekracht. Natuurlijk, machten (van tien bijvoorbeeld) genieten praktisch gezien de voorkeur. Maar pas op, de ‘tijd’ ligt al meteen dwars, daar wordt de maatvoering gedicteerd door wat er in ons zonnestelsel allemaal aan periodieks gaande is. Hoeveel seconden ook al weer in een (schrikkel)jaar? En omdat wij mensen een lengte van ongeveer 1 meter, een hartslag van ongeveer 1 seconde en een gewicht van enige kilo’s hebben, lag het voor de hand dat zoiets als het SI-stelsel (Système International d’unités ) of het MKS-stelsel (Meter-Kilogram-Seconde stelsel) de maat aller dingen zou worden. Het kleurloze ABN voor de quantitatieve communicatie. De eenheidsworst van eenheden. Gelukkig zijn er nog steeds hardnekkige dialecten in omloop; als iemand een ‘troy ounce’ Goudse kaas bestelt, hebben we te doen met een Engelse juwelier op huwelijksreis in Amsterdam. En gekken die beweren dat ze maar 10−13 parsec of 1013 ˚ angstrom van hun werk wonen, hebben kennelijk ook moeite om hun professionele afkomst te verloochenen. De velen onder u die werkzaam zijn in de wetenschappelijke documentvervaardigingsindustrie, kan ik melden dat 1.

Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde, juni 1999

132


de T eX = 10−6 kg/m ook zeer geliefd is in de textielvezelen garenbranche. Over drankspecifieke inhoudsmaten kunnen vele bijbelequivalenten volgeschreven worden, waarbij de Histoire Universelle van Cantu in het niet valt. Maatvoering, als maat voor beroepsdeformatie enerzijds en als jargon, signatuur of visitekaartje anderzijds. Het kuise SI denken suggereert dat wetenschappers de rationele norm boven alles stellen. Althans zouden willen stellen, want juist in onze gerationaliseerde branche barst het van de irrationele alternatieven, meestal afgeleide eenheden in de vorm van onuitwisbare eerbewijzen aan hen die ons voorgingen en misschien dus – met vooruitwerkende kracht – aan onszelf. We zijn immers nog steeds druk in de weer met de Newton, Joule, Pascal, Coulomb, Watt, Farad, ˚ Angström, Tesla, Gray, Henry, Fermi, Ohm, Siemens, Weber, Hertz, Oersted, Becquerel, Rydberg, Curie, Fahrenheit, Röntgen, Stokes, Millikan, Sievert en wat dies meer zij. Nou had dit natuurlijk allemaal wel met kleine letters geschreven moeten worden om toch vooral niet de indruk te wekken dat het hier om personen gaat, immers een kracht van 3 Newtons is heel wat anders dan die van 3 newton. Hadden we maar 3 Newtons! Het is net zoals in de betere roman: ‘alle gelijkenis met bestaande of niet meer in leven zijnde personen berusten op zuiver toeval’. Eert uw vader en moeder maar probeer daarbij wel maat te houden. Mensen in ons vak praten graag in hun eigenaardigeenheden, en als je dan niet meteen weet waarover het gaat levert dat strafpunten op! Zeker nog nooit een magneet in je handen gehad, een röntgenfoto gemaakt of je fikken gebrand. Weet je eigenlijk wel het verschil tussen het kookpunt van water en de rechte hoek! Is dat niet precies tien graden? Nederlanders zijn dun gezaaid in eenhedenland. Ik wil onze nationale trots in de normatieve sector dan ook niet vergeten, de onbetaalbare Kosten eenheid voor geluidsoverlast. Ik stel voor om onze score wat op te vijzelen met de Ritzen voor on-

EENHEIDSWORST EN DE MAAT ALLER DINGEN

133

derwijsvernieling, de Mega-Raan voor citaties per publikatie en de Pico-Herkströter voor inzetbaarheid van academici in het bedrijfsleven. Ere wie ere toekomt! Vermeldenswaard is trouwens ook dat er nog steeds nieuwe eenheden worden ingevoerd, gebaseerd op moderne fysiche verschijnselen die zeer makkelijke maar ook zeer nauwkeurige bepalingen toelaten (omdat ze gekwantiseerd zijn en direct uit te drukken zijn in universele constanten). Sinds 1990 is ons vocabulaire verrijkt met de Josephson- en de Von Klitzingconstanten – KJ = 2e/h en RK = h/e2 respectievelijk – als eenheden van magnetische flux en van elektrische weerstand waaruit de waarden van de fundamentele elektrische lading e en Planks constante h bepaald worden. Is er nou niks beters te bedenken? Maar natuurlijk wel: Alle bisher in Gebrauch genommen physikalischen Maßsysteme, auch der sogenannte absolute C.G.S.-System, verdanken ihren Uhrsprung insofern dem Zusammentreffen zufälliger Umstände, als die Wahl der jedem System zu Grunde liegenden Einheiten nicht nach allgemeinen, notwendig f¨ ur alle Orte und Zeiten bedeutungsvollen Gesichtspunkten, sondern wesentlich mit R¨ ucksicht auf die speciellen Bed¨ urfnisse unserer irdischen Cultur getroffen hat.

¨ Aldus Max Planck in zijn F¨ unfte Mitteilung, Uber irreversible Strahlungsvorgänge, aan de Preussische Akademie in 1898, waarin hij omstandig uiteenzet dat er inderdaad zoiets als een natuurlijk eenhedenstelsel bestaat dat qua universaliteit alle anderen overstijgt. Plancks natuurlijke eenheden, kunnen namelijk middels eenvoudige dimensionele argumenten allemaal gebrouwen worden uit de dimensievolle universele natuurkonstanten, zoals de lichtsnelheid c met eenheid meter per seconde, zijn eigen constante van Planck h (door hem in zijn oorspronkelijke

134


artikel overigens nog heel braaf b genoemd) met eenheid kilogram meter kwadraat per seconde, en Newtons Gravitatieconstante GN met eenheid meter tot de derde per kilogram seconde kwadraat. Enig gegoochel met de machten van de kilogrammen, meters en seconden geeft dan dat Planck-eenheid van lengte is r hGN lp = = 4.13 × 10−33 cm c3 de Planck-eenheid van massa, s hc mp = = 5.56 × 10−5 gr GN en de Planck-eenheid van tijd, r hGN = 1.38 × 10−43 s. tp = c5 daar natuurlijk ook nog de Planck-temperatuur aan toevoegen waarvoor we de Boltzman-konstante k van stal moeten halen: s hc5 Tp = = 3.6 × 1032 K k2 GN Goddelijke eenheden, maar ik vrees dat de praktiserende ingenieur er niet onverdeeld enthousiast over zal zijn, tenzij hij in de sector heelalbouw werkzaam is (en dat zijn er meer dan je zou denken). Tot zijn schrik zou hij bemerken dat een kleine oefening in de door hem zo geliefde dimensionele analyse, hem tot de conclusie zou brengen dat de afmeting van het heelal typisch van de orde van lp zou moeten zijn. Voorwaar, we leven in een wonder. In feite markeren deze eenheden op een fundamenteel niveau de grenzen van ons begrip, de klassieke notie van ruimte heeft fysisch gezien geen betekenis op


135

een schaal kleiner dan lp , over tijden korter dan tp – die bijvoorbeeld een rol spelen bij vragen over de oerknal – heeft de fysica vooralsnog niets te melden. Er liggen in deze eenheden enkele interessante relaties besloten. Bijvoorbeeld voor een deeltje met een massa gelijk aan de Planckmassa zijn de Comptongolflengte en de Schwarzschildstraal aan elkaar gelijk: h/mp c = GN mp /c2 Dat wil zeggen dat voor zo’n deeltje de Comptongolflengte, die een maat is voor de fundamentele ‘kwantum-onzekerheid’ in de ruimtelijke uitgebreidheid van het deeltje, hetzelfde is als de ‘gravitationele onzekerheid’; het feit dat door de sterke zwaartekracht kennis over wat zich binnen de Schwarzschildstraal (de horizon) afspeelt voor ‘buitenstaanders’ niet te verkrijgen is. Bij zeer massieve objecten wordt de Comptongolflengte van dat object verwaarloosbaar klein omdat de massa in de noemer staat. Voor een ‘puntvormige’ aarde bijvoorbeeld is λa = h/ma c ' 10−65 cm, terwijl zijn Schwarzschildstraal toch altijd nog een respectabele Ra = 0.5 cm is. En omdat beide afstandsschalen zeer klein zijn ten opzichte van de daadwerkelijke straal van de aarde heeft het zolang geduurd voordat we de algemene relativiteitstheorie (ART) en kwantummechanica (QM) konden ontdekken. Voor het electron is de situatie omgekeerd, λe = h/me c ' 10−11 cm (inderdaad, het golfkarakter, dat wil zeggen het niet gelokaliseerd zijn wordt manifest op de atomaire schaal) terwijl nu de Schwarzschildstraal onvoorstelbaar minuscule wordt Re = 2GN me /c2 ' 10−57 m. Deze schattingen geven aan dat bij energieën die corresponderen met de Plankmassa (via E = mc2 ) men in een domein van de fysische werkelijkheid terechtkomt waar zowel de QM als de ART in acht genomen dienen te worden.

136


Hier betreden we het enigmatische gebied van de kwantumzwaartekracht, enigmatisch, omdat kwantisatie van Einsteins theorie steevast tot onoverkomelijke problemen geleid heeft, en niemand precies weet waar we het over hebben. Conventionele wijsheid leert ons dat deeltjes zwaarder dan mp zwarte gaatjes zijn, of anders gezegd, dat, als je het vacuum op een afstandsschaal van lp bekijkt, Heisenbergs onzekerheidsrelatie zegt dat de energie van kwantumfluctuaties in het vacuum corresponderen met mp en dat daarom de kwantumruimte als je die op die schaal zou bekijken een soort zwarte-gatenkaas is die ook wel space time foam genoemd wordt. Er doet zich op die schalen een fatale instabiliteit van de ruimtetijd voor of in ieder geval en – meer waarschijnlijk – in ons begrip ervan. De confrontatie van kwantumtheorie met ART levert zeer robuuste tegenstrijdigheden op die de kiem kunnen zijn van een nieuwe fundamentele theorie, zoals dat al eerder in de fysica het geval is geweest. Dit aspect van de Planckeenheden kunnen we ook op een andere, meer suggestieve manier weergeven, waarbij drie dimensievolle fundamentele constanten, te weten Newtons gravitatieconstante, de lichtsnelheid en de constante van Planck, elk het geldigheidsgebied van de fundamentele theorieën in de natuurkunde markeren zoals in onderstaande ‘magische kubus’ staat aangegeven. De Planck-kubus heeft ribben gelijk aan GN , h en c. De oorsprong stelt een wereld voor waarin GN = 0, h = 0 en v/c = 0 (c = ∞), en zoals aangegeven kunnen we met de hoekpunten de verschillende fundamentele theorieën associëren. Newton leeft op de achterste ribbe, de twee revoluties van het begin van deze eeuw – speciale relativiteit en kwantummechanica – hebben twee nieuwe dimensies toegevoegd, die elk een begrenzing van het Newtonse wereldbeeld markeren. De combinatie van speciale relativiteit met gravitatie bracht ons de ART als de ultieme consequentie van de equivalentie van versnelling en gravitatievelden voor bewe-


137

Figuur 1: Universele constanten en het geldigheidsgebied van diverse fundamentele theorieën. gende waarnemers, uitmondend in het inzicht dat gravitatie een manifestatie is van een dynamische, gekromde ruimtetijd. De combinatie van speciale relativiteit met de kwantummechanica bracht de kwantumveldentheorie dat wil zeggen de kwantummechanische beschrijving van elementaire deeltjes en de niet-gravitationele krachten daartussen, die culmineerde in het succesvolle standaardmodel van quarks en leptonen. In deze beschrijving is het klassieke verschil tussen deeltjes en krachten verdwenen; beiden worden door kwantumvelden beschreven welks kwanta deeltjes zijn zoals bijvoorbeeld het electron of foton. Plancks magische kubus suggereert dat het conflict tussen beide theorieën opgeheven moet worden door een theorie die een nieuw fundamenteel verband legt tussen materie en ruimtetijd als twee verschillende manifestaties van één onderliggende kwantumstructuur. Zoiets lijkt zich te voltrekken in de snaar- of M-theorie, waar inderdaad zeer verrassende

138


verbanden ontdekt zijn tussen supersymmetrische versies van de ART en kwantumveldentheorie. Ook zijn er in de snaartheorie situaties waar het energiespectrum bijvoorbeeld invariant is onder een transformatie waarbij de karakteristieke afmeting van de ruimte R naar 1/R gaat, hetgeen suggereert dat er fysisch gezien inderdaad een minimale lengte (namelijk R = 1 [lP ]) zou kunnen bestaan. Tenslotte geven de snaren de indruk dat ruimte en tijd eigenlijk ‘emergente’ verschijnselen zijn, een manifestatie van het collectieve gedrag van een onderliggende kwantum dynamica, zoals de notie van temperatuur ontstaat in een gas van moleculen. En wat betekent dat punt rechtsachterboven? Niet-relativistische kwantumgravitatie, daar hoort in ieder geval ook de kwantummechanische behandeling van het zonnestelsel thuis. Een bierviltjesberekening leert ons dat wij de electronmassa me moeten vervangen door ma dat geeft een factor ma /me ' 1055 en de fijnstructuurconstante α ≡ e2 /4πhc ' 1/137 moeten vervangen door de dimensieloze verhouding γ=

m2p ' 10−70 . ma Mz

Uit vergelijking van de afstand tussen aarde en zon (∼ 1011 m) met de gravitationele Bohrstraal vinden we dan dat de aarde zich in een hoogaangeslagen, gebonden en dus ook gelokaliseerde toestand bevindt, waarbij het hoofdkwantumgetal n van de orde 1075 is. Zo’ n toestand is weliswaar nog steeds gekwantiseerd maar de toestanden liggen zo dicht op elkaar dat ze effectief een continuum vormen en er niets kwantummechanisch aan te beleven valt. In dat opzicht is het hier dus een saaie boel. Ondanks alles een leuk vak die fysica, daar spreken zelfs eenheden tot de verbeelding.

Luchtfiets of klapschaats

1

De missie van het Sante Fe Instituut (SFI) in de US staat bol van transdisciplinariteit en excellentie, maar spreekt ook over frisheid en het vermogen te katalyseren. Complexiteit daar draait het om: de seminaria van de afgelopen dagen gingen over: tijdomkering in financiële markten, claytronics (programmeerbare materie) en computationele neuro-anatomie, correlatietechnieken voor de identificatie van auteurschap in literatuur en beeldende kunst. De club moet klein blijven en zich actief terugtrekken uit gebieden waar anderen groot in zijn of bezig zijn dat te worden. Weinig vaste staf, dat garandeert flexibiliteit. De kunst is om veel postdocs en serieuze bezoekers van elders bij de programma’s te betrekken. Een katalysator die processen op gang brengt die anders niet zo willen. Een wetenschappelijk instituut, maar wel een beetje anders dus. Ik heb het over een instituut waar biologen, fysici, informatici, (kwantitatief ingestelde) economen en sociale wetenschappers al meer dan 20 jaar samen werken, koffiedrinken en lunchen. Founding father fysicus George Cowan verwijst naar zijn slogan: ’what you need is a discussion driven by facts rather than essays.’ In de Wetenschappelijke Adviesraad moeten Nobelprijswinnaars Arrow (econoom), Eigen (chemie), GellMann en Anderson (Natuurkunde) zorgen dat deze brede 1.

FOM Expres, september 2005

LUCHTFIETS OF KLAPSCHAATS

141

maar fragiele ambitie overeind blijft en niet gehijacked wordt door monodisciplinaire excellenties of overambitieuze financiers. In de Raad van Toezicht zitten enkele (ex-)zwaargewichten uit het bedrijfsleven, zoals de ex-baas van eBay, die nadrukkelijk geacht worden de pot te spekken. Het business netwerk biedt de 55 deelnemende bedrijven (wereldwijd, niet uit Nederland) voor $35.000 per jaar de gelegenheid om op de hoogte te blijven en discussies te voeren met onderzoekers op gebieden van wederzijdse interesse. Vooral ook om andere bedrijven – mensen dus – met innovatieve ideeën te leren kennen’, zegt Karen Lawrence, CEO van Prediction Company dat in 1980 werd opgericht door een stel off beat theoretisch fysici. Nadat ze met een computer in hun schoen een wetenschappelijk succesvolle maar in de praktijk moeilijk implementeerbare methode hadden ontwikkeld om de Maffia in Las Vegas een paar onsjes lichter te maken, zijn ze overgestapt op Wallstreet: duidelijke spelregels, hogere inzet en nog legaal ook. Inmiddels is Prediction Company een gevestigd bedrijf met zo’n vijftig werknemers, pionier in de volledig geautomatiseerde handel in opties en aandelen (van beursdata tot en met transacties). Ziedaar twee zelfstandige theoretische instituties in Santa Fe. Voor SFI geen noodlijdende universiteit die klaar staat met de zeis danwel kaasschaaf en geen monopolistische funding agency die de onderzoekers voortdurend met haar eigen agenda om de oren slaat. Goede wetenschappers zijn hoeder van hun eigen wetenschappelijke agenda en normen. Daarom proberen zij hun inkomsten zo goed mogelijk te spreiden, een kwart uit eigen fondsen en private donaties, de helft funding agencies (zoals NIH, DOE en NSF) en een kwart business netwerk. Een lichte neiging tot mentale acrobatiek en luchtfietserij – creativiteit dus – is een conditio sine qua non. Nederland hoeft de luchtfiets niet, wij hebben immers reeds de klapschaats gepresteerd.

De biologisering van de wetenschap1 Toen Feynman werd gevraagd wat hij het belangrijkste product van menselijke schranderheid vond, zei hij ‘Het inzicht dat alles gemaakt is van atomen’. Dit bondige antwoord schoot mij te binnen toen ik onlangs in een druipende regen op een binnenplaats van het oude Cavendish Labaratorium in Cambridge met enig ontzag naar het miezerig noodgebouwtje stond te staren, waar Crick en Watson in 1953 de structuur van DNA ontrafelden. Op die weinig tot de verbeelding sprekende locatie begon de niet te stuiten opmars van het moleculaire denken in de levenswetenschappen die zulke verstrekkende gevolgen heeft gehad voor hoe wij nu met gezondheid, erfelijkheid en leven omgaan. De traditioneel tamelijk zachte biowetenschap kreeg er bij die gelegenheid een bikkelharde dimensie bij. De nieuw verworven fundamentele inzichten in deze complexe (‘levende’) materie, genereerden ook weer de instrumenten om die materie mee te manipuleren, waardoor de toepassingen van dit moleculaire denken dichterbij bleken te zijn dan menigeen had vermoed. Nog geen 25 jaar later richtten Herbert Boyer een biochemicus van UCSF en de venture capitalist Robert Swanson in San Francisco het bedrijf Genentech op, om commerciële toepassingen van de door Cohen in Stanford and Boyer in San Francisco ontwikkelde recombinant DNA technieken te ontwikkelen. Hoewel 1.

Hypothese, mei 2001

144


dit plan aanvankelijk met de nodige skepsis door bedrijfsleven, maar ook academische wereld werd begroet, heeft dat niet mogen verhinderen dat de aandelen sinds de beursgang in 1980 vijfentwintig keer zoveel waard zijn geworden. En terzijde, een proces aangespannen door UCSF over de schending van een UC patent dat samenhing met het groeihormoonproduct Protopin, leverde de universiteit een overeenkomst op, waarbij Genentech de universiteit 150 miljoen dollar zou doneren plus een 50 miljoen-dollar-bijdrage voor een nieuw research laboratorium. Inmiddels zijn er vermoedelijk honderden zulke biotechnologische bedrijven. Deze spectaculaire ontwikkeling is vergelijkbaar met hoe het inzicht in de kwantumstructuur van de materie een nieuw fundamenteel kader schiep voor de scheikunde, waarna deze ook een volstrekt eigen explosief groeiproces zou doormaken. Vergelijkbaar ook, met hoe onze kennis van de structuur en de eigenschappen van de vaste stof, met name halfgeleiders, leidde tot de realisatie van de immense schaalverkleining van ge¨ıntegreerde logische schakelingen met als gevolg de enorme schaalvergroting van onze capaciteit om informatie te verwerken. Onschuldige kennis als bakermat voor technologische revoluties die nu elk huisgezin in hun greep hebben. Deze ontwikkelingen zullen, modulo enige kritische voetnoten, het hart van iedere wetenschapper sneller doen kloppen. Ik zie ze als het rendement van consistente langetermijninvesteringen die de westerse maatschappij in het geheel van natuurwetenschappen heeft gedaan. Als fysicus wordt je dan onwel van de volharding waarmee dit verhaal in bepaalde kringen wordt gekoppeld aan de neergang zo niet ondergang van de natuurkunde. Raadselachtige retoriek heeft het dat met het einde van de koude oorlog ook de natuurkunde zich zelf ophief: als je alleen maar bommen kunt maken en niet eens het erergieprobleem kunt oplossen. . . Net zomin als Artificiële Intelligentie de menselijke vorm van intelligentie over-

DE BIOLOGISERING VAN DE WETENSCHAP

145

bodig heeft gemaakt zal de bioindustrie het verschijnsel ziekte van deze aardbodem wegvagen. Alleen gekken geloven in dat soort onzin. Maar goed, in de marge wacht volgens kenners een troostprijs voor de fysica als ‘enabling science’. Een kwalificatie die naar ik aanneem uitdrukt dat elke moderne operatiekamer of biologische laboratoriumruimte zo vol gestouwd is met geavanceerde technologie, dat men zich zowaar op het NatLab van Philips waant. Het vernuftig repertoire van analytisch en diagnostisch gereedschap is vooral het product van een kleine eeuw toegepaste fysica. Waar zouden we nu zonder electronen- of tunnelingmicroscoop, diffractie-apparatuur, massaspectrometers, PET- of MRI-scanners en laserinstrumentarium staan. Fysici voelen zich niet ten onrechte nauw betrokken bij de ontwikkelingen die nu plaats vinden in de levenswetenschappen, en niet alleen als onderhoudsmonteurs maar ook als innovatieve sparringpartners, intellectuele venture capitalists zo je wilt. Het is bepaald meer dan een troost dat het moleculaire denken – bij uitstek behorend tot het fysisch/chemisch gedachtegoed – een ware zegetocht door de levenswetenschappen maakt. De stichting FOM/NWO gaat volgens haar nieuwe beleidsplannen terecht haar inspanningen op het raakvlak van fysica en levenswetenschappen intensiveren. Dat behelst vast meer dan de stuiptrekking van een door jaloezie verteerde, op z’n pik getrapte fysica. Ik verwacht dat de fysici met hun tamelijk unieke mengsel van experimentele en theoretische vaardigheden er iets moois van zullen bakken en niet slechts als slippendragers van de heersende biocultuur zullen figureren. We mogen ons anderzijds ook best verbazen over het feit dat alle onderzoekorganisaties, van NWO, de ministeries van OCW en Economische Zaken, tot de Europese gigageldgevers aan toe, zich nu en masse, veel te eenzijdig op de levenswetenschappen en informatica storten. ‘No dose like an overdose’ lijkt het credo, maar zou met zo’n euforisch beleid kwaliteit

146


niet aangetast kunnen worden door kwantiteit? Maatschappelijke en commerciële relevantie is een nobel attribuut voor een wetenschap, maar blijkt soms achteraf ook als breekijzer voor wetenschappelijke middelmatigheid te hebben gefunctioneerd (meer nobel dan Nobel dus). De initiatieven laten er weinig twijfel over bestaan dat als er niet meer geld komt, de uitwerking ten koste van met name de natuurkunde moet gaan. Aan het politieke firmament pakken zich volstrekt ten onrechte, donkere wolken samen boven de exacte basisdisciplines zoals wiskunde, chemie en natuurkunde. Terwijl ook die inhoudelijk volop in beweging zijn en belangrijke ontwikkelingen doormaken. Deze ontwikkelingen treden minder op de voorgrond omdat ze zich op dit moment wat dieper in de wetenschap afspelen, maar daar wordt hun relevantie niet geringer van. Laten we niet vergeten dat de ontdekking van de dubbele helix ook geen voorpaginanieuws was in 1953, eigenlijk is het dat nu pas, vijftig jaar na dato. Kengetallen tonen steeds weer aan dat de Nederlandse inspanningen op de exacte basisgebieden, hoewel in internationaal perspectief redelijk bescheiden van omvang, kwalitatief gezien van wereldniveau zijn. Op zulke reputaties moet je zuinig zijn, zij zijn het produkt van een langdurige, kritische traditie en mogen niet opgeofferd worden aan de na¨ıeve rigeur van de Zalm-norm, een politieke zero sum game die onkritisch gespeeld makkelijk kan ontaarden in investeringen in de waan van de dag. Ik denk dat veel wetenschappers het hier trouwens over eens zijn. Belangrijker nog dan de pecunia is het probleem dat door de zuigende werking van de markt in vooral de gammawetenschappen, de instroom in de harde exacte vakken tot een zorgwekkend minimum is gedaald. Het begint op de middelbare school, waar uitzonderlijk imagogevoelige 15-jarige jongens en meisjes moeten kiezen tussen profielen zoals ‘Natuur en gezondheid’ en ‘Natuur en techniek’. ‘Natuur en techniek’


147

is per definitie ‘Mr Nerd’ (en hoogst zelden Mrs Nerd) – de belangstelling is nu al gedaald tot zo’n 19% van de vwo populatie. Niet in de laatste plaats omdat men met ‘Natuur en gezondheid’ (30%) in principe ook alles kan studeren tot ‘Wegen waterbouw’ aan toe. Achterliggende gedachte: ‘als je een armpje kunt spalken kun je ook wel een brug bouwen’. Toch is de hoeveelheid harde exacte stof (zeg natuur- en wiskunde) in dat profiel effectief gehalveerd. Verbaliseren en contextualiseren zijn troef ten koste van analyseren en abstraheren. De situatie bij de leraren is zo mogelijk nog rampzaliger: er zijn op dit moment in Nederland bijvoorbeeld in totaal zo’n 35 (eerstegraads) natuurkundeleraren in opleiding. Met een geschatte vervangingsvraag van 150 per jaar (10% van het totaal) komt dat in de praktijk erop neer dat in de toekomst natuurkunde vooral niet gekozen zal worden omdat het niet meer gedoceerd zal worden. Je moet je ook serieus afvragen in hoeverre een inspirerende en gedreven bètadocent zich thuisvoelt in het studiehuis, in hoeverre een rol – iets tussen vraagbaak en loketbeambte in – nog aantrekkingskracht kan uitoefenen. We stevenen af op een situatie waarin de middelbare school veel weg heeft van de vooroorlogse universiteit en vice versa. Dat lijkt mij een slechte zaak voor iedereen die de natuurwetenschap in de brede zin ter harte gaat; een pijnlijke keerzijde van het gejubel over de moleculaire-biologie en ICT. Ondanks het feit dat wetenschap en technologie een steeds overheersender rol in alle facetten van ons bestaan spelen, heeft de wetenschap zelf toch weer slecht geboerd in de afgelopen miljardendans rond de paarse pausen Kok en Zalm die duidelijk geen boodschap hebben aan wetenschap. Het neusje van de Zalmnorm, is toch vooral verstarring en ontkenning van de hier beschreven maatschappelijke ontwikkelingen. Terwijl de inspanningen van de industrie op het gebied van fundamenteel onderzoek het afgelopen decennium juist drastisch zijn afgenomen is in het grote graaigebeuren het totale

148


wetenschapsbudget nauwelijks verhoogd. In een steeds geavanceerdere technologische samenleving zouden investeringen in fundamentele wetenschap en veeleisende exacte opleidingen gelijke tred moeten houden met de opbrengsten die datzelfde onderzoek van vijftig jaar geleden, nu oplevert. Nieuwe kennis en mensen die daarmee om kunnen gaan zijn de beste verzekering die men voor de toekomst op de lange termijn kan afsluiten, maar feitelijk maakt de overheid nog steeds korte metten met de lange termijn, dat blijft een ondergeschoven kind. Een drastische toename van middelen om de harde bètawetenschappen in Nederland aan te moedigen en ruimhartig te faciliteren, op alle niveaus van de educatieve ladder en bij publieke instellingen van onderzoek, is nodig om een nog verdere verschraling van ons wetenschappelijk potentieel te voorkomen. We moeten gewoon vreemdelingen die kunnen differentiëren en integreren in onze hollandse armen sluiten in plaats van ze door juridische experts in papieren molens te laten vermorzelen. Misschien dat een gezamenlijk platform van bedrijfsleven en wetenschappelijke organisaties hier verandering in kan brengen. De minister kondigde onlangs aan dat Nederlandse studenten hun beurs behouden als ze in het buitenland gaan studeren, dat riekt naar gesubsidieerde export van toptalent. Zou het niet handiger zijn om eerst eens buitenlandse studenten een beurs te geven om hier te komen studeren, waar de behoefte aan hoog opgeleid personeel de pan uit rijst? Moleculaire biologie is een fantastisch vak, als ik mijn zoon er over hoor vertellen loopt het water mij door de mond. Een vak dat door zijn directe manifestatie op de ‘condition humaine’ terecht de publieke opinie in haar greep houdt en inmiddels uitgegroeid is tot een onmisbare ingrediënt van elke zichzelf respecterende talkshow, van Discovery Channel tot de Evangelische Omroep aan toe. Het lijkt soms wel het wetenschappelijke equivalent van popmuziek, maar we weten


149

wel beter. Voor mij blijft het hoogtepunt dat kwetsbare moment waarop in een bouwkeet op het Cavendish de grote deur geopend werd. De bouwkeet waarin maar liefst vier Nobelprijzen verdiend werden. Max Perutz beschreef ‘zijn’ moment als volgt:2 Discovering the structure (of haemoglobin) was wonderful. You must imagine the time when proteins were black boxes. Nobody knew what they looked like. There I was, having worked on this vital problem for twenty-two years trying to find out what this molecule looked like, and eventually to discover how it worked. When the result emerged from the computer one night and we suddenly saw it, it was like reaching the top of a difficult mountain after a hard climb and falling in love at the same time. It was an incredible feeling to see the molecule for the first time and to realise that my work had not be in vain: because at many stages during those long years I feared that I was wasting my life on a problem that would never be solved.

2. Max Perutz in Cambridge Minds, R. Mason ed., Cambridge Un. Press, Cambridge (1994)

De wetenschap het graf in geprezen1 Aan onheilsprofeten bestaat zelden gebrek. Er zijn altijd weer groeperingen die zich terugtrekken op een hoge bergtop omdat het einde van de wereld op handen heet te zijn. Als dan blijkt dat dat niet zo is, voelen zij zich alleen maar gesterkt in hun geloof; hebben zij niet door hun eenzame voettocht de goden gunstig weten te stemmen en aldus onze ondergang weten te voorkomen? Vijftig jaar na Vannevar Bushs essay ‘Science: The Endless Frontier’ confronteert wetenschapsjournalist John Horgan ons reeds met ‘The End of Science’. In dit boek laat Horgan de meest tot de verbeelding sprekende wetenschapsgebieden de revue passeren en komt tot de weinig optimistische conclusie dat er van de wetenschap geen fundamenteel nieuwe gezichtspunten meer te verwachten zijn, noch op het heelal als geheel, noch op wat zich daarin afspeelt, met inbegrip van het verschijnsel mens. Deze onverbiddelijke kennishorizon is bovendien een produkt van de wetenschap zelf. Horgan is gezaghebbend, niet zozeer vanwege zijn wetenschappelijke verdienste of inzicht, maar omdat hij, als ‘senior writer’ van Scientific American, een sleutelpositie innam bij de beeldvorming van de wetenschap naar het grote publiek. In die hoedanigheid was hij ook in de gelegenheid om de afgelopen tien jaar, uitgebreide, soms kritische artikelen over 1.

Hypothese, december 1997

152


de uiteenlopende wetenschapsgebieden te schrijven, en interviews af te nemen van de meest vooraanstaande geleerden in onze tijd. In zijn boek gaat hij echter een stuk verder en heeft hij de gespierde taal opgetekend uit de monden van talloze wetenschappelijke hoogwaardigheidsbekleders, zo gemonteerd dat deze ter onderbouwing kon worden ingezet van zijn tamelijk extreme stelling dat ‘Het Einde van de wetenschap’ daar is. De inhoudsopgave doet denken aan de inventarisatie van een failliete boedel: ‘Het Einde van’ achtereenvolgens, ‘de vooruitgang, de filosofie, de fysica de kosmologie, de sociale wetenschap, het neurotechnisch onderzoek, chaoplexiteit, de limietologie’ met tot slot een epiloog getiteld ‘De Angst van God’ waarin zijn verleden als ‘literair criticus’ weer de overhand krijgt. In het kort komt zijn betoog hier op neer: Met de ontdekking van de (algemene) relativiteitstheorie en de kwantummechanica, de evolutietheorie en de structuur van het DNA-molecuul, zijn de fundamentele principes die dit heelal verklaren (voor zover er iets te verklaren valt) blootgelegd. Horgan sluit andere paradigma’s van een vergelijkbare diepgang en relevantie uit. Zo is hij van mening dat in de gedreven speurtocht van het huidige fundamentele onderzoek slechts de schijn wordt hoog gehouden van wetenschappelijke arbeid, maar dat in feite dit onderzoek meer en meer ontaardt in het bedrijven van wat hij noemt ‘ironische wetenschap’; het ongebreideld postuleren van speculatieve vermoedens die niet langer proefondervindelijk falsifieerbaar zijn. Belangrijke voorbeelden hiervan zouden zijn: de ontwikkeling van snaartheorie als oplossing van het fundamentele conflict tussen relativiteitstheorie en kwantummechanica; onderzoek naar het ontstaan van ons heelal, profetieën ten aanzien van simpele onderliggende wetmatigheden in complexiteit en chaos (met als ideologisch hoofdkwartier het Instituut in Santa Fe in de US) en in het verlengde daarvan het na¨ıeve optimisme van

DE WETENSCHAP HET GRAF IN GEPREZEN

153

wetenschappers die het bewustzijn denken te kunnen doorgronden en modelleren. De wetenschap gaat aan zijn eigen succes ten onder en wat er overblijft is het invullen van details en – indien gewenst – het ontwikkelen van allerhande toepassingen. En om misverstanden te voorkomen, Horgan vindt dit een uitermate belangrijke en zinvolle onderneming. Toch zal het beeld dat het in de huidige natuurwetenschappen eigenlijk alleen nog maar om detaillering gaat, velen tegen de borst stuiten. Het laat zien hoe Horgan tegen de wetenschap aankijkt; in zijn verhaal krijgen zeer fundamentele en cruciale ontwikkelingen een totaal misplaatste vanzelfsprekendheid die riekt naar oppervlakkigheid. Toen Horgan onlangs zijn verhaal gaf aan de Universiteit van Amsterdam – nota bene in de wetenschap & technologie week –, werd hij lastig gevallen door wetenschappers die vroegen hoe hij dat allemaal zo zeker wist, hoe het met de onderbouwing van zijn boude beweringen zat en of zijn betoog niet een voorbeeld bij uitstek van ‘ironische wetenschap’ was. Zijn reactie was wat mager. In eerste instantie verborg hij zich achter de brede schouders van de door hem ge¨ınterviewde wetenschappelijke reuzen, ten tweede meende hij dat het eigenlijk gewoon een kwestie van ‘gezond verstand’ was, waarop iemand in het gehoor hem er fijntjes op wees dat bij het anticiperen van radicale doorbraken in de wetenschap, gezond verstand vaak een obstakel is. Dit is een niet onbelangrijk gegeven. Gevestigde wetenschappers zijn niet altijd even goed in het onderkennen of accepteren van radicale vernieuwingen, zelfs als ze die zelf teweeg hebben gebracht. Lorentz had het moeilijk met de speciale relativiteitstheorie, Einstein met het dynamisch heelal en de kwantummechanica, Pauli met spin en Yang Mills theorie en Dirac met renormalisatie, om maar enkele voorbeelden te noemen. Het aardige van wetenschap is nu juist dat pausen feilbaar zijn. Als fysicus wil ik ter illustratie ingaan op het het vermeende

154


ironische karakter van de ‘snaartheorie’, omdat ik met dat gebied van onderzoek vertrouwd ben. De snaartheorie is een ambitieuze poging om de diepe conceptuele kloof tussen de algemene relativiteitstheorie en de kwantummechanica te overbruggen. Jaren van onderzoek heeft aangetoond dat deze kloof inderdaad zeer diep is en dat betekent dat een radicale ingreep in ons denken over wat materie, ruimte en tijd op het meest fundamentele niveau nu eigenlijk zijn, noodzakelijk is. De geschiedenis van de wetenschap leert dat zo’n robuust conflict de ideale voedingsbodem is voor een fundamenteel nieuw paradigma van het type waar Horgan naar op zoek lijkt, en dat is natuurlijk ook waarom er door zoveel vermetele geesten aan gesleuteld wordt. Horgan meldt dat deze theorie niet te falsifieren is, omdat daar een versneller met een omtrek van een duizend lichtjaar voor nodig zou zijn en daarmee is snaartheorie gedegradeerd tot een hersenspinsel dat thuis hoort in de metafysica, tot een typisch voorbeeld van ironische wetenschap. Hij weet zich in deze mening onder andere gesterkt door nobelprijswinaar – en antisnaaractivist – Glashow en tot overmaat van ramp heeft ook Feynman ooit gezegd dat hij de snaartheorie een onzinnig idee vond (niet onvermeld mag blijven dat hun collega’s Weinberg en GellMann zich juist positief hebben opgesteld). Ik denk dat iedereen het erover eens is dat een versneller niet het geëigende instrument is om mee op zoek te gaan naar de minuscule snaartjes, maar daarmee is de kous niet af. Onlangs nog is een fraaie overkoepelende theorie van Georgi en diezelfde Glashow, waarvoor slechts een versneller met de afmeting van ons zonnestelsel nodig zou zijn, gefalsifieert m.bijvoorbeeld een miljoen liter water. Soms is het mogelijk om hele kleine getallen met hele grote getallen (zoals het getal van Avogadro) te vermenigvuldigen; wie niet groot, rijk of sterk is moet vooral slim zijn. Horgan gaat ook voorbij aan het gegeven dat er tal van vaststaande feiten zijn die om een ver-

DE WETENSCHAP HET GRAF IN GEPREZEN

155

klaring vragen, bijvoorbeeld met betrekking tot de dimensionaliteit van de ruimtetijd, de noodzaak en aard van de natuurkrachten zoals de zwaartekracht, de kosmologische constante en bepaalde eigenschappen van zwarte gaten. De snaartheorie kan hier concrete bijdragen leveren, zoals bijvoorbeeld de implicatie dat er van alle deeltjes superpartners moeten bestaan die weer wel met versnellers onderzocht kunnen worden. Verder zijn er legio zeer stringente eisen die voortkomen uit de wiskundige consistentie en die er voor zorgen dat er vooralsnog geen enkel serieus alternatief voor de snaartheorie is geconcipieerd. Het niet uniek zijn van snaartheorie, een ander argument dat door Horgan tegen de theorie wordt aangevoerd, is inmiddels op spectaculaire wijze geëlimineerd. Verder is snaartheorie de oorzaak van een enorme activiteit op het raakvlak met de zuivere wiskunde, waar belangrijke concrete resultaten uit voortgekomen zijn, getuige de Fields medal voor Ed Witten, een van de toonaangevende snaaronderzoekers. Zo zijn er ook aspecten van snaartheorie die in andere deelgebieden van de fysica inmiddels experimenteel geverifieerd zijn. Deze overwegingen komen niet echt aan bod in Horgans boek, waar de lezer toch vooral de indruk krijgt dat het in dit gebied van de natuurkunde om vrijblijvende hersengymnastiek of zelfs religie gaat. Iedere fysicus die wel eens met Witten heeft gecommuniceerd zal moeite hebben met de karakterisering die Horgan van hem geeft als ‘de meest spectaculaire beoefenaar van ironische wetenschap die ik ooit ontmoette’. Deze boutade is er niet alleen op gericht mijn eigen vakgebied te rehabiliteren maar ook om aan te geven dat mijn vertrouwen in het beoordelingsvermogen van Horgan geschaad is en dat ik dus zijn uitspraken over andere gebieden van wetenschap waar ik minder goed in thuis ben ook geneigd ben met een behoorlijke korrel zout te nemen. Het boek leest makkelijk omdat ondanks de beladen boodschap het werk in een zeer onderhoudende stijl geschreven is.

156


De lezer wordt overstelpt door een overvloed van pakkende ‘one-liners’, opgetekend uit de mond van talloze nobelprijswinnaars en andere wetenschappelijke halfgoden; ‘het einde van de wetenschap’ is als ‘conversation piece’ dan ook zonder meer geslaagd. Dit ‘van horen zeggen’ aspect is echter ook een zwakte van het boek: soms raakte ik het spoor bijster in een vergaarbak van tweedehands opinies. Als rechtgeaarde journalist kun je er misschien prat op gaan – zoals op de omslag van de engelse versie met grote letters staat aangeprezen – dat het boek in ieder geval ‘controversieel’ en ‘provocerend’ is. Een voor de heer Horgan, naar ik aanneem, zeer lucratieve controverse waarop het motto ‘de één z’n dood is de ander z’n brood’ van toepassing lijkt. Ik twijfel er niet aan dat hij betrokkenen letterlijk citeert maar door de gerichte selectie en tendentieuze recombinatie, zijn vermoedelijk niet alle ge¨ınterviewden even gelukkig met de uitkomst, immers, uitspraken worden bij zo’n excercitie gemakkelijk uit hun verband gerukt. Het is een kunstgreep om de opinies van de schrijver zelf van meer gewicht te voorzien. Horgan is zijn baan bij de Scientific American inmiddels kwijt, en dat is weer koren op de molen van degenen die vinden dat het wetenschappelijk establishment het slechte nieuws van apostel Horgan kennelijk niet verdragen kan. Hoewel hij bepaald niet tegen de wetenschap is – eerder het tegendeel – is het niet denkbeeldig dat hij nog uitgroeit tot een martelaar van de antiwetenschaps-beweging, die in de maatschappij de kop lijkt op te steken. Vooral Horgans eigen conclusie: ‘De wereld is een raadsel dat God heeft geschapen om zichzelf in bescherming te nemen tegen zijn vreselijke eenzaamheid en doodsangst’, doet het ergste vrezen. En wat betreft Glashow, die heeft in Harvard inmiddels twee jongere collega’s mogen verwelkomen; ze zijn werkzaam op het gebied van – u raadt het al – de snaartheorie.

Metaforismen1 Het wemelt in de wereld van kernachtige uitspraken; Helmuth is de motor van de vooruitgang: met zijn nieuwe impulsen brengt hij ondanks enige weerstand de inerte meute weer in fase met de internationale golfbeweging. Er zijn conservatieve krachten die de beoogde versnelling in deze ontwikkeling tegengaan. Hoewel zijn redeneringen lineair, circulair of zelfs elliptisch genoemd kunnen worden, missen zijn ideeën nooit impact en verdampen niet licht, zij brengen veelal een kettingreactie teweeg. Hij vindt dat we ons moeten hoeden voor een ongewenste polarisatie, anders slaat de balans door en ontstaat er een middelpuntvliedende kracht die een bedreiging vormt voor de sociale cohesie. Een reflectieve instelling geniet daarom de voorkeur, we moeten de spanningsboog vasthouden, maar een toename van gevoelsentropie tegengaan. Hij prefereert de breed-spectrum benadering, en maakt daarin regelmatig een kwantumsprong voorwaarts. De sociale zekerheid moet na een herijking een irreversibele transformatie ondergaan. We moeten met z’n allen door een faseovergang heen. Men is toe aan een functie-herwaardering, waarbij singulier gedrag niet langer geduld wordt. Kijk, we zijn in hoger sferen op zoek naar een nieuwe grondtoon van onze existentie, orthogonale standpunten tasten dan alleen maar de atmosfeer aan die toch al op het absolute nulpunt 1.

Afleiding, maart 1997

METAFORISMEN

159

zit. Ons budget is inmiddels een zwart gat en wordt daarom bevroren. In mijn functie van zwaargewicht zit ik een gecompliceerd krachtveld, ook al ontwaar ik een vector van goede bedoelingen, mensen zijn nou eenmaal soms behept met negatieve energie, kracht en uitstraling en bij weinig stress raken zij soms al oververhit of juist onderkoeld. Zijn vlammend betoog zorgde voor een geladen sfeer en de nodige wrijving tussen de supermacht en zijn satellieten. De invoering van de nieuwe maatregel had te kampen met inschakelverschijnselen, maar gelukkig zong Marco Borsato de sterren van de hemel. Onze taal is doordrenkt met op wetenschap ge¨ınspireerde kretologie. Vertrouwde, zo niet geheiligde begrippen duiken vaak op in de meest wonderlijke context. Woorden zijn gelukkig van niemand en onze geslaagde metaforen zorgen voor een stroom van verwijzingen in de overdrachtelijke zin. Is dat misschien het indirect bewijs voor de maatschappelijke relevantie en impact van ons denken, of slechts een kwalijke vorm van plagiaat. Het leuke is dat de oorsprong van de ‘exacte’ terminologie vaak teruggaat tot de tijd dat de ‘wetenschap’ zelf ook nog niet zo exact was en zich nog in een mythische fase bevond. De tijd dat er levendig gehandeld werd in recepten om goud te bereiden door middel van transmutatie, dat de jacht op het eeuwige leven werd bekroond met het ‘levenselixer’ en dat menig edelman zich stortte in de gevaarlijke zoektocht naar de ‘steen der wijzen’ of de ‘heilige graal’. De toekomst – en niet het verleden, zoals we nu denken – lag nog in het gesternte verankerd. Een alles omvattende kosmische verwevenheid van alchemie, astrologie en het eindige lichaam met al zijn organen, vochten en vervaarlijke kwalen, vervulde de geest. Wij weten nu wat we precies met het woord ‘kracht’ bedoelen en het vrijpostige gebruik van die term door onze me-

160


demens klinkt ons soms als een vloek in de oren. Dat vrije gebruik sluit echter wel aan bij de bloemrijke definities uit een ver verleden zoals bijvoorbeeld die van de meester ingenieur en kunstenaar Leonardo da Vinci. die we toch graag als voorloper van moderne wetenschappelijke opvattingen zien. Hij propageerde immers experimentele verificatie, nauwkeurige observatie en logische analyse en verafschuwde ‘filosofie’ die op woorden alleen gebaseerd was. Toch laat zijn definitie van het begrip kracht die hij rond 1510 in zijn verhandeling over ‘Het Heelal’ geeft, de nodige ruimte voor de gebruiker: Ik definieer kracht als het immateriële, onzichtbare vermogen dat middels een onvoorziene druk van buitenaf veroorzaakt wordt door de beweging welke opgeslagen ligt en gediffundeerd is in voorwerpen die van hun natuurlijke gebruik worden weerhouden en afgewend. Indien langzaam, dan vergroot het zijn sterkte, terwijl snelheid het verzwakt. Het wordt geboren in geweld en sterft in vrijheid; en hoe groter ze is hoe sneller zij verbruikt zal zijn. Het verdrijft in woede wat zich tegen zijn destructie verzet. Het wil de oorzaak van tegenstand overwinnen en vernietigd zichzelf in de overwinning. Zonder kracht beweegt er niets. Het lichaam waarin de kracht geboren wordt neemt niet toe in gewicht of omvang. Geen van de bewegingen die zij maakt duren voort. Kracht is overal hetzelfde, het geheel zit in elk deel ervan. Kracht is spirituele energie, een onzichtbaar vermogen dat door geweld van buitenaf wordt overgebracht op alle lichamen die zich niet in natuurlijk evenwicht bevinden.

Daar kan een geestverruimende ‘healer’ of gebedsgenezer nog alle kanten mee op. Wat ons meer zorgen baart is de ongebreidelde epistemologische transplantatie van paradigma’s, waarbij complete theo-

METAFORISMEN

161

retische bouwwerken overgeheveld worden van de ene naar de andere discipline. De toepassing van op zichzelf correcte wiskundige formules of vergelijkingen op een esoterische verzameling verschijnselen maakt van esoterie natuurlijk nog geen exacte wetenschap. Maar goed, de wet van actie en reactie doet het overal zo goed. Als een wetenschappelijk bewijs voor een wetmatigheid betreffende massieve puntdeeltjes kan worden geleverd, is er gegarandeerd wel een optimist die die wetmatigheid dan ook maar meteen toepast op de beweging van de ene mens ten opzichte van de andere ten gevolge van de aantrekkende of afstotend krachten die zij op elkaar uitoefenen. De theorie voorspelt zowaar gebonden toestanden die we huwelijk noemen, maar ook andere zogenaamde hyperbolische relatievormen. Het correcte gebruik van statistische methoden zegt helaas ook niets over de wetenschappelijke kwaliteit en betrouwbaarheid van menig sociologisch experiment. Met de toepassing van onzekerheidsrelaties op het bewustzijn of het opsporen van vreemde attractoren in de psyche als wetenschappelijk argument voor het bestaan van een ‘vrije wil’ kan ik ook geen kant op. Niets in een mensenleven is absoluut, alles hangt van je referentiekader af en een ‘toepassing’ van de relativiteitstheorie in de opvoedkunde en politiek ligt reeds op de loer. Waarom nog eisen dat metingen reproduceerbaar zijn, als de scheiding tussen object en subject – zoals bewezen in de kwantummechanica – een illusie is. Waarom nog zoveel belang aan logisch redeneren toegekend, als de strikte logica niet langer houdbaar is zoals in de intuitieve wiskunde van Brouwer toch al lang is aangetoond. En zei Gödel niet, dat de wiskunde over de juistheid van zijn eigen beweringen al geen uitspraak kan doen, laat staan over andere zaken; koren op de molen van de spirituele denker. Hooggeëerd publiek, grijpt uw kans: de tijd voor een postrationele wetenschap is aangebroken. Het is met kromme tenen op het slappe koord dat ik deze absurde semantische

162


wildgroei gadesla. Een holistische fata morgana als nieuwe graal. Tenslotte is er nog een misverstand dat veel weg heeft van wetenschapsvervalsing, genaamd ego-science. De kiem hiervoor ligt niet in de laatste plaats bij de tot de verbeelding sprekende boekwerken van spraakmakende wetenschappers. Een wirwar van elkaar tegensprekende bekentenissen van onze mega-makkers. Gelouterde onderzoekers die hun medemens door middel van bestsellers deelgenoot maken van hun vrijblijvende excursies van de geest. Hun speculatieve bespiegelingen maken op het publiek zeer veel indruk, temeer omdat die nobele wetenschappers nu eindelijk eens wél begrijpelijk zijn en bovendien spreken over dingen waar men wat mee kan. Eindelijk eens betrouwbare sprookjes. Een universum van heilzame associaties en creatieve gedachtenkronkels wordt opengetrokken. Provocerende, verstandsverbijsterende verhalen over veel-wereld-interpretaties, reizen door de tijd met en passant godsbewijzen gebaseerd op vloeistofmechanica dan wel op de ‘arrow of time’, of de vrije wil als bijproduct van de onzekerheidsrelaties. Mind boggling. En hoe zit dat nou met onze toekomst? Dat punt omega, zeg maar, zal de zwarte wolk van Fred Hoyle ons einde inluiden, of is het wachten tot de zon het begeeft, of wordt het slurp-slurp door dat zwarte gat in het centrum van onze melkweg; worden we getrakteerd op een Big Crunch, of vallen we uiteindelijk uiteen in een wezenloze wolk van leptonen en fotonen. Ook de koningin laat soms haar hond uit. Als God al geen dobbelaar is, een zeker gevoel voor humor valt hem niet te ontzeggen. Ex cathedra is gelukkig alles mogelijk. Deze sublieme vorm van entertainment is alleszins toe te juichen, als het aureool van ‘dit is wetenschap’ er maar bijtijds vanaf gesloopt wordt. Een leven in de wetenschap is een subliem uitgangspunt voor boeiende bespiegelingen. Het elimineert bovendien het autistische stempel dat de buitenwereld soms

METAFORISMEN

163

op de bevlogen maar onbegrijpelijke onderzoeker drukt. Er is doorgaans echter een groot verschil tussen wetenschap en datgene wat een wetenschapper beweert. Hoe fuzzy lijkt de grens tussen science en fiction, vooral als we naar de volumineuze follow up van deze ik-zie-het-zo literatuur kijken. Fred Hoyle kennen we als de bedenker van het Staedy State Universe, een interessant heelal model dat met de meting van de achtergrondstraling echter zelf naar de achtergrond verdwenen is, maar zijn bekende verhaal over de Black Cloud is een briljant science fiction verhaal maar laat me verder koud. Freeman Dyson kennen we vanwege zijn briljante werk aan electrodynamica, maar zijn theorie over onze kolonisatie van het melkwegstelsel is een heel ander verhaal. Roger Penrose dankt zijn wetenschappelijke faam aan zijn studies van de asymptotiek van oplossingen van de Einstein-vergelijkingen – de zogenoemde Penrose-diagrammen, de ontdekking van niet-periodieke betegelingen, en de zogenaamde twistortheorie, maar zijn visie op het verband tussen kwantumonzekerheid en bewustzijn is een heel ander verhaal. Hawking kennen we van zijn prachtige werk aan zwarte gaten, in het bijzonder van de Hawking-straling, maar zijn speculaties over het ‘niet-ontstaan’ van het heelal in een puur euclidische context heeft een heel andere status. Prigogine heeft na zijn werk aan de niet-evenwichtsthermodynamica, niet geschuwd het geheel van de wetenschap nog eens flink aan te pakken en is bij het publiek dan ook vooral bekend om zijn nogal speculatieve, wetenschappelijk soms zwak onderbouwde proza. Fritjof Capra die geleidelijk de metamorfose onderging van één van Geoffrey Chews ‘bootstrap’ adepten die een democratie van samengestelde nucleaire en elementaire subnucleaire deeltjes predikten naar zijn huidige status als uitverkoren profeet van het anti-intellectuele ‘nieuwe denken’. Het uur van een nieuwe homo universalis lijkt aangebroken: Jules Verne re´ıncarneerd aan de lopende band.

164


De heer T. Sharper Knowlson vertelt in zijn Popular Superstitions’ over een noodlottige samenloop van wetenschap en wilde speculatie in het jaar onzes heren 1712. De gelauwerde wiskundige William Whiston deed de voorspelling dat er een komeet aan de hemel zou verschijnen op woensdag, 14 oktober, om vijf over vijf in de ochtend; en dat de wereld door vuur zou worden vernietigd op de daarop volgende vrijdag. Inderdaad zijn wetenschappelijke reputatie werd andermaal bevestigd want de komeet verscheen precies zoals aangekondigd en dat leidde vanzelfsprekend tot de onbeteugelde angst dat ook het andere deel van de voorspelling even feilloos in vervulling zou gaan. A number of persons got into boats and barges in the Thames. South Sea and India Stock fell. The captain of a Dutch ship threw all his powder into the river, that the ship might not endangered. At noon, after the comet appeared, it is said that more then one hundred clergymen were ferried over to Lambeth Palace, to request that proper prayers might be prepared, there being none in the church service appropriate to such an emergency. People believed that the day of Day of Judgment was at hand, and acted, some on this belief, but more as if some temporary evil was to be expected. Many wrongs were righted, many breaches of morality repaired. There was a great run on the Bank; Sir Gilbert Heathcote, at that time director, issued orders to all the fire-offices in London, requesting them to keep a good look out and have a particular eye on the Bank of England. On the whole the poor Londoners of that generation appear to have behaved rather foolishly in the moment of imagined doom.

Een feit is dat Whiston niet schuwde religie en wetenschap te mengen en hij geloofde weldegelijk dat de komeet gestuurd

METAFORISMEN

165

kon zijn door hogere machten. Hij was weliswaar de opvolger van Newton in Cambridge maar werd na enkele jaren ontslagen vanwege de meedogenloze volharding waarmee hij zijn zeer onorthodoxe religieuze standpunten uitdroeg. De invloedrijke auteur van Scientific American, John Horgan, die vijftien jaar lang wetenschappelijke kanjers heeft ge¨ınterviewd, kan na dat alles te hebben verwerkt nog maar één conclusie trekken, ontgoocheld stelt hij vast dat het einde van de wetenschap daar is. In zijn boek The end of science is een boeiende bloemlezing van talloze elkaar overschreeuwende one-liners opgetekend uit de monden van even zovele geleerden, gerangschikt volgens het commerciële principe van de maximale controverse. In een laatste hoofdstuk ontmaskerd hij zichzelf als een literair criticus die vreemd gegaan is. Hij weet het zeker: de wetenschap is dood. En daarom zeg ik: Leve de wetenschap.

It ain’t necessarily so. . . 1 Theologie in het licht van de natuurwetenschap

Samenvatting: In dit essay schets ik een natuurwetenschappelijk perspectief op de wetenschappelijkheid van de theologie. In het eerste hoofdstuk geven we een beknopte beschrijving van enige kenmerkende aspecten van de theologie. In een volgend hoofdstuk vatten we enkele belangrijke kanten van de natuurwetenschappen samen, zoals de moderne inzichten met betrekking tot het leven op aarde maar ook met betrekking tot de kosmos als geheel. Deze natuurwetenschappelijke inzichten zijn van belang als men nadenkt over de wetenschappelijkheid van de theologie. In het laatste hoofdstuk wordt geargumenteerd dat om wetenschappelijk te zijn, de theologie zich voortdurend actief met alle wetenschappen dient te verstaan. Het is niet realistisch om daarbij verschillende soorten kennis van elkaar te scheiden, hetgeen betekent dat de theologie zijn uitzonderingspositie ten aanzien van andere wetenschappen zal moeten opgeven.

1. Verschenen in Van God los, KNAW, 2004; Bijdrage aan een discussiebijeenkomst over de ‘wetenschappelijkheid van de theologie’, georganiseerd door de Commissie Geesteswetenschappen van de KNAW, op 23 mei 2003 in het Trippenhuis te Amsterdam

168


Theologie Religie en theologie Naar Bescherminge van Tiranny en Vryheyd der Conscientie Dees Nederlanden men lange heeft zien haaken Waar naar gevoegt zijn meenigvuldig Dissentie Met Moorden, Rooven, Doodslaan, Branden en Blaaken Maar Heer, Gy die een Rigter zyt in alle Zaaken Nu liefde, Eendracht met Standvastigheyd verwekt Die met Geregtigheyd en Trouwheyd des Herten Waaken Op dat Tiranny onder de Wagen blyft Subject Waarop men Vryheyd der Conscientie ziet Triumpheren De Landen zijn Gelukkig daar de Deugden Regeeren2

Religies geloven in het bezit te zijn van een goddelijke openbaring in welke de godheid de mens kond doet van wat ze is, wat ze wil met de wereld (haar schepping) en welke weg gegaan moet worden. De gelovige wordt zo goed en zo kwaad als het gaat deelgenoot gemaakt van wat een goddelijk doel en tegelijkertijd een opdracht en zingeving voor de mens is. Theologie is zoiets als de denkende bewerking van deze openbaringsinhoud en wordt daarom ook Godgeleerdheid genoemd. In die zin heeft iedere religie zijn eigen theologie, en voorzover er binnen een religie vele kerkgenootschappen of equivalenten daarvan bestaan mag je ervan uitgaan dat ook elk van die er weer een eigen theologie op nahoudt. Deze veelheid van 2. Tekst van Joachim Wtewaelen in een raam van Jan Gerritsz. de Vrije in de Sint-Janskerk te Gouda (1595). Dit grote raam was een gift van de 25 steden van het Zuiderkwartier, het deel van de Staten van Holland bezuiden het IJ. Op aandringen van enige rechtzinnige predikanten werd de tekst ‘Bescherminge van Tiranny’ op een bannier in de afbeelding, in de zeventiende eeuw veranderd in ‘Bescherminge des Geloofs’. Een ingreep die lijnrecht inging tegen de oorspronkelijke intentie van de tekst.

IT AIN’T NECESSARILY SO. . .

169

theologieën doet afbreuk aan de geloofwaardigheid van religies en tast in het bijzonder hun universele pretenties aan. Anderzijds is het deze religieuze verscheidenheid die een wetenschappelijke aanpak van de theologie zinvol maakt. Dit heeft er toe geleid dat de moderne theologie zich nu meer richt op die verscheidenheid, en zo van Godgeleerdheid veranderd is in wat nu godsdienstwetenschappen heet. Dat schept hopelijk ruimte voor enig religieus relativisme en tolerantie op het gebied van de levensbeschouwing. In Nederland wordt deze invalshoek door het hoge percentage athe¨ısten verder versterkt en deze groep zou in de reflectie over de theologie als wetenschap een zinvolle en onafhankelijke rol kunnen spelen. Olifant in porseleinkast Onder de vele diverse culturen waartoe de theologie zich moet verhouden dient expliciet ook die cultuur begrepen te worden die voor onze Nederlandse context zo kenmerkend is en voor de theologie zo’n uitdaging vormt, namelijk de door de natuurwetenschappen en techniek getekende cultuur. Deze cultuur met haar in ‘zichzelf samenhangende wereldbeeld’ en ‘onge¨ınteresseerdheid zo niet onmogelijkheid van de idee van een God’ dient expliciet betrokken te worden in onze theologische bezigheid. P.M.F. Oomen

Spreken over de wetenschappelijkheid van de theologie is voor een actieve natuurwetenschapper een hachelijke onderneming; ten eerste omdat hij geen theoloog is en dus het gevaar loopt om te struikelen over eigen vooroordelen, en ten tweede, omdat er nogal wat concepten in de theologie centraal staan, zoals het godsbegrip of het begrip van de menselijke ziel, die in al hun ambigu¨ıteit en ongrijpbaarheid,

170


wetenschappelijk gezien moeilijk te hanteren zijn. Toch is het gezien het maatschappelijke belang van het debat over de rol van wetenschap en religie in de moderne samenleving, van groot belang dat wetenschappers zich ook over deze onderwerpen naar beste vermogen uitspreken. Het is een positief signaal dat theologen direct met natuurwetenschappers willen communiceren, zonder de comfortabele tussenkomst van filosofen, epistemologen, ontologen, historici en sociologen als metafysische makelaars in wetenschap. Voor wat de natuurwetenschap betreft staan zij vaak ver van de eigenlijke kennisverwerving af en hebben er weinig greep op. Het fundamentele wetenschapsbedrijf is in hoge mate autonoom; geen van mijn collega’s vraagt aan een filosoof wat of hoe te onderzoeken, of aan een epistemoloog of hij wel of niet vooruitgang heeft geboekt. Het falsificatieproces werkt vaak efficiënter dan de onderzoeker lief is, in weerwil van alle doordachte kanttekeningen die er sinds Popper bij geplaatst zijn. Op deze wetenschapskritiek kom ik later terug. Een directe communicatie met natuurwetenschappers is het risico van een misverstand of spraakverwarring ruimschoots waard. Dit initiatief van de KNAW getuigt van een open instelling van de kant van de theologie, waarbij ik moet toegeven dat ik me het spiegelbeeld – een bijeenkomst waarbij een theoloog wordt uitgenodigd om zijn licht te laten schijnen over de religiositeit van de natuurwetenschappen – niet meteen kan voorstellen. Deze asymmetrie is niet zonder betekenis en roept vragen op die later ter sprake zullen komen. Wetenschappelijk en theologisch denken en handelen staan a priori loodrecht op elkaar en men kan zich serieus afvragen of het mogelijk is om daadwerkelijk te communiceren, laat staan om beide tegelijkertijd actief te belijden. De reden hiervan is grofweg, dat geloven een vloek is in de wetenschap, terwijl om harde bewijzen vragen een vloek is in de


171

kerk. Zelfs de opvattingen over de wereldgeschiedenis kunnen sterk uiteenlopen, als een waar we nu in een tijdelijk rationeel athe¨ıstisch intermezzo leven, tot een waarbij de geschiedenis niets anders is dan een transformatie van mythisch-religieuze concepten naar wetenschappelijk onderbouwde paradigma’s. In de eerste opvatting is religie de grote overwinnaar, in de tweede de wetenschap. Op zijn zachtst gezegd een incompatibilité d’humeurs. Toch is het, zoals we zullen zien, heel moeilijk om de invloedssferen van beide rigoureus van elkaar te scheiden. De metafysica van gisteren is immers de fysica van vandaag. Interactie is daarom onontkoombaar. Het creëren van ijzeren gordijnen kan niet meer zijn dan een tijdelijke vlucht, een illusie, die helaas wel een potentiële voedingsbodem voor een koude oorlog en oneigenlijke vijandschap tussen mensen kan vormen. Pappen en nathouden blijft vooralsnog het pragmatische devies van velen. In de praktijk deelt menig individu zijn/haar ervaringswereld effectief in twee gescheiden domeinen op. Deze comfortabele opdeling tussen geloofs- en wetenschapszaken is nogal arbitrair en zal sterk van het moment en de persoon afhangen. Zo’n scherpe demarcatielijn is fictief omdat de bufferzone in feite immens is en bovendien nog steeds groeit. Het lijkt me dan ook raadzaam het hier voorgestelde debat serieus aan te gaan; voor de theoloog om te zien wat er precies gaande is, waar de meest vruchtbare raakvlakken liggen en wat de consequenties van een verwetenschappeling van de theologie daadwerkelijk inhouden; voor de natuurwetenschapper biedt het de mogelijkheid zich serieus te bezinnen op de culturele dimensie van de wetenschap, daar de nodige consequenties aan te verbinden en de eventuele grenzen daarvan te onderkennen. Veel van de vragen en argumenten die ik naar voren breng zijn niet nieuw, integendeel, ze passen in de rijke traditie van de godsdienstkritiek, zoals die door E.G.E. van der Wall on-

172


langs nog eens kernachtig werd samengevat in haar voordracht Is godsdienst schadelijk?.3 Toch komt de natuurwetenschap in het KNAW rapport De toekomst van de theologie in Nederland 4 eigenlijk amper aan bod. Vanuit een theologisch perspectief is het probleem wel aangeroerd door bijvoorbeeld P.M.F. Oomen.5 Mijn ervaring bij het lezen en spreken van theologen is dat hun attitudes ten aanzien van de natuurwetenschappen sterk uiteenlopen. Er zijn er die het geheel willen negeren en er bestaat een minderheid wiens opvattingen over religie en theologie juist diep door de wetenschap zijn be¨ınvloed. In het NWO programmavoorstel The Future of the Religious Past wordt gezegd: If religion is taken as a dimension of culture, rather than as the human inquiry into an extra-cultural or metaphysical object, the semantic level concerns words, images and sounds that have a religious meaning or function in a religious context within contemporary culture.

Het aspect van de Goddelijke openbaring treedt hier niet erg op de voorgrond. Andersom ligt de zaak weinig anders. Het is niet verrassend dat veel wetenschappers in de loop van hun werkzaam leven van hun geloof vallen. Darwin bijvoorbeeld beschrijft dit proces als volgt in zijn dagboek: 3. E.G.E. van der Wall (2003), Is godsdienst schadelijk? De verlichting en de grenzen van de godsdienstkritiek, Haarlemse voordrachten, Koninklijke Nederlandsche Maatschappij der Wetenschappen, Haarlem. 4. KNAW (2000), De toekomst van de theologie in Nederland, verkenning, Amsterdam 5. P.M.F. Oomen (1999), Een relatie tussen theologie en natuurwetenschap? Wenselijkheid, moeilijkheden en mogelijkheden, voordracht gebaseerd op ‘Theologie- Exacte wetenschappen: Een asymmetrische verhouding, in R. van den Brandt en R.Plum (red.), De theologie uitgedaagd: spreken over God binnen het wetenschapsbedrijf, Zoetermeer, Meinema.


173

Disbelief crept over me at a slow rate but was at last complete. The rate was so slow that I felt no distress.

De medisch bioloog De Duve herinnert zich in zijn boek Life Evolving het volgende:6 I discovered the scientific method of seeking truth, not by rational deduction from an a priori statement presented as incontrovertible, but by observation and experiment, continually questioned and subjected to the rigorous criterion of objective verification. It was an illumination that swept away, as by a tidal wave, the scholastic approach of the Jesuits and severely shook its doctrinal foundation.

Ik denk dat dit voor het merendeel van de wetenschappers opgaat, als ze al een kerkelijk verleden hadden, maar er is ook een kleine – overigens welbespraakte – minderheid die zich na een succesvolle carriëre als onderzoeker laat bekeren of zelfs tot priester laat wijden. Ik wil niet pretenderen namens de natuurwetenschap te spreken, hoewel wat ik hier naar voren breng wel in een grote kring van respectabele wetenschappers leeft. Omdat de te overbruggen mentale afstand aanzienlijk is bij een debat over de wetenschappelijkheid van de theologie, wil ik eerst een aantal grote lijnen helder en expliciet neerzetten, en me pas later richten op nuanceringen die ongetwijfeld aan de orde zijn. Dit betoog bouwt voort op eerdere artikelen van mij over wetenschap en religie7 en over wetenschap en cultuur.8 Het debat tussen wetenschap en religie spreekt ken6. C. de Duve (2002), Life Evolving, Oxford University Press, Oxford. 7. F.A. Bais (1998), Can Science Eliminate the Great Unknowns? Reflections on science and religion, (Nederlandse versie: In de Marge, nr 1, p.17, Amsterdam) 8. F.A. Bais (1997) Kennisconfrontaties, in de De trots van alfa en

174


nelijk tot de verbeelding en is voor veel gelovigen een actueel, misschien zelfs urgent onderwerp.9 Veel grote wetenschappers hebben zich met het probleem van religie en theologie ingelaten, men vindt mooie opstellen en hoofdstukken over deze kwestie in boeken van bijvoorbeeld Darwin, Planck, Einstein, Feynman, Weinberg, en De Duve. Vooroordeel versus nieuwsgierigheid Wonder is the seed of knowledge F. Bacon

Wij komen als een kwetsbaar individu ter wereld, meer als lijdend voorwerp dan als onderwerp, want als de plompverloren uitkomst van een tamelijk willekeurig biologisch proces valt er weinig te kiezen. We zijn bij onze geboorte natuurlijk toegerust met een prachtig stuk hardware, maar net zoals bij computers wordt in de vroege jeugd ook nog de nodige software geheel gratis meegeleverd. Deze beginvoorwaarden vormen een pakket dwingende vooroordelen waar we in de loop van ons leven meestal maar moeilijk vanaf komen. Onze natuurlijke bondgenoot bij de strijd tegen vooroordelen is de nieuwsgierigheid, waarmee we gelukkig ook in niet geringe mate zijn behept. Die zorgt ervoor dat wij onze ervaringsgrenzen steeds weer verleggen. Als denkend wezen zulbeta, De Bezige Bij, Amsterdam, 1997. 9. Er is het nodige over geschreven. Een wetenschapper die een boek schrijft met het woord ‘God’ in de titel, mag zich in een disproportioneel aantal lezers verheugen. Een kleine greep: The Mind of God (Paul Davies), Science and Theology (John Polkinghorne), Science and Religion in the Fullness of life (Stephen Jay Gould), The Physics of Immortality (Frank J. Tipler), Tower of Babel (Robert T. Pennock), Sceptics and True Believers (Chet Raymo), Nature’s Destiny (Michael J. Denton), Romancing the Universe (Jeffrey G. Sobosam), Evolution’s Hand (John Cafferky), God, Humanity and the Cosmos (Christopher Southgate).


175

len we ons al snel verbazen over waar we zijn, wie we zijn en waarom we zijn. Die verwondering leidt tot vragen die velen van ons op hun levensweg zijn tegengekomen. Van het type: (i) Wat is materie? (ii) Wat is ruimte en wat is tijd? (iii) Is de wereld eindig en is zij er altijd geweest? (iv) Wat is leven, wat is dood? (v) Wat is geest? Wat is bewustzijn? (vi) Waarom gebeurt dit allemaal en wat is de zin van dit alles? Het zijn in al hun ontwapenende eenvoud vragen waarmee de mensheid al duizenden jaren worstelt, maar die bij lange na nog niet afdoende zijn beantwoord. Ik heb de bovenstaande vragen geordend op een toenemend religieus gehalte. Het is een gedegen troost dat onze verwondering de kiem vormt van vragen, en dat die vragen op hun beurt weer de bron zijn van eindeloos veel nieuwe kennis. Vraag en aanbod Every man is encompassed by a cloud of comforting convictions, which move with him like flies on a summer day. B. Russell

De vragen die ik net opgesomd heb, zijn zo algemeen en onontkoombaar dat het niemand zal verbazen dat er altijd een sterke behoefte heeft bestaan aan antwoorden. De mens met zijn bewustzijn en denkvermogen wil het allemaal erg graag begrijpen maar kan dat (nog) niet. En omdat hij/zij de omringende wereld niet kan doorgronden of overzien, laat staan naar zijn hand zetten, wordt de menselijke conditie gekenmerkt door een existentieel hiaat. Dit hiaat kun je ook interpreteren als gat in de overlevingsmarkt. En of het nu uit liefde, medeleven of puur winstbejag is, er verschijnen – letterlijk sinds mensenheugenis – aan de lopende band verleidelijke ‘antwoorden’. Het marktmechanisme laat ons ook hier niet in de steek en zorgt ervoor dat waar een vraag is, er een

176


aanbod ontstaat. De situatie is voor levensvragen kennelijk niet veel anders dan die bijvoorbeeld voor pijnlijke voeten, die geleid heeft tot de uitvinding van het schoeisel. Een rijke variëteit aan veelbelovende antwoorden diende zich aan (en in feite nu nog steeds) in de vorm van mythen, magie, religie en (pseudo)wetenschap die bol staan van bezwerende toverspreuken en indrukwekkende rituelen. Vanuit een hedendaags perspectief valt vooral het hoog mythisch en esoterisch gehalte op, maar vroeger zag men dat heel anders. De vragen over materie kregen in de alchemie een aantrekkelijk perspectief, de steen der wijzen zou ons in een klap van onze materiële noden verlossen, immers wie zou er niet zijn lood in goud willen omzetten . . . Onze economen hebben er nog steeds hun handen vol aan. Met de astrologie konden wij ons misschien aan het even grillige als verwoestende noodlot onttrekken. De toekomst stond in de sterren geschreven, en als wij ons lot konden verbinden met de duidelijk voorspelbare periodieke banen van de planeten en hun secondanten zouden wij voorgoed kunnen afrekenen met onze angst voor de onzekere toekomst. Zoals bekend zijn er nog steeds hordes tijdgenoten die maar al te graag op deze wijze een kijkje in hun toekomst nemen. Dan was er ook nog het levenselixer dat onze levensspanne van een luttele vijftig jaar zou oprekken tot een eeuwigheid, en dat zou ons natuurlijk bevrijden van de angst voor dood en ziekte. Het huidige succes van de alternatieve geneeskunst is menig wetenschapper een doorn in het oog. Tenslotte is er de enorme verscheidenheid aan scheppingsmythen, die getuigen van de enorme verbeeldingskracht en creativiteit die ons mensen eigen is, en waarin de schepping een bepaald hoger doel van een schepper lijkt te dienen. De vraag naar de zingeving wordt hiermee zo niet beantwoord dan toch op een hoger plan gebracht. Terugkomend op het lijstje met vragen, zien we dat in vroeger tijden alleen de eerste vragen in het domein van de weten-


177

schap lagen; het merendeel lag op het gebied van de theologie, maar nu is de situatie juist omgekeerd. We plaatsen hierbij wel de kanttekening dat mythen hoe dan ook buitengewoon hardnekkig blijken te zijn. Elk huis zijn kruis Levensbeschouwingen en godsdiensten geven wèl antwoord op de vraag naar de zin van het leven. Maar niet op dezelfde manier als waarop de wetenschap antwoorden geeft. De antwoorden van de wetenschap zijn waar omdat de juistheid ervan bewezen of aangetoond kan worden. Dat is met de antwoorden die een levensbeschouwing geeft, niet het geval: je moet erin geloven. Toch kunnen ook deze antwoorden voor jou ‘waar zijn’, niet omdat de juistheid ervan objectief bewezen kan worden, maar omdat je simpelweg van die juistheid overtuigd bent, of vervuld van de hoop dat het de juiste antwoorden zijn.10

De antwoorden die religies verschaften op tal van existentiële vragen hebben zoals we zagen altijd voldaan aan een manifeste behoefte en dat op zich zou een simpele verklaring kunnen opleveren voor het ontstaan van die religies en voor hun uiteenlopende – zelfs tegenstrijdige – inhoud en verschijningsvormen. Het geloofsaanbod werd in de loop van de tijd natuurlijk steeds diverser en geraffineerder en er ontstond gaandeweg een fijnvertakt netwerk van afsplitsingen, theologisch maatwerk zogezegd. De gelovige wordt op zijn wenken bediend, maar de prijs daarvoor is dat elk van hen een toenemend aantal andersdenkenden om zich heen ziet. Dit gegeven werkt weer een democratisering van geloofsinhou10. Citaat uit Parallel, Levensbeschouwing voor de tweede fase, Onder redactie van M.A. Slagter en C.J. Izelaar, Thieme Meulenhoff, Zutphen, 2003

178


den in de hand en de vraag of God de mens dan wel de mens God naar zijn evenbeeld geschapen heeft, wordt daardoor wel zeer pregnant. We merkten al op dat de diversiteit van religies afbreuk doet aan de universele pretenties die zij ieder voor zich hebben. Op het eerste gezicht is dat een pleidooi voor de unificatie van kerken en religies. Dat lijkt me een opgave die het probleem van de wereldvrede in moeilijkheid overstijgt, dit niet in de laatste plaats omdat de gelovige mens niet gerechtigd is om over goddelijke waarheden te onderhandelen. Historisch gezien is, mede vanwege de rijke tradities van de godsdienstkritiek en analyse, het aspect van Godgeleerdheid naar de achtergrond gedrongen en heeft de theologie zich meer en meer verbreed tot wat men nu godsdienstwetenschap noemt (althans in de westelijke wereld). Deze overgang van Godgeleerdheid naar godsdienstgeleerdheid impliceert in ieder geval het nemen van meer afstand en biedt meer ruimte om religies te relativeren en hun verschillen en overeenkomsten kritisch – dat wil zeggen wetenschappelijk – te onderzoeken. Het zou wetenschappelijk gezien ook in de rede liggen de realistische athe¨ıstische positie direct in dit onderzoek te betrekken. Deze ontwikkeling heeft er mede toe geleid dat er juist in hoogontwikkelde landen en culturen al lange tijd sprake is van een dramatische ontkerkelijking en een daarmee gepaard gaande tanende invloed van religie op het wereldgebeuren en misschien in nog wel sterkere mate, op het dagelijks leven van de gemiddelde burger. Religieus pluralisme is op zich een goede zaak: het is beter veel verschillende religies te hebben dan één allesoverheersende godsdienst. De geschiedenis laat zien dat wanneer een enkele godsdienst het voor het zeggen heeft, deze als invloedrijke organisatie maar al te vaak zijn heilige boekje te buiten gaat. Ze loopt het gevaar zich net als meer wereldlijke instellingen te verliezen in de arrogantie van de macht, door te proberen met intolerantie haar eigen voort-


179

bestaan en dominantie veilig te stellen. Kerken doen daarin niet onder voor niet op religie gestoelde autoritaire systemen en regimes van athe¨ıstische signatuur, die op hun beurt vaak religieuze trekjes gaan vertonen. Religieus pluralisme doorbreekt zo het monopolie op het gebied van de moraal dat meestal rampzalig uitpakt. Zuiver versus toegepast Dit brengt ons tot wat ik voor het gemak maar even zuivere versus toegepaste religie noem, in een voor de hand liggende parallel met de wetenschap versus technologie. Er is het zuivere kennisaspect, de bronnen van kennis, het vergaren van kennis en de kennisinhoud versus de uitdrukking en toepassing van die kennis in de wereld, de openbaringsinhoud en de heilige boeken versus het aspect van kerk en samenleving. Nobele ideeën en doeleinden worden in de weerbarstige praktijk aan krachten blootgesteld die hun soms doen uitmonden in hun tegendeel. De scheiding tussen goed en kwaad lijkt gaandeweg te vervagen. Gedrevenheid door bovenmenselijke kennis ontaard in zieltjeswinnerij, die door geloof in heksenverbranding, kruistochten en godsdienstoorlogen, en gedrevenheid door wetenschappelijke volharding leidt in zijn toepassingen tot atoombommen en ander wapentuig of ecologische rampen; allemaal uitkomsten van onze nobele strevingen die de wereldgeschiedenis pijnlijk ontsieren en de toch al wankele wereldvrede bedreigen. Dus in de toch al moeizame dialoog tussen wetenschap en theologie lijkt het van belang om niet al te kort door de bocht te gaan, en niet de zuivere idealen van de één te stellen tegenover de weerbarstige praktijk met al zijn dwalingen van de ander. Wij houden ons in dit verhaal zoveel mogelijk met het kennisaspect bezig, met paradigma’s en dogma’s . Dat betekent dat de meer individuele, subjectieve geloofsbeleving en de theologische aspecten die zich daarop baseren naar de ach-

180


tergrond worden verwezen, omdat die in eerste instantie het verst van de natuurwetenschappen verwijderd liggen. Deze scheiding moet vooral niet als fundamenteel worden opgevat, omdat elke vorm van religieuze beleving, die theologisch ge¨ınterpreteerd wordt als een contact met een Opperwezen, een vorm van interactie impliceert. In laatste instantie gaat het dan toch weer om zintuiglijke of andersoortige processen die zich in het bewustzijn manifesteren en dus wetenschappelijk te onderzoeken zijn. De sociaal maatschappelijke component van de kerkelijke praktijk zal hier helemaal buiten beschouwing gelaten worden, maar zou ook baat kunnen hebben bij een evaluatie vanuit sociaal wetenschappelijke hoek. Top-down versus bottom-up We zien dat er inderdaad een probleem is met de wetenschappelijkheid van de theologie, omdat deze zich bezighoudt met God en de aan de mens geopenbaarde Goddelijke kennis. Wat verkondigd wordt is een Goddelijke waarheid die van boven komt, die wij niet kunnen bevatten en dus wel moeten geloven. Zij die die boodschap niet hebben ontvangen, kunnen geen deel hebben aan die hogere waarheden en zullen zoals ik onlangs in een pamflet las, ‘tastend in het duister hun weg moeten zoeken’. Deze bewering lijkt me een element van waarheid te bevatten, en karakteriseert ten dele de menselijk conditie. Voor de gelovige is het moeilijk een zinvolle discussie te voeren met iemand die aan zijn belevingswereld geen deel heeft. Aan de andere kant is het probleem voor de niet-gelovige nu juist, dat de uitgangspunten van de gangbare religies op zichzelf irrationeel zijn, maar dat deze desalniettemin niet ter discussie staan. Met andere woorden, de kennis vormt het uitgangspunt, die kennis is onomstreden en eeuwig, de theologie maakt zich vooral druk over hoe zij in de wereld ge¨ınterpreteerd en geactualiseerd dient te worden en naar de mens/gelovige vertaald dient te worden. Het is een


181

top down benadering in optima forma, en dit, terwijl de wetenschappelijke methode juist precies andersom werkt: in den beginne was er geen kennis, kennis wordt verkregen doordat de mens zorgvuldig empirisch onderzoek doet en de resultaten onderwerpt aan een kritische, rationele analyse. Hoewel er op een gegeven moment een theoretisch kader ontstaat, is het in essentie een echt bottom up gebeuren. In het licht van nieuwe evidentie wordt het wereldbeeld voortdurend (en soms ingrijpend) aangepast. Bertrand Russell vatte de situatie als volgt samen: Wetenschappelijke opvattingen veranderen als er nieuwe feiten aan het licht komen, maar wijsbegeerte is in veler ogen meer verwant aan theologie dan aan wetenschap. Een theoloog verkondigt eeuwige waarheden en een geloofsbelijdenis kan sinds de middeleeuwen ongewijzigd blijven. Op een terrein waar toch niemand iets met zekerheid weet heeft het ook weinig zin zijn mening te herzien.

Wetenschappelijke kennis is daarom noch absoluut, noch eeuwig, maar toch lijkt zij betrouwbaarder in de zin dat zij preciezer uitspraken doet over die zaken waarover zij spreekt. Ze maakt zichzelf waar; als je de niet aflatende stroom van toepassingen bekijkt die de maatschappij overspoelen, dan vormen die voor veel realisten een afdoende bewijs dat je weet waarover je het hebt. Die overtuigingskracht ontstaat op een hoger plan omdat er tamelijk makkelijk consensus ontstaat over bepaalde feitelijkheden en toedrachten en daarom is wetenschap een cumulatief proces van kennisverwerving. Haar essentie, dat wil zeggen kennisinhoud, is dynamisch en heeft bovendien een richting. Ze biedt steeds meer verklaringen die rationeel te doorgronden zijn voor iedereen en het ligt voor de hand dat de moderne mens bij voorkeur zijn keuze daarop wil baseren.

182


Tot zover onze inventarisatie van waar de schoen wringt. We gaan nu eerst in op enkele belangrijke ontwikkelingen in de (natuur)wetenschappen alvorens terug te keren naar de hier geschetste problematiek om te zien wat een wetenschappelijke aanpak in de theologie teweeg kan brengen (en natuurlijk in bepaalde regionen allang teweeg brengt) Natuurwetenschappen The ethic of knowledge is the commitment to the scientific exploration of nature. J. Monod

Eerst zien dan geloven We hebben in het begin van dit artikel enkele vragen opgesomd en laten zien hoe die al in een vroeg stadium op verschillende plaatsen op de wereld tot ontwikkelingen hebben geleid die, omdat zij nogal wat esoterische en mythische elementen bevatten, het best als voorwetenschappelijk kunnen worden gekenschetst. Het is een louterende gedachte dat de wortels van de moderne harde natuurwetenschappen in een mythische wereld liggen. Zoals Popper zei: ‘Science must begin with myths, and with the criticism of myths’. Het is de wetenschappelijke methode die het mogelijk maakt dat mythische aspect op een systematische wijze te elimineren. Wetenschap is de systematische bevrijding uit de ijzeren omarming van het vooroordeel. Wetenschap als proces leidt tot een ontmythologisering van het wereldbeeld. Men zou zelfs kunnen stellen dat zij in wezen de belangrijkste drijfveer is voor sociale verandering en emancipatieprocessen, niet alleen vanwege de diepgaande gevolgen die technologische doorbraken hebben voor hoe wij ons leven inrichten, maar ook vanwege haar robuust en veelomvattend wereldbeeld.


183

Er doet zich hier een vraag voor, namelijk die van de verbrokkeling der wetenschappen. We lijken getuige te zijn van het uiteenvallen van de wetenschappelijke kennis in steeds meer specialisaties en deelgebieden die niet meer in staat zijn om met elkaar te communiceren. Het doet denken aan het lot dat de moederkerk ooit trof. Hierdoor lijkt de wetenschap zelf ook alleen maar een verre van uniek antwoord op de grote vragen te kunnen geven en de hiermee gepaard gaande tegenstrijdigheden zouden daarom haar geloofwaardigheid ondermijnen. Laat ik hier kort op ingaan. De wetenschap is niet een veelheid. Er is maar één wetenschap, dit in weerwil van wat vaak beweerd wordt. Deze uitspraak behoeft daarom enige uitleg. Juist door de enorme toename van de kennis, nemen de grenzen van de kennis ook toe. De verbrokkeling is schijnbaar omdat op een fundamenteel niveau de verschillende wetenschapsgebieden juist steeds meer naar elkaar toe groeien. Aan de basis is er sprake van een steeds verdergaande reductie van uitgangspunten en dat garandeert een toenemende verwevenheid en daarmee robuustheid van het natuurwetenschappelijke wereldbeeld. Een belangrijk voorbeeld van deze vooruitgang is de niet te stuiten opmars van het moleculaire denken in de levenswetenschappen. Hier tegenover staat het paradoxale feit dat ‘zachte’ wetenschappen die zich met zeer gecompliceerde zaken bezighouden, als wetenschap heel oppervlakkig kunnen zijn. Het probleem is dat het zeer moeilijk is consensus te bereiken over wat de essentiële concepten, variabelen en parameters zijn. Toetsing wordt dan een hachelijke zaak en de resulterende theorieën bevatten een te hoog speculatief gehalte waarbij niet duidelijk is hoe falsificatie ervan zou moeten plaatsvinden. In plaats van een cumulatief proces van kennisproduktie door eliminatie van falende alternatieven, ontbrandt er een scholenstrijd die vooruitgang en wetenschappe-

184


lijke diepgang belemmert. Geen hoogbouw op drijfzand, is de slogan. ‘Zachte’ wetenschappen lijden daarom bijvoorbaat al aan een gebrek aan wetenschappelijkheid. Daarbij komt dan ook nog het probleem dat exacte – zeg wiskundige – methoden weliswaar gebruikt kunnen worden, maar weinig toegevoegde waarde hebben als de uitgangspunten geen solide empirische basis hebben. Als je rigoureuze wiskunde loslaat op onzin krijg je op zijn best dezelfde onzin in een ander jasje. Twee halve waarheden tellen niet op tot een hele. Het gemak waarmee men zich bedient van een andere’of alternatieve definitie van wetenschap is vaak niet meer dan een uitvlucht. Van hele en halve wetenschap We zouden het niet altijd moeten hebben over het onderscheid tussen alfa-, bèta- en gammawetenschappen maar eerder tussen hele en halve wetenschap, of misschien beter nog tussen wetenschappen en de mythische voorstadia van wat misschien ooit een wetenschap zal worden. De taalwetenschap bijvoorbeeld bevat uitermate exacte componenten terwijl de materiaalwetenschappen onderdelen heeft die veel van alchemie weg hebben. Met het falsificeren van het onderbewustzijn als primair concept in de psychiatrie loopt het bepaald geen vaart, want was het niet Popper die zich daar al zeer kritisch over uit liet. In de theologie wordt nogal makkelijk het bestaan van de menselijke ziel als primaire existentiële entiteit aangenomen. De management-wetenschappen worden elke tien jaar herschreven als iemand weer een nieuwe ondernemingsformule onthult, die niets anders is dan de grootste gemene deler van de door de tien op dat moment meest succesvolle bedrijven, gehanteerde strategieën. Dat het succes van die bedrijven iets met die strategieën te maken heeft valt bovendien meestal niet te falsifiëren. Het is de uitstraling van de guru die telt. Zo kan ik nog wel even doorgaan, zeker als we daar ook allerhande modieuze gelegenheidswetenschappen bijha-


185

len die nu bij bosjes ontstaan omdat de universiteiten zich in allerhande bochten wringen om hun studentenaantallen op peil te houden. Eenmaal in de handen van de reclamemakers is het ‘verleukingsdenken’ een allesoverheersende cult geworden. Bepaalde nieuwe studies worden als tophit betiteld, maar als we het over inhoud of eindtermen hebben volstaat een half A4-tje. Ter zake. Ik zeg niet dat wetenschappen met een laag falsificatiegehalte verboden moeten worden, maar wel dat zij zich niet zo ijverig als wetenschappen moeten presenteren zolang hun identiteit voornamelijk op geloofsartikelen en studentenaantallen is gebaseerd. De dubbele spiraal van wetenschappelijke vooruitgang Er is inderdaad maar één wetenschappelijke methode en daarom maar één soort wetenschap. De meest succesvolle wetenschapsgebieden passen het falsificatieprincipe niet alleen braaf toe, maar zijn, nadat zij tot robuuste uitspraken en inzichten zijn gekomen, bovendien in staat om het object van studie succesvol te manipuleren. Waar verwondering de bron is van kennis, is kennis de bron van de technologie in een diepe zin van het woord. Wanneer wij waarnemen dat een dauwdruppel de onderliggende nerven van het blad waarop zij gelegen is enorm kan vergroten, en we ons afvragen hoe dat komt, zijn we al halverwege de ontdekking van de lens. De lens kunnen we van glas maken in elke vorm die we maar wensen, en zo komen we tot de ontdekking van de microscoop, de sterrenkijker en de uilenbril. Onze nieuwverworven kennis maakt het zo mogelijk onze waarnemingsgrenzen fundamenteel te verleggen en dat is waar het in de wetenschap echt om gaat. Kennis omtrent de eigenschappen van de natuur geeft ons nieuw instrumentarium in handen waardoor wij inderdaad essentiële, nieuwe evidentie kunnen aandragen die op zichzelf weer aan de hoogste weten-

186


schappelijke eisen kan voldoen, en daarom weer de robuuste uitvalsbasis voor een volgende expeditie kan zijn. Wanneer we atomen leren begrijpen geeft de natuur ons de instrumenten om ze te zien en te manipuleren; als we DNA eenmaal ontdekken en leren begrijpen, dan krijgen we daarbij een magnifiek knip en plak setje (in vorm van enzymen enzovoort) kado, waardoor de razendsnelle ontwikkeling van een vak als de moleculaire biologie mogelijk werd. Dit is de dubbele helix van de wetenschappelijke vooruitgang. Het is de sleutel tot de wetenschappelijke autonomie en soevereiniteit, in weerwil van de golven wetenschapskritiek die haar soms overspoelen en waar ik later op terugkom. Het zojuist beschreven proces laat wel zien dat fundamentele en toegepaste wetenschap moeilijk van elkaar te scheiden zijn, dat verontachtzaming van een van beide uiteindelijk tot stagnatie zal leiden. Dat is ook waarom landen die er grote wetenschappelijke ambities op na houden, beide aspecten moeten stimuleren. Deze koppeling onderstreept ook het belang van een voldoende kennisniveau in de natuurwetenschappen onder de burgers zodat die zich tenminste een terzake doende opinie kunnen vormen over de wel of niet wenselijkheid van bepaalde technologische toepassingen. Algemene ontwikkeling op het gebied van de wetenschappen is nodig om te zorgen dat de zegeningen van de wetenschap ook daadwerkelijk zegeningen voor de samenleving worden, en dat is alles behalve gegarandeerd. De grote keerpunten in de natuurwetenschappen hebben altijd filosofische en theologische schokgolven veroorzaakt; de aarde niet in het centrum van het heelal; onze kennis die ons verbannen heeft naar een willekeurigere uithoek van de kosmos; leven dat a priori ook elders heeft kunnen ontstaan; de relativiteit van ruimte en tijd, waardoor de notie van een dynamisch heelal onontkoombaar werd; de aap als naaste buur op de evolutionaire ladder. De absoluut zekere onzekerheid


187

op het meest fundamentele niveau van de natuur in de kwantumtheorie; de moleculaire basis van het leven; en misschien aanstonds in dit theater: de chemie van het bewustzijn. Waar staat de theologie in de hierboven geschetste situatie. Het is een historisch gegeven dat de meeste universiteiten als eerste faculteiten die der godgeleerdheid en geneeskunde hadden. In de praktijk betekende dit natuurlijk dat de universiteit opleidingen verzorgde voor pastorale en verplegende taken, een typisch niet-wetenschappelijke, op de uitoefening van een beroep gerichte taak. Ik kan me zelfs voorstellen dat die traditie een zeker obstakel voor de ontwikkeling van een serieuze wetenschappelijke aanpak heeft gevormd. Het is in mijn ogen nog steeds verbazend te zien hoe lang de kerken er over doen om keerpunten in wetenschap, zoals het copernicaanse heliocentrische wereldbeeld of de evolutietheorie van Darwin, te accepteren. Vaak blijft het dan ook nog meer een vorm van gedogen dan van actief accommoderen. Dat komt dan misschien inderdaad omdat het wetenschappelijk denken in eigen gelederen niet hoog staat aangeschreven, of uit angst voor verlies aan geloofwaardigheid. De grote uitdagingen voor de theologie komen eigenlijk minder uit de hoek van de filosofie en de menswetenschappen, dan uit de meer banale hoek van de natuurwetenschappen met hun materialistisch gefundeerde wereldbeeld. Het evolutionair perspectief Darwins briljante inzicht dat de oogverblindende rijkdom aan natuurlijke verschijnselen het product zijn van een miljarden jaren durend evolutieproces is even drastisch als eenvoudig. Het toevoegen van de tijd-dimensie bracht een buitengewoon verhelderende en duidelijke ordening en hiërarchie aan tussen de levende soorten. Zijn niet aflatende inspanningen richtten zich in de meest strikte zin op de wetenschappelijke onderbouwing van dit grandioze idee. Het evolutionaire denken is

188


nu een van de centrale paradigma’s van de moderne natuurwetenschap en vindt – niet verrassend – in toenemende mate toepassingen in hele andere gebieden. Het komt neer op de idee dat hele simpele, lokale regels of algoritmes, zoals het mechanisme van variatie en natuurlijke selectie (die lokaal werkzaam zijn), aanleiding geven tot uitermate complexe globale verschijnselen en situaties. Het suggereert de bevrijdende gedachte dat complexiteit en chaos niet zo ondoorgrondelijk hoeven te zijn als je ze eenmaal leert zien als de uitkomst van een proces dat geregeerd wordt door relatief eenvoudige regels. Ook in de wiskunde leren we appreciëren dat hele simpele vergelijkingen uitermate complexe oplossingen kunnen genereren. Die regels zijn dan vaak de relevante kern van het geheel, die kunnen gevarieerd en onderzocht worden. Evolutionair denken biedt een succesvolle benadering van complexe vraagstukken, die tot inzicht leidt, maar met als keerzijde een beperkt voorspellend vermogen. De kans dat een evolutiebioloog, uitgaande van de gehele evolutieboom tot en met het verschijnsel aap, tot een voorspelling van het verschijnsel mens of algemener het verschijnsel bewustzijn zou zijn gekomen, lijkt me te verwaarlozen. Een van de mooiste aspecten van het geheel van de moderne evolutiebiologie is natuurlijk dat de macroscopisch waarneembare wereld, de flora, fauna en de wereld van de fossielen, waarop deze theorie oorspronkelijk gebaseerd was, een microscopisch evenbeeld heeft in het DNA – een complementaire zeer machtige toetssteen die het vak een totaal nieuwe dimensie heeft gegeven. Het DNA ontpopt zich meer en meer als de universele blauwdruk en gebruiksaanwijzing van de levende natuur maar ook als het meest volledige en accurate geschiedenisboek. De jacht op de oorsprong van het leven is een realistische onderneming geworden; DNA als een tot nu toe nog grotendeels ongelezen bestseller. Alvorens terug te keren naar de mogelijke implicaties voor


189

een moderne theologie wil ik graag nog een meeromvattend wetenschappelijk perspectief op de natuur schetsen. Het kosmologisch perspectief First things first; evolutie in het groot, en dan hebben we het over het oerknalscenario. Ons heelal begon als een kokende oersoep van elementaire deeltjes in een grote oerknal zo’n 13,6 miljard jaar geleden. Tengevolge van de uitdijing van het heelal en de daarbij behorende afkoeling van de oersoep, hebben zich volgens een reeks van zeer goed begrepen fase-overgangen de materiële structuren gevormd die we nu om ons heen zien. Opgebouwd volgens een strikte hiërarchie, eerst quarks die gedrieën kerndeeltjes zoals protonen en neutronen vormen; dan kerndeeltjes die simpele kernen vormen; dan kernen die met vrije electronen electrisch neutrale atomen vormen, waarna het heelal voor het eerst doorzichtig wordt – vrij reizen voor licht. De zwaartekracht neemt het initiatief over, gaswolken trekken samen waardoor de eerste grote astronomische structuren ontstaan waarbinnen de eerste sterrenstelsels zich vormen en daar weer binnen individuele sterren met eventuele planetenstelsels. Saillant detail is dat de meer gecompliceerde atoomkernen die essentieel zijn voor het leven zoals koolstof, stikstof, zuurstof enzovoort, stapsgewijs in het binnenste van sterren zijn opgebouwd; het is dus feitelijk zo dat elk koolstofatoom in ons lichaam vele sterren van binnen heeft gezien. De evolutietheorie strekt zich dus nu uit van de eerste fractie van een seconde waarin er een minimum aan structuur was (maar dus wel een stel precieze regels waaraan die elementaire deeltjes zich strikt hebben moeten houden) tot nu aan toe. De moderne natuurwetenschap verklaart in wezen de hele dode en levende natuur als een oorzakelijk samenhangend evolutionair proces. Dit was niet het doel van de zoektocht, het was niet een gegeven waarheid, gewoon de uitkomst van een aan-

190


tal eeuwen zorgvuldig empirisch onderzoek. De microkosmos (kwantumtheorie) en de macrokosmos (relativiteit) moesten eerst afzonderlijk en later in samenhang begrepen worden om tot deze tot de verbeelding sprekende synthese te komen. De term ‘waarheidsvinding’ lijkt hier meer dan waar ook op zijn plaats. Keerzijden In de loop van de geschiedenis heeft dit positieve beeld van ‘wetenschap is vooruitgang’ en ‘can do, must do’ natuurlijk voortdurend aan kritiek blootgestaan. Dat komt omdat de uitwerking van wetenschappelijke kennis en onderzoek niet alleen maar positief is; pessimisten zullen zeggen dat zij meer problemen gegenereerd hebben dan opgelost. Zoals de theologie zich geconfronteerd zag met een doorlopende stroom van godsdienstkritiek, zo is er in de academische wereld ook een florerende handel in wetenschapskritiek, voornamelijk gedreven door historici, filosofen en meer recent ook sociologen en politicologen.11 Na Poppers analyse, kregen we de Frankfurter Schule, met filosofen als Horkheimer, Adorno en Habermas, die de wetenschap zagen als verlengstuk van de politieke macht, en de waardevrijheid van de wetenschap als een illusie ontmaskerden. De wetenschappelijke methode op zich kwam zwaar onder vuur te liggen bij denkers als Feyerabend in zijn Against method. Helaas moeten we vaststellen dat het militair-industrieel-wetenschappelijk complex nog steeds niet is ontmanteld, als we kijken naar het aantal wetenschappers dat in de defensie- of daaraan gerelateerde industrieën werkzaam is. De wetenschapshistoricus Kuhn met zijn Structure of Scientific Revolutions concludeerde uit de onvergelijkbaarheid van we11. J. Losee (1992), Historical Introduction to the Philosophy of Science, Oxford University Press, Oxford.


191

tenschap voor en na een paradigmaverschuiving, dat in de wetenschap niet op een objectieve manier over een ‘richting’ laat staan ‘vooruitgang’ kon worden gesproken. Deze liquidatie van het positivisme heeft zich nooit echt voltrokken in de zin dat het enige impact heeft gehad op de praktijk of inhoud van het wetenschapsbedrijf, zodat Steven Weinberg in The New York Review of Books de balans opmaakte onder de veelzeggende titel The revolution that never took place. Weer later kwamen denkers als Lakatos, Derrida en anderen die de deconstructie van de wetenschap ter hand namen. Het wetenschapsbedrijf als een door de gemeenschap onderhouden onderneming werd onder de loep genomen. Wat begon als een poging van wetenschapsfilosofen en sociologen om de niet-wetenschapper te helpen in hun beslissing over welk onderzoek wel en niet doorgezet moet worden leek te ontaarden in een ontkenning van wat wetenschap is. Wetenschappelijke kennis werd beschreven als de subjectieve uitkomst van een menselijk onderhandelingsproces, en in zijn meest extreme vorm werd beweerd dat de natuurwetten weinig anders waren dan alle andere door mensen gemaakte wetten, met dien verstande dat ze kennelijk moeilijker te overtreden waren. Het falsificatieproces leek nu definitief ontmaskerd: E = mc2 als de uitkomst van een politieke onderhandeling! Wetenschap als uitdrukking van de mannelijke overheersing en macht. Een ‘postrationele epistemologie’ stak zelfs de kop op, waarin Kelly Oliver feministen opriep om strategische theorieën te ontwikkelen in plaats van ware of onware theorieën. Een doolhof van doodlopende straten in de periferie van de wetenschap. Dit heeft het beeld van de wetenschap en in veel sterkere mate het postmodernistische denken zelf geen goed gedaan. Hoe dan ook zoals Gerald Holton dat uitdrukte,12 12. G. Holton (1986), The Advancement of Science, and its Burdens, Cambridge University Press, Cambridge.

192


We have in fact entered a period where old and new theories of progress in science are vigorously competing – in the mind of the public, among those engaged in the study of nature, and among scholars who study science as an activity.

en hij citeert in zijn lezing getiteld ‘From endless frontier to ideology of limits’ van Watson Davis die stelt dat, The most important problem before the scientific world today is not the cure of cancer, the discovery of a new source of energy, or any other achievement. It is: ‘How can science maintain its freedom, and. . . help preserve a peaceful and affective civilization?’ Scientists in larger numbers than ever before, are wrestling with both parts of the question, knowing perhaps that if they wish to answer one of these, they must answer them both together.

Veel natuurwetenschappers zullen bij zo’n uitspraak hun schouders ophalen met het gevoel van ‘passing judgements around is much easier than getting the hard facts on the table.’ Veel van de oordelen en voorstellen van begrenzing van onderzoek of externe aansturing of prioritering van fundamenteel wetenschappelijk onderzoek gaan ten onrechte uit van de veronderstelling dat ten tijde van dat onderzoek het ook maar enigermate duidelijk is wat de eventuele toepassingen wel of niet zullen zijn. De onderzoekers zelf weten zelf vaak niet waar zij naar op weg zijn, en toch bestaat er consensus over welke weg moet worden ingeslagen. En bij elk nieuw inzicht doemen er altijd goede en slechte toepassingen op. We moeten ons realiseren dat de ontdekking van DNA heeft plaats gehad, niet omdat iemand het besteld had of een hoogste onderzoeksprioriteit had gegeven, maar door de


193

gedrevenheid van individuele onderzoekers. En toch is juist dat een ontdekking die zo fundamenteel is dat hij deze eeuw meer toepassingen zal genereren dan we ons kunnen voorstellen. Hetzelfde kan gezegd worden van hoge temperatuur supergeleiding of het World Wide Web. En die toepassingen zullen voor de maatschappij zowel ten goede als ten kwade uitpakken. Het vergaren van fundamentele kennis zal gewoon tamelijk ongehinderd voortgaan; het is de taak van de samenleving om zich voldoende te ontwikkelen en emanciperen om met de toepassingen van die kennis en de ethische dilemma’s die bepaalde toepassingen oproepen, zo goed mogelijk om te gaan. Het is vreemd om te zien hoe ver de ethische discussie in de politieke arena achter de feiten aanhobbelt en hoe onbeholpen die soms gevoerd wordt. Het is tekenend dat de ontdekking van DNA door Crick en Watson dateert van 1953 maar dat de brede maatschappelijke discussie eigenlijk pas een halve eeuw later op gang kwam, nadat het menselijk genoom in kaart gebracht was, en na het vertonen van het gekloonde schaap Dolly op het journaal. Het zijn de grote keerpunten in de natuurwetenschap die op de lange termijn het diepst ingrijpen in onze manier van samenleven en onze kijk op de wereld; het is ook precies de aard van die keerpunten die niemand kan voorzien. Het primaire postulaat van de natuurwetenschap blijft dat de natuur zelf objectief is, en dat daarom een belangrijk doel van de menselijke beschaving is om de structuur en werking van de natuur in al zijn hoedanigheden te doorgronden. Meta-lessen Alvorens over te gaan tot een poging de verschillende werelden van theologie en natuurwetenschap aan elkaar te koppelen vat ik hier nogmaals een aantal essentiële kenmerken van de wetenschap samen. Complexiteit. De wetenschap laat ons zien dat de verschijn-

194


selen in de ons omringende wereld weliswaar complex zijn, maar tegelijkertijd niet veel meer dan de dynamische uitdrukking van een zeer beperkt aantal uitermate simpele natuurwetten. De notie van complexiteit is relatief, het gaat erom de juiste invalshoek te vinden. Denk aan de successen van het moleculaire perspectief in de levenswetenschappen. De wereld om ons heen blijkt uiterst kenbaar. Bereik. Het competentiegebied van de natuurwetenschappen ligt niet a priori vast. De grenzen van de wetenschap zijn dynamisch. Ze zijn in de afgelopen eeuwen enorm verlegt en niemand kan aangeven waar een uiteindelijke grens, als die er al is, zal komen te liggen. Het heeft misschien zin om te bakkeleien over waar de wetenschap op dit moment staat, maar het heeft weinig zin om nu principiële uitspraken te doen over wat haar geldigheidsgebied ooit zou kunnen zijn. De geschiedenis leert dat wie daar op welke gronden dan ook grenzen aan oplegt, meestal van een koude kermis thuiskomt. Ik moet daarbij denken aan de woorden die Galilei ten tijde van zijn berechting in de marge van zijn eigen kopie van de Dialogos schreef: Neemt er nota van, Theologen, dat in uw wens om van beweringen betreffende de stilstand van zon of aarde geloofszaken te maken, u het risico loopt uiteindelijk hen voor ketterij te moeten veroordelen, die zouden beweren dat de aarde stilstaat en de zon beweegt, dit op het moment dat het experimenteel of logisch aangetoond kan worden dat de aarde beweegt en de zon stilstaat.

Efficiëntie. Een derde belangrijk kenmerk van de natuurwetenschappen is wat bekend staat als ‘het scheermes van Occam’. Het is een vorm van minimalisme die zegt dat die theorie te prefereren valt welke de minste aannames en ingrediënten bevat. Wetenschappelijke efficiëntie als principe.


195

De natuur kiest meestal voor de eenvoudigste realisatie van een idee. De onderzoeker houdt vast aan de eenvoudigste theorie totdat er evidentie opduikt die haar onhoudbaar maakt. Deze prioriteitstelling blijkt in de praktijk uitermate vruchtbaar. Scepsis. Deze stellingname verklaart ook waarom de wetenschap soms zo weinig warm loopt voor allerhande exotische metafysica. De natuurwetenschap houdt zich dus eigenlijk zo min mogelijk bezig met wat ‘zeer onwaarschijnlijk’ maar desalniettemin ‘logisch niet uitgesloten is’ - het zoeken naar een gouden stad onder het IJsselmeer, bijvoorbeeld. In een onafzienbare zee van ongefundeerde vermoedens is het moeilijk om met vrucht te zoeken. Scepsis is niet zozeer ingegeven door angst voor het onbekende; het is meer de gemotiveerde inschatting van de a priori onwaarschijnlijkheid van een verklaring of verschijnsel, een inschatting gebaseerd op een mengsel van gezond verstand en ervaring. Scepsis is een belangrijk hulpmiddel voor de praktiserende wetenschapper, maar zeker feilbaar; daar bestaan binnen de natuurwetenschappen mooie voorbeelden van. Unificatie. Scepsis of niet, met of zonder Occams mes; ingrijpende conceptuele omwentelingen zijn op een goed moment onontkoombaar en vinden gewoon plaats, zoals dat met relativiteit en kwantumtheorie het geval was. Zulke omwentelingen brengen ook vaak belangrijke vereenvoudigingen met zich mee. Newton bracht de Hemelse en ondermaanse mechanica bij elkaar in een theorie. De Maxwell-theorie bracht elektriciteit, magnetisme en optica onder een noemer. Speciale relativiteit verbond ruimte en tijd, de algemene relativiteit bracht de zwaartekracht daarmee samen. De kwantummechanica leert dat golf- en deeltjesverschijnselen twee kanten van dezelfde zaak zijn, de kwantumveldentheorie bracht krachten en deeltjes waarop zij werken onder één noemer enzovoort. En nu is snaartheorie het paradigma in wording voor een nog

196


weer verdergaande unificatie in de beschrijving van de natuur. Paradoxaal genoeg is het juist de reductionistische aanpak die leidt tot de meest verregaande vorm van unificatie in onze beschrijving en dus in ons begrip. Mathematisering. Het blijkt dat wiskunde de taal is waarin de natuur zich het zuiverst uitdrukt, een taal die vrij is van de ambigu¨ıteiten en interpretatieproblemen van de natuurlijke talen. Voor alle duidelijkheid, in de natuurwetenschappen wordt de natuur niet tot wiskunde gereduceerd, maar is de wiskunde de taal waarin uitspraken over de natuur worden gedaan. Omdat de weg van het experiment naar de uiteindelijke theorie in de moderne wetenschap zeer indirect geworden is, helpt de wiskundige taal je zeker ook bepaalde fundamentele concepten te isoleren, zoals uit het hierboven beschreven unificatieprogramma duidelijk blijkt. Het is belangrijk om op te merken dat met alle discussie over de kennistheoretische aspecten van de natuurkunde zoals interpretatieproblemen, dualiteiten, onzekerheden enzovoort, de fundamentele, wiskundig geformuleerde wetmatigheden die de fysische processen volledig beschrijven (inclusief de metingen) niet veranderd zijn. Veranderingen in de wetmatigheden worden afgedwongen door nieuwe waarnemingen of problemen van wiskundige consistentie bij het samenbrengen van verschillende fundamentele componenten in de natuurkunde. Bijvoorbeeld, de kwantumveldentheorie heft de tegenstrijdigheden tussen de speciale relativiteit en de kwantummechanica op. Snaartheorie beoogt de inconsistentie van de algemene relativiteit en kwantumveldentheorie op te heffen door ruimtetijd en materie als twee verschillende manifestaties van een onderliggende snaardynamica te interpreteren. Interventies. Ik ben uitgebreid op het kosmische scenario ingegaan omdat het een produkt is van alle natuurwetenschappen samen, waarbij ook de wiskunde als de taal waarin de natuur geschreven is, een onmisbaar ingrediënt is. De mo-


197

derne kijk op de kosmos heeft een enorme culturele component en ik ben van mening dat deze een belangrijke invloed heeft (zou moeten hebben) op onze religieuze en daarom ook theologische percepties. Mens durf te weten, want weten is een verrijking. Wetenschappelijke kennis legt dwingende randvoorwaarden op aan wat wij redelijkerwijs kunnen geloven. Je moet kennelijk niet altijd geloven wat je gelooft. Het hardnekkige, breedgedragen beeld van Goddelijke interventies in de geschiedenis van het heelal vanaf de allereerste fractie van een fractie van een seconde, moet als een zeer onwaarschijnlijk en volstrekt achterhaald scenario terzijde worden geschoven. To be or not to be Het doel van de wetenschap is niet om de deur te openen naar de eeuwige wijsheid, maar om het maken van eeuwigdurende fouten te beperken. Bertolt Brecht in Het Leven van Galileo Galilei

De wetenschap is er niet op gericht om wel of niet te bewijzen of er een God bestaat, dat is een hopeloze onderneming omdat alleen al het Godsbegrip daarvoor als uitgangspunt te vaag is. Door onze wetenschappelijke kennis wordt de aard van Zijn bemoeienissen met onze wereld wel steeds duidelijker aan beperkingen onderhevig. We zijn Hem in onze zoektocht niet echt tegen gekomen en dat had vast niet iedereen verwacht. Je zou kunnen zeggen dat we er gaandeweg achter komen wat God in ieder geval niet is. Ik las dat de theoloog Bonhoeffer dat treffend heeft verwoord als: ‘Einen Gott, den es gibt, gibt es nicht’. Natuurlijk, er zijn hiaten in onze theorieën en de schepper kan zich behendig teruggetrokken hebben in die domeinen die we (nog) niet begrijpen (zoals het ontstaan van leven en het functioneren van het bewustzijn) en niemand weet hoe groot die hiaten zullen blijken te zijn.

198


Daar laat de wetenschap zich in ieder geval zelf niet over uit. Dit leidt tot een bedenkelijke status quo met God als gatenvuller, die verstoppertje speelt met de wetenschap; een ook voor de theologie weinig aantrekkelijk perspectief. Hoe dan ook, op dit punt ontstaat er ook een duidelijke asymmetrie tussen theologie en natuurwetenschap. De natuurwetenschap laat zich weinig gelegen liggen aan de theologie, terwijl dat andersom niet het geval is (of in ieder geval zou moeten zijn). En dat brengt ons tot het laatste deel van mijn betoog waarin wetenschap en theologie elkaar als menselijke activiteiten de maat moeten nemen. De prijs voor wetenschappelijkheid Ontmythologisering: Waarheidsvinding als doel Laten we in dit laatste hoofdstuk de verschillende elementen die we hebben beschreven proberen met elkaar in verband te brengen. Ik weet dat dit niet zo makkelijk is als het lijkt. Het probleem van appels en peren is levensgroot. We hebben gezien dat met name de natuurwetenschappen een veelomvattend kader stellen dat een duidelijke overlap heeft met theologische vraagstukken, maar hetzelfde kan ook van andere wetenschappen gezegd worden. Een dialoog is dus noodzakelijk. Ik ben als wetenschappelijk onderzoeker als geen ander doordrongen van het aspect van waarheidsvinding en ontmythologisering in de wetenschap. Dat zijn voor mij richtingbepalende elementen in de ontwikkeling van de menselijke cultuur. In de wetenschap zijn geen liefdesboodschap, zingeving, troost, schuld, vergeving of moraal voorhanden, maar wel respect en integriteit. De wetenschap wordt daarom vaak als onpersoonlijk, koud en onverschillig ervaren; als een activiteit die maar een heel klein aspect van het menselijk leven in ogenschouw neemt en over het grootste, meest relevante


199

deel totaal niets te melden heeft. Vanuit dit oogpunt zou je je zelfs kunnen afvragen of de wetenschappelijkheid van de theologie eigenlijk wel wenselijk is. We hebben al benadrukt dat het lastig wordt als de theologie tot uitspraken komt die haaks staan op wat wetenschappelijk bewezen wordt geacht. Dit is een relevante kwestie omdat dit soms uitspraken zijn waarmee zij zich als morele autoriteit tracht te legitimeren. Daarom lijkt een wetenschappelijke theologie de enige realistische oplossing. De hamvraag is dan wat het betekent als de theologie er voor kiest om een wetenschap te worden of zelfs te zijn. Er is dan in mijn ogen weinig keus. Het geheel van de theologie zal zich doorlopend moeten verstaan met alle wetenschappen. Dat is een niet geringe opdracht. Het debat over de ‘eigen identiteit’ kan niet langer binnen eigen gelederen afgewikkeld worden. Het betekent ook dat de theologie kritiek en onderzoek actief moet nastreven. Sterker nog, de theologie zou haar wezen ter discussie moeten stellen, want in de wetenschap bestaan nu eenmaal geen heilige huisjes, laat staan onfeilbare pausen, en dat maakt de operatie waarschijnlijk langdurig en pijnlijk (zie ook de interne discussies in het eerdergenoemde KNAW rapport en de nota van de onderzoeksschool NOSTER).13 Dit proces is minder vrijblijvend dan menigeen denkt en ik verwacht dat de theologie zijn uitzonderingspositie zal moeten opgeven en uiteindelijk zal oplossen in de verschillende aangrenzende wetenschapsgebieden. Ik denk dat de theologie zich hoe dan ook wetenschappelijk moet verantwoorden. De vraag is alleen, wanneer? Zoals ik in de inleiding al zei betekent het dat de wetenschappelijke weg van waarheidsbepaling meer ruimte zou moeten krijgen in de theologie, waardoor het moeilijk wordt 13. J.W. van Henten (2003), Ja dokter, nee dokter. . . , discussienota van de onderzoeksschool NOSTER.

200


om bepaalde waarheden a priori als ‘van een andere orde’ te betitelen. Hoewel ik niet de indruk wil wekken dat ik in andere dan de natuurwetenschappen over enige expertise beschik, lijkt het me evident dat de theologie ook in andere wetenschapsgebieden interessante vragen oproept en ik weet dat ik hier voor de meesten onder u niets nieuws zeg. Culturele antropologie. Een systematische studie van het verschijnsel religie in al zijn uiteenlopende verschijningsvormen kan belangrijke informatie verschaffen over wat haar wezenlijke karakter en culturele betekenis is. Kennis over de oorsprong en verscheidenheid van mythische beelden en rituelen kunnen een licht werpen op de (niet) uniciteit van de waarheden waar de theologie zich mee bezighoudt. Geschiedenis. Kerkgeschiedenis is al lange tijd een gevestigd gebied van onderzoek. De historische realiteit van veel wat er in heilige boeken over plaatsen en personen geschreven staat kan onderzocht worden op zijn werkelijkheidsgehalte. Zulk onderzoek zou behulpzaam kunnen zijn bij het uit de wereld helpen van wonderen en andere bovennatuurlijke toedrachten. Ook de rol van morele autoriteit die religieuze en theologische instituties zich aanmatigen met alle daarmee verbonden dwalingen, vormen een interessant onderwerp van onderzoek. Sociologie. Sociologisch gezien was er een duidelijke rationale voor het bestaan van religie. Het voorzag een samenleving immers in praktische zin van een systeem van ethische normen en een morele gedragscode. Religie was in veel opzichten een nuttig sociaal verschijnsel dat kon bijdragen aan rust en vertrouwen in de maatschappij, zeker ook in tijden dat het bijvoorbeeld politiek en economisch gezien zeer slecht ging. Het is opmerkelijk dat wanneer de mensen zich in een situatie bevinden waarin zij zelf weinig invloed op hun eigen leefsituatie hebben of onderdrukt zijn, religieus gevoel en handelen weer meer op de voorgrond treden. De vraag


201

is gerechtvaardigd of in de complexe eigentijdse context, gekarakteriseerd door de globalisering van economie en communicatie, de traditionele religies wel op hun taken berekend zijn, en het morele gezag kunnen vertegenwoordigen dat ze zichzelf toedichten. In deze in hoge mate getechnologiseerde, globaal georiënteerde samenleving is een hoog kennisniveau noodzakelijk om tot verantwoorde afwegingen of oordelen te kunnen komen. Moderne mensen kiezen waarschijnlijk eerder voor een redelijk (dat wil zeggen rationeel) onderbouwd of meer humanistisch alternatief als dat voorhanden is. Psychologie. Psychologie en biologie zijn wetenschappen die bij uitstek relevante gesprekspartners zijn als het gaat om de wetenschappelijkheid van de theologie met betrekking tot de meer subjectieve existentiële belevingsaspecten van de religie die juist ook in de moderne theologie een belangrijke rol spelen. In hoeverre is de behoefte van het individu aan religieuze beleving een hard gegeven? Gaat het daarbij om een puur psychologisch mechanisme, de behoefte aan liefde en geborgenheid in een wereld die door harde natuurwetten geregeerd wordt? In welke mate is dat een kwestie van opvoeding, overlevering of aanleg? Een stap verder gaat de vraag hoe het zit met het voor de theologie relevante concept van de menselijke ziel? Hoe verstaat zich dat met de analytische wetenschappen vooral nu we meer en meer geneigd zijn de geestelijke vermogens van de mens alleen nog te reduceren tot de chemische activiteiten in het onderliggende, in hoge mate gestructureerde stoffelijke substraat, de hersenen. Is de menselijke ziel inderdaad een concept van een andere orde of ligt ook hier een wetenschappelijke ontmaskering op de loer? Biologie. De natuur schijnt zich vooral om de statistiek van uitkomsten te bekommeren; een wet van de grote getallen die zich vertaalt in de overlevingskansen van de soort. Het individuele lijden van mens en dier, diende niet zozeer een

202


verheven doel (zoals loutering van de ziel), maar bleek alleen het noodzakelijk bijproduct van het proces van natuurlijke selectie. Individuele verfijningen en variatie zijn op zichzelf van weinig betekenis en alleen maar van strategisch belang voor het totale proces van natuurlijke selectie. Je kunt je afvragen of religieus gevoel en besef een genetische component hebben omdat zij op de een of andere manier een evolutionair voordeel betekenen of betekend hebben. Immers voor muzikaliteit en taal is dit wel het geval, en men kan zich afvragen of in het bewustzijn ook een erfelijk bepaalde religieuze aanleg – wat dat ook moge zijn – zit. Een belangwekkende discussie in de moderne biologie met een duidelijk religieuze component, betreft de mate waarin de uitkomst van de evolutie al dan niet door toevallige gebeurtenissen bepaald is. Men denke bijvoorbeeld aan het uitsterven van de dinosauriërs zo’n zestig miljoen jaar geleden, tengevolge van de inslag op aarde van een gigantische astro¨ıde, en de enorme gevolgen die dat heeft gehad voor de mogelijkheid van zoogdieren om door te evolueren. Tegenover deze ‘toevalsinterpretatie’ waar Stephen Jay Gould14 een fervent voorstander van was, staat de visie dat het uiteindelijke produkt van een evolutieproces veel minder spreiding vertoont dan je op grond van toevalsfactoren zou verwachten. Het gaat dan eigenlijk om de volgende vraag: als de aarde weer zou ontstaan met dezelfde fysische omstandigheden, zou een mensachtig wezen – of beter, een vorm van bewustzijn – dan wederom ontstaan? Het beeld, dat er wel degelijk sprake is van een evolutionaire convergentie wordt gepropageerd door Simon Conway Morris.15 Convergentie in deze context betekent dat de ontwikkeling van bijvoorbeeld het oog, sowieso 14. S.J. Gould (1989), Wonderful Life. The Burgess Shale and the Nature of History, Norton, New York. 15. S. Conway Morris (1998), The Crucible of Creation, Oxford University Press, Oxford.


203

plaatsvindt omdat het een tamelijk unieke oplossing biedt voor een existentieel probleem, een oplossing die een cruciaal voordeel betekent in de strijd om het bestaan. Er is inderdaad overtuigend bewijs dat zoiets gecompliceerds als het oog op verschillende, onafhankelijke manieren in de evolutie is ontstaan. Als men bereid is zulke bevindingen te extrapoleren naar het bewustzijn, zou je je kunnen voorstellen dat ook de hogere menselijke vermogens de onvermijdelijke uitkomst zijn van de evolutie. Fysica. De fysica houdt zich zoals al eerder uitgebreid uiteengezet vooral bezig met het ontdekken en formuleren van de meest fundamentele natuurwetten volgens welke de grote kosmologische evolutie zich voltrekt. Hier komen interessante kwesties aan bod die te maken hebben met de vraag hoe bijzonder ons heelal eigenlijk is. Een operationele manier om daarover te praten betreft bijvoorbeeld de (experimenteel bepaalde) waarden die de zogenaamde universele natuurconstanten, zoals de lichtsnelheid, de constante van Planck, en de fijnstructuurconstante aannemen. Deze komen nu als de fundamentele parameters in de ons bekende natuurwetten voor en je kunt onderzoeken in hoeverre de precieze waarden die zij nu aannemen van belang zijn voor de kwalitatieve eigenschappen van het heelal waarin wij leven. Deze afhankelijkheid blijkt te bestaan en soms zelfs in sterke mate, bijvoorbeeld, de stabiliteit van bepaalde elementen die essentieel zijn voor het leven hangen sterk af van de waarde van de fijnstructuurconstante. Kortom, als de sterkte van bepaalde krachten anders zou zijn dan nu het geval is, zou dat een radicaal andere fysische verschijningswereld tot gevolg kunnen hebben. Een wereld zonder leven, of zelfs zonder sterren of atomen! Anderzijds is het echter ook duidelijk geworden dat alle krachten, en dus ook de sterkte van die krachten, samenhangen en dat door het proces van unificatie van de natuurwetten

204


het aantal vrije parameters steeds verder afneemt. Een theorie van alles, waar fysici het vaak over hebben, refereert aan een fundamentele theorie die misschien één of zelfs geen parameter bevat. Het klinkt nogal fata morgana-achtig, maar toch is zo’n theorie vanuit de natuurkunde goed voorstelbaar. Zo’n theorie heeft dan wellicht nog steeds vele oplossingen, dat wil zeggen verschillende mogelijke heelallen, die wel of niet leven kunnen voortbrengen. Immers ook vanuit een fysisch perspectief moet een heelal wel degelijk heel oud en groot zijn om leven voort te brengen; die 13,7 miljard jaar heeft de natuur niet stilgezeten. Behalve door de wetten en de parameters die daar in voorkomen, wordt een oplossing ook gekarakteriseerd door de beginvoorwaarden, populair gezegd: wie zat er aan de knoppen te draaien ten tijde van de oerknal? Bepaalde natuurwetenschappers halen weer het anthropisch principe (het bestaan van de mens vereist dat het heelal is zoals het is, het feit dat wij hier zijn verklaart alles wat we waarnemen) uit de kast. Anderen interpreteren het verhaal als een argument voor de existentie van een Intelligent Design, terwijl men wat mij betreft ook hier weer net zo goed de kant van waarschijnlijkheid en toeval op kan. De opleving van de Intelligent Design interpretatie is weinig meer dan een re¨ıncarnatie van het Creationisme dat in bepaalde regionen overigens ook nog steeds welig tiert.16 Wat vooral opvalt bij deze bewegingen is de ijver waarmee men dit idee weer in het lesprogramma van scholen wil opnemen. De terugkeer van God in de natuurwetenschappelijke arena (of beter omgekeerd) heeft enige gedreven proponenten, zoals Polkinghorne,17 Davies,18

16. J. Rennie (July 2002), 15 Answers to Creationist Nonsense, Scientific American. 17. J. Polkinghorne (1998), Science and Theology: An introduction, Fortress Press, Minneapolis. 18. P. Davies (1992) The Mind of God, Simon & Shuster.


205

en Tipler,19 en was de nauwelijks verholen boodschap van de BBC-serie Testing God. Voornoemde personen zijn of waren serieuze onderzoekers; ze vormen een welbespraakte minderheid, maar een die ik zeker niet representatief wil noemen voor de natuurwetenschappelijke gemeenschap. We komen hier op een interessant filosofisch punt. Stel dat de wetenschap uiteindelijk tot de conclusie komt dat onder alle omstandigheden leven en bewustzijn zich moet ontwikkelen onder het totaal van de chemische en natuurkundige natuurwetten. In dat geval kan men daaraan de interpretatie van een doel a priori geven en dat als het existentiebewijs van een almachtig Opperwezen propageren. Anderzijds kan het ook zijn, dat de uitkomst van mens en bewustzijn allesbehalve onvermijdelijk is, maar, laten we zeggen, juist uiterst onwaarschijnlijk en toevallig. In dat geval kan men wederom beweren dat het dan wel een hele bijzondere ingreep vereist om dit prachtige resultaat te bewerkstelligen en dat dan weer als godsbewijs aan de wereld verkondigen. Hoe zit dat? Het probleem met dit soort interpretaties is dat ze moeilijk weerlegbaar zijn omdat ze a priori niet wetenschappelijk – falsifieerbaar – zijn. Ze zijn logisch niet uitgesloten maar uiterst voorbarig en vervuld van een ongewoon grote component wishful thinking, zoals er mensen in de zestiger jaren waren, die elke neergang op de effectenbeurs zagen als de empirische evidentie voor de ineenstorting van het kapitalisme, die de realisatie van de communistische heilstaat met sprongen naderbij bracht. Die hypothese bleek gelukkig nog falsifieerbaar. Dit onderstreept het feit dat wetenschap alleen verder komt met falsifieerbare theorieën en niet met uitspraken die op voorhand niet te weerleggen zijn en daarom nogal leeg. Het is paradoxaal genoeg het verschil tussen kwetsbare en on19. F.J. Tipler (1994), The Physics of Immortality, Doubleday.

206


kwetsbare theorieën en hypotheses; de onkwetsbare zijn vaak zo vaag dat ze niet te falsifiëren zijn en dus stilstand betekenen. De kwetsbare zijn falsifieerbaar, dus mogelijkerwijs fout, en dat is precies wat ze betekenisvol maakt; ze bevatten niet-triviale informatie. In de woorden ven Richard Feynman: ‘We are trying to prove ourselves wrong as quickly as possible, because only in that way can we make progress’. Ik heb het altijd een twijfelachtig gebaar gevonden van de theologie dat men in de theologie de specifieke, concrete uitspraken uit de heilige boeken die wel falsifieerbaar zijn, als weinig terzake doend terzijde schuift, en daarvoor in de plaats – mag ik zeggen – zijn toevlucht zoekt tot meer en meer symbolische interpretaties. Dit is een keuze die wetenschappelijk gezien eigenlijk de verkeerde is. Het waarheidsgehalte van een symbolische interpretatie is uitermate ongrijpbaar. Een banale analogie ter illustratie: symbolisch gezien kan men de zwaartekrachtstheorie van Newton die de aantrekkingskracht beschrijft die de hemellichamen op elkaar uitoefenen, van toepassing verklaren op de aantrekkingskracht die mensen op elkaar uitoefenen. De theorie beschrijft dan elliptische oftewel gebonden toestanden, ongebonden hyperbolische toestanden en een interessant parabolisch grensgeval. Symbolisch gezien een prachtige theorie, maar feitelijk gezien natuurlijk baarlijke onzin. Anders gezegd, als de theologie zich afkeert van de historische of tastbare realiteit, en zich meer en meer terugtrekt in een bastion van louter onweerlegbare symbolen en mysteries, dan impliceert dat een keuze waarin haar identiteit zich met die van de kunsten verbindt. Met een overgave aan de subjectiviteit is op zich zelf niets mis, maar het betekent wel dat zij daarmee afstand moet doen van haar aanspraak op de rol van moreel scheidsrechter op het wereldtoneel. Mijn vermoeden is dat op de lange termijn de theologie als wetenschap gedoemd is op te lossen in die ene grote wetenschap en dat religies anderzijds als bron van inspiratie, troost


207

en liefde kunnen voortbestaan, als een vorm van kunst. De sociaal maatschappelijke functies van religieuze organisaties (waar we het hier niet over hebben) zullen zoals ook vaak nu al het geval is, opgenomen worden in een niet confessioneel bouwwerk van sociale structuren. Een wereld van onderwijs, kunst en wetenschappen, en sociale zaken als voorlopig eindstation? Staat God overal buiten? Als God niet ingrijpt, maar alleen de beginvoorwaarden gecreëerd heeft, lopen we alsnog tegen een interessante puzzel op, namelijk die van de toekomst. Het paradoxale gegeven is dat, hoewel de nabije toekomst zeer veel onzekerheden bevat, er gek genoeg over onze toekomst op de lange termijn veel meer duidelijkheid bestaat. Afgezien van al het eventueel nog door de mens tot stand te brengen onheil, liggen er een aantal dramatische natuurrampen in het verschiet. Omslagen in het klimaat of inslagen van meteorieten kunnen zich voordoen die onze planeet in een onleefbaar oord zullen veranderen. In een later stadium is er ook nog het onweerlegbare feit dat de zon zal ophouden te schijnen, en dat wanneer de zon in een laatste stuiptrekking tot een zogenaamde rode reus opzwelt, wij door een vuurzee zullen worden verzwolgen. Daarna kunnen we rekenen op een lange periode van extreme koude. Dit speelt zich af op een termijn van zo’n vijf miljard jaar. Een even onontkoombaar als desastreus scenario met een fatale afloop voor het verschijnsel mens, tenzij wij er voor die tijd in slagen wat afgezanten naar dichtbijgelegen sterren met gebruikersvriendelijke planeten te sturen, met de opdracht zich daar op grote schaal te vermenigvuldigen – de kolonisatie van de ruimte zoals voorgestaan wordt door bijvoorbeeld Freeman Dyson.20 Het is duidelijk dat we daarmee met de theologie 20. F. Dyson (1979), Disturbing the Universe, Harper & Row Publishers.

208


in een vreemdsoortig science-fictionachtige onderhandelingssfeer belanden die onze aanvankelijke vraagstelling van een tragikomisch accent voorziet. Het is dan een troost om te bedenken dat vermoedelijk ook elders in het heelal leven heeft kunnen ontstaan. Ik moet denken aan wat de fysicus Steven Weinberg onlangs schreef over religie als optie om om te gaan met de menselijke conditie. In Dream of a Final Theory zegt hij:21 I can see no scientific or logical reason not to seek consolation by adjustment of our beliefs – only a moral one, a point of honour. What do we think of someone who has managed to convince himself that he is bound to win the lottery because he desperately needs the money? Some might envy him his brief great expectations, but many others would think that he is failing in his proper role as an adult and a rational being, of looking at things as they are. In the same way that each of us has had to learn in growing up to resist the temptation of wishful thinking about ordinary things like lotteries, so our species has had to learn in growing up that we are not playing a starring role in any sort of cosmic drama.

In de moderne theologie bestaat ook de visie om de fysischmetafysische discussie met de natuurwetenschappen als een misverstand op te vatten of in ieder geval te laten voor wat ze is en de nadruk weer veel meer te leggen op de subjectieve geloofservaringen en daarmee in de weer te gaan. Dit sluit in eerste instantie ook meer aan bij de maatschappelijke bemoeienissen van de kerken en betreft de handreiking die het geloof doet naar de individuele, gelovige mens. Het gaat niet meer over een God die zich direct in de natuur zou 21. S. Weinberg (1994), Dream of a Final Theory, Vintage Books.


209

manifesteren of die de ontwerper van het geheel is. Het gaat dan over een andere God die alleen gekend kan worden middels persoonlijke ontmoetingen en mystieke ervaringen. Een tussenpositie wordt ingenomen door godsdienstfilosoof Henk Vroom die zegt:22 Met de barthianen wil ik benadrukken dat echte persoonlijke kennis van God voortkomt uit ontmoetingen van de mens met God die door God teweeg zijn gebracht. Maar, zoals verwoord in de bijbel, in sommige psalmen en bij sommige profeten, ben ik onder de indruk van de natuur, ten eerste door haar schoonheid, haar zegeningen en complexiteit, ten tweede door haar grootsheid en adembenemendheid. De eeuwige goddelijkheid en macht van God kan begrepen worden uit de dingen die Hij heeft gemaakt. Zijn goedheid en liefde voor kwetsbare mensen kan echter niet begrepen worden op basis van de natuur maar wel op basis van zijn bevrijdende daden, zoals miljarden mensen hebben ervaren.

Het zal na het lezen van mijn verhaal geen verbazing wekken dat dit citaat voor mij een vreemde maar ook tendentieuze verzameling van uitspraken is, een bevlogen getuigenis, een evangeliserende mening waar het nodige op af te dingen is. Maar zoals Voltaire dat uitdrukte: ‘Ik ben het oneens met alles wat u zegt, maar zal de laatste zijn u het recht te ontnemen deze dingen te zeggen’. Een ontkoppeling en boedelscheiding overeenkomen met de natuurwetenschappen lijkt mij onverstandig omdat de wetenschap nu eenmaal een domein beslaat dat dynamisch is en om precies te zijn, steeds groter wordt. Voor zover de individuele geloofservaring een reële is, en daar 22. H. Vroom (1998), Wat is met ons bedoeld?, In de Marge, nr 1, p. 33, Amsterdam.

210


gaan we hier van uit, is ook zij uiteindelijk onderwerp van analytisch onderzoek, als we de wetenschappelijkheid van de theologie serieus wensen te nemen. Dat is wat ik bedoel als ik zeg dat als de theologie de wetenschappelijk methode als een valide instrument voor waarheidsvinding omarmt, dit zeer ingrijpende gevolgen zal hebben voor de theologie in zijn geheel. Je moet kennelijk niet altijd geloven wat je gelooft. De Duve trekt de volgende conclusie aan het slot van zijn hoofdstuk over de rol van God in zijn Life Evolving: The facts speak for themselves, several of the teachings of religions are incompatible with the discoveries of modern biology. Faulting science and rendering it responsible for the contradictions, as some fundamentalists would have it, would negate the value of the scientific approach, with all its careful safeguards and rigorous precautions. It would also ignore the whole edifice of practical applications build upon the knowledge achieved by this approach. No intellectually honest person can accept that. Truth cannot be evaded. Surely, the mistakes must be in the religious accounts. This is hardly surprising in view of the historical context within which these accounts were first conceived, at times when myths prevailed and animist explanations of natural phenomena were accepted as a matter of course, unquestioned even by the most enlightened thinkers. The question is: What should be done about it?

Wetenschap en zingeving In de wetenschap zijn a priori geen moraal, liefdesboodschap of zingeving voorhanden, desondanks zitten er toch elementen van hoop en een potentiële zingeving in. Ik denk daarbij aan de volgende feiten. De wereld is te kennen, heeft een structurele samenhang die ons aller verbeelding overtreft, en voldoet aan een set rigoureuze wetmatigheden. Wat wij nu


211

om ons heen zien is het resultaat van een evolutionair proces dat zo’n 13,6 miljard jaar in beslag genomen heeft. Het gaat om een robuust en precies wereldbeeld dat herkenbaar is voor mensen van alle rassen en culturele achtergronden. We zijn als mens weliswaar het jongste lootje aan de boom, maar voelen een enorme opwinding als we ons realiseren dat wij de eerste zijn die de ontrafeling van het ons omringende mysterie met zoveel succes ter hand hebben genomen. De voortdurend toenemende kennis over hoe de natuur in elkaar steekt geeft hoop op een betere wereld. De mens kan voortdurend verandering brengen in zijn situatie omdat hij steeds meer kennis tot zijn beschikking heeft, en het is die kennis die uiteindelijk essentieel is voor zijn vooruitgang c.q. overleven. Uitzicht op een verbetering van de menselijke situatie biedt troost. Wetenschap drijft op verwondering en integriteit, op een onstuitbaar verlangen de waarheid te leren kennen. Dat laat onverlet dat ook wetenschappers maar mensen zijn en daarom kan ook de wetenschap zoals zoveel andere menselijke ondernemingen onderhevig zijn aan typische beperkingen. Ook de weg naar de zuiverste wetenschappelijke resultaten gaat niet over rozen. Wetenschappers zijn niet betere mensen, maar het proces waar zij actief aan deelnemen is voor zover wij nu weten, volstrekt uniek in de geschiedenis van de kosmos, het proces waarin de natuur zichzelf onthult en haar eigen boeken leert lezen en begrijpen. Deze alsmaar voortschrijdende ontmythologisering heeft iets van een zuivering, in ieder geval een bevrijding uit de willekeur van een geloof. Het geeft de geschiedenis een richting en ons leven een positief alternatief. Het leven op aarde als een gerichte zelfontdekking, de schepping die zich van zichzelf bewust wordt, is iets dat de mensheid als geheel ten deel valt. Dat riekt zowaar naar een soort zingeving, niet ver weg en later, maar hier en nu. Kennis genereert bewustzijn en bewustzijn op zijn beurt redelijkheid. Redelijkheid biedt hoop op een lotsverbetering van het indi-

212


vidu, met als bonus de opheldering van de aan het begin van dit artikel opgesomde vragen. Niet dat dat noodzakelijkerwijs gebeurt in het zondermeer beantwoorden van die vragen zoals we die nu stellen; het kan heel wel zijn dat de vragen zelf als het ware oplossen in een radicaal andere context waarbinnen nieuwe, relevantere vragen opdoemen. Dat unieke proces van kennisverwerving is misschien waar het werkelijk om gaat. Het absolute waarheidaspect waar de filosofen ons altijd mee lastigvallen is in dit beeld eigenlijk amper aan de orde. Het gaat om een proces waarin het lokaal voor de onderzoeker volstrekt duidelijk is wat vooruitgang is. Het gaat om relatieve stappen waarover geen twijfel bestaat. De Einstein-theorie is beter dan de Newtonsche mechanica of gravitatietheorie omdat ze veelomvattender is en een groter deel van de werkelijkheid beter beschrijft. Dit is het mentale analogon van het proces van natuurlijke selectie. Het is niet zo belangrijk of een theorie nu wel of niet het ultieme antwoord geeft, daar is op dit moment nu eenmaal geen uitspraak over te doen. Een volgende doorbraak zal daar weer meer duidelijkheid over geven. Ik wil benadrukken dat wetenschap niet slechts de verzamelde kennis van dit moment is, maar vooral ook een zinvolle manier van omgaan met de werkelijkheid die gepast is voor wie we zijn en waar we nu staan. Het feit dat de natuur in onze onmiddellijke nabijheid zo veel informatie bevat die wij nog niet als zodanig hebben herkend en verwerkt tot een samenhangend geheel, vormt een enorme uitdaging. Meer kennis betekent vooruitgang. Integer en zorgvuldig onderzoek, en de kritische, rationele en empirische toetsing van onze denkbeelden is wat ons te doen staat. Wetenschap biedt uitzicht op een betere wereld omdat het op de lange termijn de belangrijkste drijvende kracht is in de menselijke ontwikkeling. Zij produceert kennis, kennis die a priori onschuldig is, die niet te vernietigen is en die zich vermeerdert als hij gedeeld


213

wordt. Wetenschap houdt voortdurend de belofte van een dieper inzicht in, en meer zit er kennelijk niet in op dit moment. Integer omgaan met kennis betekent ook dat we ons moeten verstaan met onze onwetendheid. Tot slot daarom de woorden van de beroemde fysicus Richard Feynman uit zijn laatste BBC interview dat plaatsvond in 1981: You see, one thing is, I can live with doubt and uncertainty and not knowing. I think it’s much more interesting to live not knowing than to have answers which might be wrong. I have approximate beliefs and different degrees of certainty about different things, but I’m not absolutely sure of anything and there are many things I don’t know anything about, such as whether it means anything to ask why we are here. I don’t know the answer. I don’t feel frightened by not knowing things, by being lost in a mysterious universe without any purpose, which is the way it really is as far as I can tell, it doesn’t frighten me. R.Feynman

Dankwoord: Ik wil mijn collega’s Jan Willem van Henten en Annette de Groot danken voor een kritische lezing van het manuscript en het doen van suggesties.

Blaaskaakmuziek1 Tja, als er geen muziek meer in de fysica zit dan maar eens zien of er fysica in de muziek zit. Echt weer zo’n Afleidingsmanoeuvre van lik m’n vesje. Het wemelt van wanklanken in deze wereld. Hersenloos geroffel en onderbuikhoempas alom. De meest smakeloze potpourri van zich vrijwillig voortplantende longitudinale dichtheidsfluctuaties, waarvan zelfs de Fouriergetransformeerde niet om aan te horen is, zijn de muziekjes waar je bij het wereldkampioenschap kunstschaatsen op getrakteerd wordt. Van die dubbele-axel, flip, Ritberger halsnek- en beenbreuk werken, waarbij de ganse muziekgeschiedenis – van Bach tot Beatles – zich collectief in zijn graf ligt om te draaien. Geef mij maar minimal music; van dat stilte voor- of na de storm gedoe door het Willem de Zwijger collectief. Een ultiem specimen van minimal music is de kiestoon van de PTT. De 440 Hz, eentonig maar wel zuiver. Een bijkomend voordeel is dat je niet wordt gebeld tijdens het luisteren. Alles is beter dan het levenslied van zo’n hoofdstedelijke galmkast die zijn muur behangen heeft met platina platen. Vroeger had elke stad zijn eigen kiestoon en was er tenminste nog keus voor de ‘minimal music lover’. En had je nog van die paranormale vriendjes met absoluut gehoor, die konden horen welke stad je aan de lijn had. Van die gasten die terloops het ganse 1.

Afleiding, december 1996

216


spoorboekje, of de eerste 248 decimalen van het getal pi, in hun RAM propten om er nadien familiefeestjes mee over het dode punt heen te helpen. Een ander spectaculair voorbeeld van minimal music vind ik de zweepslag: dat opzwepende gesuis met plotsklaps zo’n ongehoorde knal. Ik loof nu een taart uit aan de eerstejaars student die mij schriftelijk de beste uitleg verschaft over het fysische hoe en waarom van het klappen van de zweep. Als kind kwam ik bij een keurige familie waar de kinderen elkaar echter regelmatig uit maakten voor tremulant, holpijp, bombarde, roerfluit, nasard, gedekte serpent, en baarpijp. Later bleek de familie in het bezit van zo’n huiskamervullend kerkorgel waar je het Wilhelmus met je voeten op kon spelen. De componist Willem Pijper ergerde zich al groen aan de harmonium-muzikaliteit van de gemiddelde Nederlander en nu weet ik waarom: niets is zo obsceen als de nomenclatuur van orgelregisters. Trouwens, over muzikale vulgariteit gesproken, wat dacht u van de petomaan, de befaamde schetenvirtuoos die met zijn welluidende winden in het Parijs van rond de vorige eeuwwisseling volle zalen trok. Vol met tamelijk deftige dames die gierend uit hun korsetten barstten. And now dear friends: let’s go for the real stuff. You’ve got to listen to Natural Sounds. TUT: The Ultimate Tranquiliser. Easy listening. Het geluid van welluidende winden, ruisende bomen en beken, van de opgaande zon en brekende golven, van vogels, insekten en geblaf in de verte, met als grande finale een stevige onweersbui met donderslagen. Oorverdovend mooi. Alsof De Pastorale, La Mer, Die Moldau, Le Chant du Rossignol, Morgenstimmung en The Planets gezamenlijk in de keukenmixer beland zijn. En voor wie kierewiet wordt van het gekrakeel van de nachtegaal, kan ik het zingen van walvissen aanbevelen: wel een beetje versneld afdraaien anders blijft het infrasonoor. Er zit beduidend meer emotie in dan zeg maar de modale bromtol.

BLAASKAAKMUZIEK

217

Het is echt een van de betere tearjerkers waar Greenpeace zijn pot mee spekt. Als muziekliefhebber werd ik onlangs meegetroond naar het jubileumconcert van de stichting ‘Ultima Musica’. Voor de pauze hoorden we de Zes Dialogen voor Nonnenviool en Octabas, zeer de moeite waard. De nonnenviool is een soort eensnarige holle boomstam die als neptrompet fungeerde in de late middeleeuwen, toen het bespelen van de trompet door een vrouw als ongepast werd beschouwd. De Octabas is een een basvormig mega-instrument van zo’n vier en een halve meter hoog dat doorgaans door twee man wordt bespeeld. Het typische product van een bas boven bas mentaliteit. Na de pauze een Rhapsodie met Omfloerste Trom, voor draailier, hakkebord en stierhoorn, gevolgd door een ontroerende Romance voor mondharp, neusfluit, knieviool en nagelpiano, opgedragen aan de stichting ‘Blijf van mijn Lijf’; onvergetelijk! Als magistraal sluitstuk een uitvoering van het Vijftal liederen voor zangstem, houtblazers en vlammenorgel van Weissheimer uit 1880. Het vlammenorgel – door liefhebbers (zogenaamde pyromanen) graag pyrofoon genoemd – werd rond 1875 door Georg Friedrich Eugen Kastner uitgevonden. Het instrument bestaat uit een 37 tal glazen buizen waarin gasvlammen tot ontsteking kunnen worden gebracht door middel van door toetsen bediende bougies. In deze idiofoon wordt de toonsterkte door de gastoevoer naar de buizen geregeld. Het is de enige conceptuele voorloper van de verbrandingsmotor, waarop je de Kunst der Fuge ten gehore kunt brengen. Hij mag eigenlijk op geen natuurkundekermis ontbreken, en tegen de tijd dat de natuurwetenschappelijke- en letterenfaculteiten zijn gefuseerd is het instrument ook zeker geschikt voor een onderzoek in de interdisciplinaire promotiepool. Jaren geleden zat ik op een zoele zomernacht op zo’n Frans château waar men zo genoeg had van dat son et lumière ge-

218


doe dat ze een locale artiest de opdracht hadden gegeven voor het componeren van een Poème Pyrosymphonique. Daar vlogen ons middels een vernuftig electronisch ontstekingsmechanisme tot ontbranding aangevuurde bommen, granaten en hele brigades vuurpijlen om de oren, alles keurig synchroon met het ritme van de finale van Beethoven IX die uit speakers door het park galmde. Mij zijn nooit zó de oortjes gewassen als door deze alternatieve Urfassung van Alle Menschen werden Bruder. Tot slot: bij Fokker kunnen ze ook beter dat 31-toons orgel weer eens uit de kast halen vooral nu Samsung een partijtje mee gaat blazen. Daar zit meer muziek in dan in die F-100. Yamaha is toch ook begonnen met het produceren van motorfietsen en maakt nu voortreffelijke piano’s tot concertvleugels aan toe.

Stennis om kennis1 Kennisboertjes en boerinnetjes opgelet! Jullie moeten leren begrijpen dat kennis zoiets is als mest: ‘met mate goed voor het land, maar in overmaat een ramp voor ons milieu.’ We zitten hier met een lelijk kennisoverschot. Jullie weledelzeergeleerde betweters hebben onze beschaving met een immens reservoir van vrij toegankelijke kennis opgescheept. Een reservoir waaruit de gehele mensheid – ook onze aziatische vrienden – onbeperkt kunnen putten. Kosten: zilch! Een culturele erfenis van formaat, zeggen jullie? Een onuitputtelijke bron van technologische vernieuwing? Kennis is onschuldig? Niets van aan! Kaalslag van de ziel zult jullie bedoelen, geestverontreiniging en technologische overlast! Het nageslacht zit er mooi mee opgescheept. Die kennis raken we nooit meer kwijt. Die breekt niet af, er zitten stukken bij met een halfwaardetijd van eeuwen, dat is het probleem! Het is gewoon niet voldoende om Harvard-kwaliteit tegen Timboektoe-prijzen via een transferpunt in de derde geldstroom te lozen. Nee, wat we nodig hebben is een nieuwe studierichting ‘Kennisverdelging’, met bijbehorende epsilon-delta propedeuse. Speelt in op de maatschappelijke behoefte en voor je ’t weet zit er een numerus clausus op! Wijlen Immanuel Kant, heeft dit allemaal zien aankomen. Reeds in 1763 ging hij, in een geschrift over de ‘Verkeerde 1.

Afleiding, oktober 1996

STENNIS OM KENNIS

221

Spitsvondigheid’, te keer tegen de nodeloze hersengymnastiek van geleerden: De wetenswaardigheden hopen zich tegenwoordig op. Het zal niet lang meer duren of onze capaciteit en tijd van leven is ontoereikend om alleen al de nuttigste dingen er uit te halen. Er zijn rijkdommen in overvloed; om deze tot ons te nemen, moeten we behoorlijk wat overbodige rommel wegwerpen. Het ware beter geweest, onszelf daar nooit mee op te schepen.

Kennelijk wisten we in 1763 al te veel! Daar komt nog bij dat Dr Beckers, voormalig directeur van Shell Research en voormalig voorzitter van de OCV (Overleg Commissie Verkenningen) – een gewichtige club die de minister adviseert in zake het toekomstbeleid voor Nederlandse Onderzoek – in de krant bekend gemaakt heeft dat fundamentele kennis ook economisch gezien van nul en generlei waarde is. Je wordt er geen cent wijzer van. In a Shell-nut komt het hier op neer: Niks geen Triomf der Techniek of We invent for you, geen capsones alsjeblieft, gewoon Let’s make things better en daarmee uit. Interen op bestaande kennis is de industriële pendant van het volgen van werkcollege voor de luie student. En als je wilt aantonen dat Vapona Strips niet slecht zijn voor de gezondheid, doe je dat voortaan niet meer door chemische analyse, maar gewoon door een medewerker zo’n strip te laten verschalken voor de tv, alsof het een plakje jong-belegen kaas betreft. Een R&D investering van 800 miljoen in een chemische doofpot voor een hyperactief wasmiddel genaamd SUPER OMO, dat doe je ook maar een keer. Dat befaamde shirtje dat na één keer wassen reeds tot op de draad versleten was, ligt Unimaag zwaar nog steeds op de lever. Daarna was het devies: ‘Doe de wetenschap de deur uit!’ Hulde aan de uitvinder van het theelichtje! Geen wonder dat de Yuppies,

222


die de wereld van nu runnen, liever een ‘aziatische tijger’ in hun garage hebben, dan een geleerde in hun keuken. Kennis is onmacht! Emil Ratelband lenigt de geestelijke noden van deze nieuwe rijken wel, en leert hen bovendien over water te lopen. . . Daar waar Newton, die bepaald niet gebukt ging onder een minderwaardigheidscomplex, nog beweerde dat hij de schouders van Reuzen nodig had om op te staan, schijnt Bill Gates, met een salaris van enige Nobelprijzen per maand, te kunnen volstaan met de fragiele schouders van beurspromovendi. Wetenschap is niet zo populair en wetenschappers evenmin. Aan de Universiteit van Amsterdam was in 1994 het totaal aantal studenten in alle natuurwetenschappen 2000, slechts 7.4% van de in totaal 27.000. Medicijnen was goed voor een andere 7%. Psychologie had 1840 en Politieke, Culturele en Sociale Wetenschappen maar liefst 4860 studenten! Kortom, altijd nog meer theologen dan sterrekundigen aan de UvA! Nog steeds geen ‘Afscheid van Domineesland’, de status van ‘low-tech alfaland’ lijkt Neerlands lot en roeping. Landelijk staat het percentage studenten in de natuurwetenschappen op een beschamende 3%, tegen een 10.4% in België, een 12% in Engeland, een 12.8% in Duitsland en een 14,3% in Frankrijk. U ziet, de natuurwetenschappen zijn – niet intentioneel, maar wel feitelijk - gemarginaliseerd. Zelfs aan de universiteiten is de verbeelding nog immer aan de macht, en delft nuchtere ‘feitologie’ het onderspit tegen academische luchtfietserij. Heeft het avontuur van de grensverleggende wetenschap zijn aantrekkingskracht verloren? Of is het probleem dat Intelligentie als visitekaartje heeft afgedaan. Van die ordinaire ‘ik ben slimmer dan jij’ intelligentie. Eerst leek Artificiële Intelligentie het imago over te nemen, maar tegenwoordig zit je pas in de maatschappelijke lift als het goed zit met je Emotionele Intelligentie. Dat is een ongrijpbare grootheid die niet

STENNIS OM KENNIS

223

eenduidig gedefinieerd kan worden, die niet goed meetbaar is en bovendien verandert in de tijd. Maar die, en daar draait het om, wel de sleutel tot succes en levensgeluk is. Als ik het goed begrepen heb, is je Emotionele Intelligentiequotient (EQ) zoiets als je grootste gemene deler met de happy few. Hoe dan ook, men heeft mij verzekerd dat een hoog IQ een gerede handicap is in de omgang met hoge EQ’s vooral als het gaat om de Ecu’s (Euro’s ). Inderdaad, in de hogere echelons van de overheid en het bedrijfsleven zijn de bèta’s zeldzaam geworden en tot een soort bedreigde diersoort uitgeroepen. Af en toe worden wetenschappers wel nog op het matje geroepen om als wereldvreemde experts tekst en uitleg te geven over zin en onzin van bijvoorbeeld het broeikas effect, luchtvervuiling of chemische castratie, waarna een welbespraakt bestuurlijk conglomeraat van juristen, economen, sociologen en politicologen overgaat tot de orde van de dag. Want zoals bekend, van de 150 leden der Staten Generaal, zijn er weliswaar 87 academisch gevormd (bravo), maar hiervan hebben er slechts 7 een technische dan wel natuurwetenschappelijk graad. Zo blijft er emplooi voor wetenschappers met zendingsdrang als blinde-geleidehond voor helderziende politici. Neem een voorbeeld aan de oude Leibnitz, die integreerde er aardig op los: tegen het eind van zijn leven was hij adviseur van keizer Karel VI in Wenen en geheim raadsheer van Tsaar Peter I en van de Pruisische koning, tevens keurvorst van Hannover. Voorts was hij rector van de Koninklijke Pruisische Academie van wetenschappen, en lid van de Academie Fran¸caise en de Royal Society en tenslotte bibliothecaris in Hannover en Wolfenb¨ uttel. Hij verdiende meer dan de bestbetaalde ministers, niet slecht voor iemand die de differentiaalrekening uitvond.

Wet & Wanorde1 Inleiding De Grieken introduceerden de term Chaos voor de vormen structuurloze toestand waaruit de Kosmos (dat wil zeggen ordelijke toestand) geschapen werd. Tegenwoordig duiden we er een willekeurige toestand van verwarring en onregelmatigheid mee aan: turbulente vloeistof, politieke anarchie, een tienerkamer, economische instabiliteit, of bedrijvigheid op een oosterse markt. Op alle fronten worden wij met chaos en onvoorspelbaarheid geconfronteerd en lijken we aan het grillig toeval te zijn overgeleverd. De gevoelens van onzekerheid en machteloosheid die dit met zich meebrengt, kunnen aanleiding zijn voor allerhande primaire reacties. Law and Order! Ordnung muss sein! De behoefte om in te grijpen doet zich gelden: we poetsen en ruimen op, in de opvoeding stellen we paal en perk. We kanaliseren, leggen zelfs zeeën droog, we plannen en bureaucratiseren vol overgave. We eisen discipline, regelgeving en wetshandhaving. We zijn voortdurend verwikkeld in een grootmoedige poging om de natuurlijke neiging tot willekeur en wanorde het hoofd te bieden. In dit kader behelst het verschijnsel wetenschap een relatief subtiele reactie: controle over onze leefsituatie is daar niet het eerste oogmerk, eerder het ontrafelen van onderliggende 1. Verschenen in Orde en Chaos in de stadsontwikkeling, Uitgeverij 010, Rotterdam (1994)

226


structuren en van het blootleggen van mechanismen die op een dieper niveau in de natuur werkzaam zijn. Geen macht maar begrip, is de slogan. Prachtig, maar dan blijven we met een prangende vraag zitten. Kan het verschijnsel wanorde in al zijn weerbarstigheid onderworpen worden aan de analytische geest? Kunnen Chaotische verschijnselen worden beroofd van hun primaire wezenskenmerk door met creatief vernuft orde aan het licht te brengen waar niemand dat vermoedt. Wetenschap heeft bij herhaling laten zien dat het met geduld en systematiek inderdaad mogelijk is om geheimen aan de natuur te ontfutselen. In dit opzicht kun je de geschiedenis beschouwen als een trage striptease van moeder natuur. De systematische ontmythologisering van het wereldbeeld heeft geleid tot een technologische respons op de menselijke conditie. Technologie is nauw verweven met wetenschap maar natuurlijk niet hetzelfde. Technologie is meer gericht op het beheersen van de directe leefomgeving opdat we minder afhankelijk zijn van de beperkingen die de natuurlijke omgeving aan ons oplegt. Het gevaar van deze respons is dat negatieve mogelijkheden de overhand kunnen krijgen: vervuiling, klimaat, vernietigingswapens, vervreemding, onderdrukking, en andere ‘man-made disasters’ drijven onze cultuur naar de rand van de afgrond. De wereld is nog niet ten onder maar er wordt aan gewerkt! We laten in dit artikel zien dat natuurkundigen voortdurend geconfronteerd zijn met onvoorspelbaarheid en chaos. We illustreren dit aan de hand van belangrijke keerpunten in ons denken over dynamische systemen. Chaos kan niet geëlimineerd worden, maar heeft een goed gedefiniëerde plaats in de modelmatige beschrijving van de ons omringende natuur. Het blijkt dat toeval een essentieel gegeven is, eigen aan werkelijkheid op het meest fundamentele niveau zoals we met de komst van de kwantumtheorie hebben moeten leren onderkennen.

WET & WANORDE

227

In deze bijdrage beperken we ons tot het determinisme zoals dat belichaamd werd door de klassieke fysica. Bij de studie van eenvoudige niet-lineaire systemen bijvoorbeeld bestaande uit een paar deeltjes die krachten op elkaar uitoefenen, werd duidelijk dat onvoorspelbaarheid ook binnen het kader van de klassieke mechanica een wezenlijke rol speelt. Dit verschijnsel wordt deterministische chaos genoemd. Gassen en vloeistoffen zijn weer heel anders: die vormen een collectief van een reusachtig aantal willekeurig bewegende deeltjes. Voor de beschrijving van dit soort media zijn statistische methoden even onontbeerlijk als succesvol. Met deze aanpak kunnen we het gebrek aan kennis over de toestand van elk der individuele deeltjes vertalen in een effectieve theorie in termen van een zeer beperkt aantal collectieve variabelen. Het is langs deze weg dat een precieze definitie gegeven kan worden van de vertrouwde macroscopische grootheden zoals temperatuur en druk die voor de afzonderlijk deeltje geen betekenis hebben. Het aspect van de moleculaire wanorde komt expliciet tot uitdrukking in een collectieve toestandsvariabele die entropie genoemd wordt, maar in wezen net zo belangrijk is als temperatuur of druk. Uit deze statistische analyse van moleculaire systemen blijkt onomstotelijk dat individueel wangedrag voorbeeldig collectief gedrag geenszins uitsluit. We bespreken hier de klassieke fysica, maar uiteindelijk is de vraag of een deterministische kijk op de wereld in principe houdbaar is. De kwantummechanica zegt dat dit niet het geval is en dat toeval een onontkoombaar aspect van de werkelijkheid is, ook als we ons beperken tot de meest elementaire processen die zich in de natuur voordoen. Dit komt expliciet tot uitdrukking in de onzekerheidsrelaties van Heisenberg die de noodzakelijke aanwezigheid van kwantumfluctuaties impliceert. Dat zijn fluctuaties die niet te elimineren zijn, zelfs niet in de meest ideale experimentele opzet. In het grote perspectief duikt de vraag naar het ontstaan

228


van orde uit chaos natuurlijk ook op in de kosmologische context. Hierbij denken we bijvoorbeeld aan het proces van atomaire en moleculaire evolutie dat nauwkeurig beschreven wordt door de Big Bang-theorie van het vroege heelal. Ik zal proberen in grote lijnen aan te geven hoe de natuurwetenschap heeft leren omgaan met verschillende aspecten van onzekerheid. Onzekerheden zo zal blijken, sluiten een exacte dynamische beschrijving geenszins uit zolang de keuze van geschikte variabelen zorgvuldig gemaakt wordt. Macht en onmacht van het modelmatig denken Na¨ıviteit is een belangrijk wapen van de natuurwetenschapper. Hij/zij veegt een aantal verschijnselen op een hoop en poogt de ontstane toestand te duiden als de manifestatie van een onderliggende systematiek. Het kan gaan om een deeltje in een krachtveld, een molecuul, een gas, een druppelende kraan, een levende cel, een dode kikker, een stad, een samenleving, een epidemie, de economie, het klimaat, het heelal, enzovoort Wat karakteriseert het systeem? We willen bijvoorbeeld weten of het systeem gesloten is – dat wil zeggen is het onafhankelijk van externe factoren en autonoom – of open zodat het veronderstellingen omtrent relevante omgevingsfactoren vereist. Is het systeem in evenwicht en statisch, of is het dynamisch en hangt het op een niet triviale manier van de tijd af? Welke grootheden leggen de toestand vast, en zijn die grootheden meetbaar? Aan welke wiskundige relaties voldoen zij? Over het vinden van de relevante variabelen moet niet te licht gedacht worden: het vereist een collectieve begripsvorming onder wetenschappers die gemakkelijk tot een tijdrovende ideologische stammenoorlog kan leiden. Het bereiken van een concensus over fundamentele begrippen siert een vakgebied, maar is moelijker naarmate het te onderzoeken sys-

WET & WANORDE

229

teem complexer is. Hoe dan ook, met de keuze van karakteristieke grootheden is een optimale vraagstelling mogelijk en kunnen we onderzoeken welke verbanden er zijn. Eerst kwalitatief, vervolgens – indien mogelijk – quantitatief in de vorm van wiskundige vergelijkingen. Juist bij complexe systemen leidt het onderzoek in eerste instantie vaak tot niet meer dan het aantonen van statistisch significante correlaties. Men vergelijkt steekproefsgewijs populaties met verschillende gewoonten of omstandigheden, mannen versus vrouwen, dorpelingen versus stedelingen, rokers versus niet-rokers, tomateneters versus niettomateneters en onderzoekt het voorkomen van al dan niet wenselijke eigenschappen zoals bierconsumptie, moederbinding of meest waarschijnlijke doodsoorzaak. De maat voor significantie is het aantal standaardafwijkingen in een relevante verdeling. Het zal u niet verbazen dat er een ongelimiteerde jacht op signalen gaande is die zich ternauwernood boven de ruis van het maatschappelijk gebeuren verheffen. Onderzoek dat hoog scoort in kringen waar maatschappelijke relevantie het toonaangevend criterium is. Het kan soms tot zeer verrassende conclusies leiden, vooral wanneer niet de allerhoogste methodologische eisen zijn gesteld bij het samenstellen van de ‘aselecte’ steekproeven en het elimineren van cruciale nevenfactoren die de uitkomst van het onderzoek kunnen be¨ınvloeden. Wetenschap slaagt er soms in om quantitatieve relaties tussen de variabelen te leggen en deze in een mathematisch model uit te drukken. Bij een systeem in evenwicht kunnen we spreken van toestandsvergelijkingen, bij een dynamisch systeem gaat het om evolutievergelijkingen die de ontwikkeling van de relevante variabelen in de tijd bepalen. Deze vergelijkingen zullen in het algemeen parameters bevatten die bijvoorbeeld bepaalde omgevingsfactoren in rekening brengen (controleparameters). In een simpel model zullen deze para-

230


meters constant zijn (of bijvoorbeeld heel langzaam variëren vergeleken met de tijdschaal waarop het beschouwde systeem verandert). Als dat niet zo is, bevat het uiteindelijke, gesloten systeem natuurlijk ook de evolutievergelijkingen voor de omgevingsfactoren. Kortom, een ideaal model bevat een gekoppeld stelsel van tijdafhankelijke grootheden met ‘constante’ parameters. Evolutie- of bewegingsvergelijkingen hebben een voorspellend vermogen: gegeven de toestand ten tijde t is het mogelijk de toestand op een later tijdstip te bepalen. Het is daarom op zich al een verregaande en misschien uiterst na¨ıeve veronderstelling dat er zo’n stelsel van evolutievergelijkingen bestaat. Je zou denken dat zo’n veronderstelling noodzakelijkerwijs volledig determinisme impliceert, en daarmee onvoorspelbaarheid, toeval en chaos bijvoorbaat uitsluit. Dit blijkt verrassend genoeg niet zo te zijn: zelfs in een vakgebied als de natuurkunde dat zich richt op relatief eenvoudige systemen die vooral betrekking hebben op de dode materie, is men steeds weer op essentiële wijze geconfronteerd met toeval, onvoorpelbaarheid en chaos. Dit gebeurt in situaties waar men om praktische dan wel principiële redenen, slechts over een beperkte kennis van het systeem beschikt. In zulke gevallen krijgt de beschrijving van het systeem een statistisch karakter waarin men slechts uitspraken doet over de waarschijnlijkheid dat een bepaalde toestand zich op een later tijdstip voordoet. Met andere woorden, men werkt met exacte evolutievergelijkingen niet voor de dynamische variabelen zelf maar voor de waarschijnlijkheid dat deze variabelen bepaalde waarden aannemen. Kansrekening en statistiek maken het mogelijk dat een exacte, quantitatieve beschrijving vreedzaam coëxisteert met onzekerheid en toeval. In eerste instantie is het doel van een model bescheiden, het moet de waarnemingen zo efficiënt mogelijk beschrijven, en vertoont een ideale balans tussen eenvoud en effectiviteit. Er

WET & WANORDE

231

zijn legio voorbeelden waar het gedrag van een op het eerste gezicht ingewikkeld systeem succesvol kan worden beschreven in een model met weinig variabelen. In tweede instantie hebben modellen een verklarend en soms zelfs voorspellend vermogen. Een leuk recent voorbeeld was dat waarbij astronomen de inslag van een aantal stukken van een komeet op de planeet Jupiter met grote nauwkeurigheid voorspelden. Een indrukwekkender en dwingender voorbeeld is de ontwikkeling van globale klimaatmodellen. Natuurlijk is het zo dat modellen zelf ook evolueren. Nieuwe meetmethoden of aanvullende waarnemingen vereisen een preciesere beschrijving of genereren nieuwe vragen. Onverwachte relaties tussen grootheden waar het model geen verklaring voor heeft of die er strijdig mee zijn, vragen om aanpassing en verfijning van het model. Het model kan in deze fase lelijk en ingewikkeld worden, een afspiegeling van de complexiteit van de werkelijkheid of wellicht een bewijs van wetenschappelijk onvermogen. Op zo’n moment ontstaat de behoefte aan een nieuw uitgangspunt, een nieuw onderliggend concept dat orde op zaken stelt. Soms staat er een wetenschappelijke doorbraak voor de deur, waarbij een dichtgegroeid model wordt vervangen door een veel eenvoudiger model op een onderliggend niveau. Keerpunten in de Mechanica De geschiedenis van de natuurwetenschappen kent talloze momenten waarop men overspoeld werd door een golf van onverklaarbare waarnemingen en waarop succesvolle theorieën uit hun voegen barstten. Willekeur en wanorde pleegden met de regelmaat van de klok een aanslag op het fragile bouwwerk van alom gerespecteerde abstracte relaties. Gelukkig maar, zo’n intellectuele crisis kan de voorwaarden scheppen voor een radicale vernieuwing in ons denken.

232


Klassieke mechanica: vlaggeschip van het determinisme Newton verving een vergaarbak van wetenswaardigheden en gelegenheidswetten betreffende de aardse en hemelse mechanica in één klap door vier wetten, die ons door hun verpletterende eenvoud en universaliteit tot op de dag van vandaag dienen te verbazen. In zijn Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687) toont hij zich niet alleen een een groot astronoom en fysicus maar ook een geniaal wiskundige die de grondslag legde voor de differentiaalrekening. Met differentiaalvergelijkingen kun je een optimale wiskundige beschrijving geven van een dynamisch systeem. Newtons fameuze vergelijkingen voor de impuls p = mv en de versnelling a tengevolge van een kracht F = ma, zijn daar belangrijke voorbeelden van. De dynamische variabelen zijn de snelheid v en positie x van het deeltje die elk afhangen van de tijd. De snelheid is de verandering van de positie x per tijdseenheid, en de versnelling is de verandering in de snelheid per tijdseenheid. De waarde van deze variabelen worden door Newtons vergelijkingen – bij gegeven kracht – voor alle tijden t volledig bepaald in termen van de snelheid en positie op een begintijdstip. Samen met Newtons wet voor de zwaartekracht vormden zij een universeel stelsel in de zin dat zij even goed opgaan voor de beweging van planeten om de zon (die het bijvoorbeeld mogelijk maakten een eclips met grote nauwkeurigheid te voorspellen) als voor stenen die we van de toren van Pisa kunnen laten vallen. Ze werden ook universeel geacht omdat wetsovertredingen niet voor leken te komen, althans. . . dat was het gangbare beeld tot aan het begin van de twintigste eeuw. Een afwijking van het voorgeschreven gedrag – hoe klein ook – zou een wetenschappelijke revolutie tot gevolg hebben. En het is nog altijd zo dat iemand die de natuur op heterdaad weet te betrappen bij het overtreden van een fundamentele natuurwet wordt beloond met een Nobelprijs! Met betrekking tot de wetten van Newton heeft deze situatie zich inderdaad

WET & WANORDE

233

op dramatische wijze voorgedaan met de ontwikkkeling van de relativiteitstheorie2 enerzijds en die van de kwantummechanica anderzijds. Terug naar de bewegingsvergelijkingen van Newton, die waren ook de bron van nieuwe conceptuele inzichten: zo volgde uit de vergelijkingen dat voor een gesloten systeem waarop geen externe krachten werken dat er andere – minder voor de hand liggende – grootheden zijn zoals energie, impuls en impulsmoment die constant blijven in de tijd. Deze ‘behouden’ grootheden of ‘constanten van de beweging’ zijn van groot belang bij het oplossen en dieper begrip van de vergelijkingen. Zo genereert elk fundamenteel model ook nieuwe fundamentele begrippen. Met de wetten van Newton was de basis voor een volledig deterministische beschrijving van de materiële werkelijkheid gelegd. Voor het mechanistisch wereldbeeld braken hoogtij dagen aan. Pierre-Simon Laplace postuleerde in 1816 zijn befaamde ‘demon’, een bovenmenselijk wezen dat gegeven de beginwaarden van de dynamische variabelen van alle deeltjes in staat zou zijn om de toekomstige toestand volledig te deduceren. Determinisme, niet als religieuze maar als wetenschappelijke waarheid! Let wel, deze demon werd geacht bij machte te zijn om de kennis van de beginvoorwaarden van alle moleculen in ons heelal te bevatten en vervolgens de bewegingen daarvan te berekenen. Ter illustratie: met de grootste computers slagen wij er in om de tijdevolutie van enkele honderden deeltjes voor korte tijd te berekenen. Strikt wiskundig en principieel gesproken is de klassieke mechanica het toonbeeld van een volledig deterministische theorie, toch bleek er bij nader inzien een levensgrote adder onder het gras te zitten. En dat brengt ons 2. Eerlijkheid gebied te zeggen dat voor de relativiteitstheorie zelf nooit een Nobelprijs is uitgereikt.

234


bij de actualiteit van de klassieke mechanica. Bij de meer eigentijdse ontwikkelingen op het gebied van de niet-lineaire dynamica, die door sommigen als de derde wetenschappelijke revolutie van de twintigste eeuw werden gekenschetst. Niet-lineaire dynamica: Grenzen aan de voorspelbaarheid De wetten van Newton, die al eeuwen door elk leergierig kind eindeloos worden herkauwd teneinde de analytische geest te scherpen, zal bij velen van ons slechts de navrante herinnering oproepen aan vermoeiende puzzelpartijen met katrollen, kogelbanen en blokken op een hellend vlak. Het is daarom verrassend dat juist deze wetten na enkele eeuwen weer zoveel opwinding konden veroorzaken in de wetenschappelijke arena. De Franse wis- en natuurkundige Henri Poincaré hief aan het begin van deze eeuw een waarschuwende vinger, met betrekking tot de verregaande complexiteit van het klassieke probleem van drie deeltjes die een simpele kracht op elkaar uitoefenen. De draagwijdte van zijn opmerkingen werd pas duidelijk toen het mogelijk werd om met krachtige computers langdurige en nauwkeurige simulaties uit te voeren van allerhande niet-lineaire systemen. Hiermee werd en wordt – waar exacte/analytische methoden niet voorhanden zijn – toch een nauwkeurig beeld verkregen van de globale structuur van de oplossingen van betreffende niet-lineaire vergelijkingen. De complexiteit van het drie-deeltjesprobleem wordt mooi ge¨ıllustreerd in de afbeeldingen hieronder. We zien daar de denkbeeldige situatie van een planeet met twee zonnen in zijn nabijheid en hebben de baan van de planeet op een aantal tijdstippen weergegeven. De berekende baan is zeer grillig, het is alsof de planeet niet in staat is om te kiezen bij welke zon hij nu eigenlijk behoort; dan verkeerd hij weer voor een aantal omwentelingen rond de ene om dan plotseling over te steken naar de andere. Het is praktisch onmogelijk om te voorspellen bij welke zon de planeet zich na

WET & WANORDE

235

Figuur 2: De afgelegde baan van een planeet die in het zwaartekrachtsveld van twee zonnen beweegt, op drie verschillende tijdstippen.

236


lange tijd zal bevinden. Die baan is wel iets heel anders dan de simpele periodieke ellipsbaan waar we steeds op getrakteerd worden als men het over Newton heeft. Het laat zien dat het gedrag van de oplossingen van simpele, niet-lineaire differentiaalvergelijkingen voor een geschikte keuze van parameters zeer chaotisch kan zijn. Minstens zo belangrijk is dat dit chaotische gedrag, wanneer we er op een andere manier naar kijken, nieuwe universele structuren aan het licht brengt. Het is bij deze systemen zo, dat hoewel ze strikt genomen volledig deterministisch zijn, ze in de praktische zin onvoorspelbaar zijn. Stel dat we in onze computersimulatie het experiment met de twee zonnen herhalen, en de beginsituatie tot op tien decimalen nauwkeurig hetzelfde kiezen, dan kan het zijn dat de baan er al in relatief korte tijd al heel anders uit komt te zien! De subtiliteit zit hem precies in de beperkte nauwkeurigheid waarmee we de beginvoorwaarden kunnen specificeren gecombineerd met de eigenschap van het systeem dat de tijdevolutie een extreme gevoeligheid heeft voor de beginvoorwaarden. Dus wanneer we de evolutie van twee praktisch identieke beginsituaties vergelijken vinden we dat de corresponderende toestanden reeds na zeer korte tijd totaal verschillend zijn. Er treden bifurcaties in de tijdevolutie op. Bifurcaties van een soort dat we heel goed kennen uit het dagelijkse leven: als ik een seconde later van huis was gegaan had ik nu op mijn werk gezeten en werd ik nu niet in allerijl per ambulance naar een ziekenhuis vervoerd. Aangezien in elke realistische fysische situatie de beginvoorwaarden door meting maar met een beperkte nauwkeurigheid kunnen worden bepaald, wordt de voorspellende waarde (die wiskundig gezien absoluut is) van niet-lineaire dynamische systemen essentieel ondermijnd. Het goede nieuws – de crisis als creatief moment – is dat dit de hierboven beschreven deterministische chaos heeft geleid tot de studie van nieuwe meetkundige structuren – fractalen

WET & WANORDE

237

– ruimten met een dimensie die volgens de gangbare wiskundige definities niet heeltallig is. Vreemde aantrekkers in de faseruimte Wanneer wij een grafische voorstelling van een bewegend deeltje geven, geven we meestal de positie als functie van de tijd weer. Een deeltje dat stil ligt is een horizontale lijn. Een deeltje met een constante snelheid correspondeert met een rechte lijn met een constante helling. We kunnen de beweging echter ook anders weergeven namelijk door de snelheid tegen de positie uit te zetten voor de verschillende tijden, dan krijgen we de baan die het deeltje in de zogenaamde faseruimte beschrijft. We moeten ons realiseren dat voor een systeem van N deeltjes de faseruimte veel-dimensionaal is. Door een punt in de faseruimte van een dynamisch systeem loopt in het generieke geval één baan. We kunnen de faseruimte dus opvullen met banen en krijgen zo een idee van de globale structuur van de oplossingsruimte van de vergelijkingen. Kijken we bijvoorbeeld naar het systeem van een slinger die we loslaten dan zal deze, als er geen wrijving zou zijn volharden in een strikt periodieke beweging; in de faseruimte correspondeert die baan met een cirkel. Alle mogelijke banen van verschillende slingers vormen concentrische cirkels rond het punt dat correspondeert met de oplossing waarbij de slinger in rust is op het diepste punt. Wanneer we nu luchtweerstand in rekening brengen zal de slinger een gedempte oscillatie uitvoeren en na enige tijd tot stilstand komen. In de faseruimte betekent dit dat alle banen naar binnen spiraliseren en eindigen op een vast punt. Dit punt representeert een stabiele oplossing van het systeem en wordt aangeduid met de naam attractor of aantrekker. Stabiel omdat wanneer we de slinger een klein tikje geven deze na verloop van tijd weer in de rusttoestand terugkeert. We zien dat bij het bestuderen van dynamische systemen

238


de attractoren in de faseruimte van groot belang zijn omdat zij de evolutie van het systeem na lange tijd karakteriseren. Attractoren hoeven niet altijd vaste punten te zijn, het kunnen ook stabiele periodieke of quasiperiodieke oplossingen zijn waarvoor de attractoren cirkels of tori in de faseruimte zijn. Systemen die echt random of chaotisch zijn doorlopen de hele faseruimte op een niet voorspelbare manier. De ontwikkelingen die de laatste decennia zo in de belangstelling zijn komen te staan hebben betrekking op systemen die gekarakteriseerd worden door een zogenaamde ‘vreemde aantrekker’. De baan bevindt zich dan in een deelgebied van de faseruimte, maar gedraagt zich daarbinnen chaotisch en is niet periodiek. Denk aan het faseruimteplaatje dat hoort bij de planeetbaan weergegeven in de eerdere afbeeldingen. De geometrie van de vreemde attractor is zodanig dat zij het deelgebied niet volledig vult, het is een fractaal. Een geometrisch object met een fractionele dimensie, die wiskundig precies gedefinieerd is maar die niet heeltallig is. Men kan zich zo’n ruimte voorstellen als een soort spons waarvan de vorm zich op alle lengteschalen herhaald. Als we een foto van een klein deel van de spons maken en die vervolgens vergroten is deze niet te onderscheiden van een foto op ware grootte. Het gaat hierbij om een schaalinvariante ruimte waarvan de structuur zichzelf op alle lengteschalen herhaald. Vanuit de nietlineaire dynamica bezien is niet het meest verbazingwekkende dat chaotisch en complex gedrag mogelijk is, maar dat uitermate simpele systemen die door een eenvoudig stelsel keurige differentiaalvergelijkingen beschreven worden zulk complex gedrag vertonen. Deze ontdekking heeft een nieuwe impuls gegeven aan de studie van niet-lineaire differentiaalvergelijkingen, een gebied waar de standaard methoden die zo succesvol waren bij de studie van lineaire vergelijkingen volslagen ontoereikend zijn. Het blijkt dat talrijke realistische systemen die chaotisch gedrag vertonen met behulp van vreemde aantrekkers gemo-

WET & WANORDE

239

delleerd kunnen worden. De jacht op vreemde attractoren en deterministische chaos in fysische, biologische, ecologische, economische, klinische en klimatologische systemen vult inmiddels menig tijdschrift. In de fysica heeft het de hoop doen herleven dat de relatief eenvoudige hydrodynamische vergelijkingen toereikend zijn om een beschrijving te geven van turbulentie in vloeistoffen. Een fundamenteel begrip van het verschijnsel van turbulentie is namelijk één van de belangrijkste nog openstaande problemen in de klassieke fysica. Fractalen Fractale structuren blijken nauw verbonden met de complexe vormen die in onze natuurlijke omgeving alom aanwezig zijn. Een varenblad, kustlijn, sneeuwkristal of vloeistofstroom. Ik verwijs naar het beroemde boek van Benoit Mandelbrot getiteld The Fractal Geometry of Nature en naar het werk The Beauty of Fractals van Peitgen en Richter, waarin de complexe structuren van eenvoudige dynamische systemen op fraaie wijze in beeld worden gebracht. Hieronder volgt een verdere beschrijving van een beroemde fractaal die de Mandelbrot set wordt genoemd. Het is een spectaculair voorbeeld van hoe verregaande complexiteit gegenereerd kan worden door een zeer eenvoudig ‘dynamisch systeem’. Voor het bestuderen van fractalen is het niet nodig een continu dynamisch systeem te analyseren, het is doeltreffender om een proces te beschouwen dat discrete tijdstappen maakt. De tijdevolutie wordt dan beschreven door een discrete afbeelding. Het een voudigste voorbeeld van een discrete afbeelding is typisch een voorschrift dat gegeven een getal xn een nieuw getal xn+1 produceert. Wanneer men dit voorschrift blijft herhalen x0 → x1 → x2 . . . verkrijgt men een discreet dynamisch proces. Men kan zich ook voorstellen dat men in plaats van reële getallen (dat wil zeggen punten op een lijn) complexe getallen neemt (dat wil zeggen punten in een vlak). We kunnen

240


zo’n punt vastleggen door de afstand tot de oorsprong r en de hoek φ die de lijn door het punt en de oorsprong met de horizontale coördinaat-as maakt. Deze hoek ligt tussen 0 en 360 graden. We kunnen alle operaties zoals vermenigvuldigen en delen ook definiëren voor complexe getallen. Als z1 en z2 twee complexe getallen voorstellen en z3 = z1 z2 hun produkt, dan is per definitie de straal r3 gelijk aan het produkt van r1 en r2 , terwijl de hoek φ3 gelijk is aan de som van φ1 en φ2 (modulo 360 graden natuurlijk). Met de eenvoudige regels voor het ‘vermenigvuldigen’ en ‘optellen’ van punten in een vlak kan men een discreet proces beschrijven waarbij het punt zich sprongsgewijs over het vlak beweegt. Mandelbrot bestudeerde het proces met het voorschrift zn+1 = z2n + c, waarbij c een constante complexe parameter die het proces karakteriseert. Wanneer we c = 0 (dat wil zeggen de oorsprong) kiezen is het niet moeilijk om te zien wat het proces doet. Punten met een straal groter dan 1 zullen zich voor toenemende n van de oorsprong afbewegen naar het oneindige omdat de straal bij iedere stap met zichzelf, dat wil zeggen een getal groter dan 1, vermenigvuldigd wordt. De omgekeerde redenering is geldig voor punten met een straal kleiner dan 1, deze eindigen allemaal in de oorsprong. De verzameling van punten met een straal precies gelijk aan 1 speelt een bijzondere rol, deze wordt op zichzelf afgebeeld. Sommige punten beschrijven een periodieke baan op de cirkel andere niet. Een interessante vraag is nu wat er gebeurt met de punten op deze cirkel als we c niet langer gelijk aan 0 kiezen. Het blijkt dat deze verzameling een fractale curve wordt, een grillige, zichzelf op alle schalen herhalende curve, waarvan de vorm weer afhangt van de keuze van hoek en de straal van c. Voor kleine waarden van c is het nog een gesloten curve maar als we c in een bepaalde richting laten toenemen wordt hij steeds grilliger om bij een critische waarde in een aantal fractionele objecten uiteen te vallen. In de bovenstande Fi-

WET & WANORDE

241

Figuur 3: De fractalen van Julia voor verschillende waarden van de parameter c.

guur hebben we enkele van deze ‘Julia fractalen’ afgebeeld. De set van critische c-waarden (dit is de rand van de befaamde Mandelbrot set) is zelf ook weer een samenhangend fractaal-object van ongekende complexiteit en schoonheid. De figuur op de volgende pagina laat een willekeurig detail van deze rand zien. Dat in een simpele afbeelding als die van Mandelbrot zoveel structuur verborgen zit suggereert dat de complexiteit die we in de natuur tegenkomen niet meer is dan onvoorstelbaar mooi verpakte eenvoud. Het chaotisch individu in een ordelijk collectief Gas en water Tot nog toe hebben we gesproken over de vergelijkingen die voor de fundamentele deeltjes en de daarop werkende krachten geldig zijn. In het alledaagse leven speelden gassen, vloeistoffen en vaste stoffen een belangrijke rol en dit leidde vanzelfsprekend al in een vroeg stadium tot het formuleren van theorieën die het gedrag van deze continue media beschre-

242


Figuur 4: Deel van de Mandelbrot set

ven in termen van macroscopische variabelen zoals temperatuur, volume, druk , dichtheid, stroomsnelheid enzovoort. Voor systemen die in evenwicht verkeren zijn dat de wetten van de thermodynamica. Voor niet-evenwichtssituaties werden hydrodynamische- en andere transportvergelijkingen ontwikkeld. Deze theorieën werden aanvankelijk als onafhankelijke fundamentele wetten gepostuleerd die waren gebaseerd op fenomenologisch onderzoek aan deze media. Het besef dat continue media samengesteld zijn uit enorme aantallen miniscule deeltjes – de moleculaire hypothese – won pas tegen het eind van de vorige eeuw veel terrein door het werk van Boltzmann, Maxwell en Gibbs. Deze hypothese impliceerde dat de macroscopische vergelijkingen van de thermodynamica an de hydrodynamica afgeleid moesten kunnen worden uit de microscopische vergelijkingen van Newton en Maxwell voor de individuele moleculen. In eerste instantie is men geneigd om dit probleem af te doen als een praktisch, rekentechnisch probleem. We kunnen immers de vergelijkingen voor alle individuele deeltjes en hun wisselwerkingen neerschrijven en deze dan met een gigantische computer oplossen. Het gaat in werkelijkheid echter

WET & WANORDE

243

om onvoorstelbare aantallen vergelijkingen (een maat hiervoor is het getal van Avogadro: NA ∼ 1023 ); dit maakt een praktische uitvoering ondenkdaar. We hoeven ons het probleem van de planeet met de twee zonnen maar weer voor de geest te halen. Afgezien hiervan, gaat dit voorbij aan de eigenlijke vraagstelling. Het gaat er juist om dat onze alledaagse gewaarwordingen nou eenmaal betrekking hebben op macroscopische eigenschappen zoals temperatuur en druk enzovoort, die voor een individueel deeltje niet gedefinieerd zijn. Veel-deeltjes systemen kunnen namelijk collectief gedrag vertonen dat heel moeilijk te herleiden is tot de eigenschappen van individuele deeltjes, men kan hierbij denken aan het verschijnsel van fase-overgangen zoals condenseren, smelten of verdampen. Statistische mechanica Het uitgangspunt bij de beschrijving van collectieve verschijnselen moet zijn dat onze kennis van de toestand waarin ieder afzonderlijk molecuul zich bevindt zeer beperkt is, dit maakt dat het probleem zich leent voor een statistische beschrijving. We kennen aan de mogelijke toestanden van de individuele moleculen een waarschijnlijkheid toe. Het is deze kansverdeling die een centrale rol speelt in wat met recht de statistische mechanica wordt genoemd. De statistische mechanica legt het verband tussen de microscopische eigenschappen van de moleculen en hun wisselwerkingen, en de uiteindelijke macroscopische variabelen en parameters en hun relaties. Zoals iedere verzekeringsagent, enquêteur of gokverslaafde weet, worden statistische uitspraken buitengewoon effectief en betrouwbaar wanneer het om grote aantallen (onafhankelijke) gebeurtenissen, of in dit geval deeltjes, gaat. De individuele fluctuaties kunnen zeer grillig zijn, maar het verrassende is dat het aggregeren van heel veel gedeeltelijk ongecorreleerde fluctuaties, de som van die fluctuaties een prachtige (Gaussi-

244


sche) normale verdeling hebben. Dat komt omdat de talloze onderliggende fluctuaties elkaar als het ware uitdoven, waardoor er een mooie gladde verdelingskromme overblijft. Het ontstaan van simpele verdelingsfuncties wanneer men zeer grote aantallen fluctuaties optelt staat bekend als de centrale limietstelling, en wordt ook wel de ‘wet van de grote getallen’ genoemd. In 1898 beschreef James Galton dit prachtige resultaat als volgt: I know of scarcely anything so apt to impress the imagination as the wonderful form of cosmic order expressed by the law of frequency of error [the normal or Gaussian distribution]. Whenever a large sample of chaotic elements is taken in hand and marshaled in the order of their magnitude, this unexpected and most beautiful form of regularity proves to have been latent all along. The law reigns with serenity and complete self-effacement amidst the wildest confusion. The larger the mob and the greater the apparent anarchy, the more perfect is its sway. It is the supreme law of unreason

De macroscopische variabelen zoals temperatuur en druk corresponderen in dit beeld met de gemiddelden van microscopische variabelen zoals energie en impuls. Het is blijkbaar zo dat toeval en chaos op het niveau van de individuele deeltjes collectief determinisme geenszins uitsluiten. De kansverdeling voor de waarden die bepaalde eigenschappen voor individuele deeltjes kunnen aannnemen, heeft een objectieve betekenis terwijl die waarde van ieder deeltje op zich die niet heeft. En het is deze verdeling die moet voldoen aan rigoreuze vergelijkingen. Het blijkt dat een zinvolle en preciese beschrijving van collectieve verschijnselen mogelijk is wanneer wij onze onwetendheid over het individu maar op de juiste wijze quantificeren.

WET & WANORDE

245

Entropie: een maat voor wanorde Een belangrijke maar subtiele grootheid uit de thermodynamica is de zogenoemde ‘entropie’. Het is een macroscopische systeemvariabele net zoals temperatuur, druk of volume, maar ze geniet om de een of andere reden minder bekendheid. Laten we een druppel inkt heel voorzichtig in een met water gevuld aquarium loslaten en kijken wat er gebeurt. We zien dat de inkt zich gaandeweg in allerlei slierten over het hele aquarium verspreid. Eerst ontstaan er allerhande mooie willekeurige patronen, maar als we lang genoeg wachten zien we dat de verdeling prachtig uniform en isotroop is. Het gekke is dat het systeem van aquarium plus druppel een gesloten systeem is, en gedurende het proces veranderen de macroscopische variabelen niet, de temperatuur, het volume en de druk blijven hetzelfde. Toch zien we ook macroscopisch dat er van alles verandert! Is er misschien nog een andere macroscopische grootheid die die proces karakteriseert en wat is die grootheid dan? Zo’n grootheid bestaat inderdaad en dat is de entropie. Daar waar temperatuur gerelateerd is aan de gemiddelde energie, en druk aan de gemiddelde kracht die de bewegende moleculen op de wand uitoefenen, is entropie een maat voor het aantal microscopische toestanden dat met een gegeven macroscopische toestand correspondeert. In die zin is het een maat voor de microscopische wanorde van de toestand waarin het systeem zich bevindt. Hoe meer chaos hoe groter de entropie. De tweede hoofdwet van de thermodynamica zegt dat bij een proces van een gesloten systeem de entropie toeneemt of gelijk blijft. Systemen neigen kennelijk tot wanorde. Dit lijkt een diepzinnige uitspraak maar de reden is simpelweg dat wanordelijke toestanden meer waarschijnlijk zijn, en dat het systeem van een minder waarschijnlijke naar een meer waarschijnklijke toestand gaat. In het hierboven beschreven

246


voorbeeld beginnen we met alle inktmoleculen die zich in de druppel in het aquarium bevinden, dat is een in zeer hoge mate geordende toestand want als we die inktmoleculen willekeurig (zeg geblinddoekt) zouden verdelen over de individuele posities in de bak is de kans dat alle inktmoleculen in een enkele druppel terecht zouden komen absoluut verwaarloosbaar klein. Er zijn dus maar weinig microscopische configuraties die corresponderen met de druppel op een vaste plek, en daarom is de entropie van die toestand klein. Anderzijds zijn er zeer, zeer veel moleculaire configuraties die corresponderen met de macroscopische situatie waarbij de inktmoleculen homogeen verdeeld zijn, de entropie die met die toestand correspondeert is groot. Voor het systeem in kwestie correspondeert die verdeling van de inktmoleculen met een toestand van maximale entropie; die toestand is daarom dan ook een evenwichtsverdeling. Bij de vrije expansie van een druppel inkt in water gaat de de geordende toestand over in de meest ongeordende met maximale entropie. De tweede hoofdwet is statistisch van aard hetgeen wil zeggen dat we in principe niet kunnen uitsluiten dat als we heel lang wachten de vloeistoffen weer spontaan zouden ontmengen, maar dat is inderdaad zeer, zeer, zeer onwaarschijnlijk. In de thermodynamica kunnen we de entropie verminderen door warmte aan het systeem te onttrekken, want bij een lagere temperatuur zal het aantal mogelijke toestanden waarin het systeem zich kan bevinden in het algemeen afnemen. Dit werpt de vraag op wat er dan gebeurt als we het systeem afkoelen tot het absolute nulpunt (−273o C), als het zich dan bevindt in een unieke laagste energie toestand dan zal in principe de entropie dus gelijk aan nul klein worden. Krijgen we hiermee de mogelijkheid om waarschijnlijkheid te reduceren tot zekerheid, om absolute orde op zaken te stellen? Het antwoord is ontkennend omdat we dan te maken krijgen met een fundamentelere onzekerheid die het gevolg is

WET & WANORDE

247

van de kwantummechanische eigenschappen van de materie op microscopisch niveau. Die verschijnselen zijn weliswaar razend interessant maar voeren ons voorbij de context van dit verhaal. De richting van de tijd Er is nog een ander aspect van de fysische werkelijkheid dat evident is, maar allerminst vanzelfsprekend. Ik doel op het simpele feit dat de tijd een richting heeft. Iedereen wordt ouder. Water komt uit de douche en gaat er niet in. Op een macroscopisch niveau zijn dynamische processen vaak onomkeerbaar en bepalen daarmee een richting in de tijd. Deze macroscopische eigenschap hangt nauw samen met het begrip entropie. De onderliggende microscopische vergelijkingen, zoals die van Newton en Maxwell, zijn symmetrisch onder omkering van de tijdrichting. Ze beschrijven omkeerbare processen. Als we de snelheden van alle deeltjes omkeren doorlopen we het dynamisch proces in omgekeerde richting en dat omgekeerde proces is ook een oplossing van de (microscopische) vergelijkingen. Maar bij het middelen over de mogelijke toestanden van de individuele deeltjes verruilen we microscopische informatie voor informatie over macroscopische eigenschappen, zoals temperatuur, druk en entropie. In dit middelingsproces krijgt de richting van de tijd een objectieve betekenis. Die richting wordt bepaald door de tweede hoofdwet, dat wil zeggen door de toename van de entropie van het systeem. Het eerder genoemde mengproces van inkt en water definieert deze unieke tijdrichting. De statistische mechanica illustreert ook hier dat het collectief eigenschappen heeft, die op het niveau van het individu niet te duiden zijn. Zulke eigenschappen worden ‘emergent’ genoemd, het zijn eigenschappen die ‘spontaan’ ontstaan op het macroscopische niveau. Toch zijn ze uitsluitend het gevolg van de krachten die op het microscopisch niveau werken, er hoeven

248


geen nieuwe fundamentele vrijheidsgraden of krachten aan het systeem te worden toegevoegd die de tijd van een richting voorzien. De fysica voltooid? Aan het eind van de 19de eeuw leek het of de natuurkunde afstevende op zijn definitieve voltooiing, alle waargenomen verschijnselen bevestigden de toen bekende fundamentele wetten. Mechanische verschijnselen waren onderworpen aan Newtons vergelijkingen, elektromagnetische verschijnselen aan de Maxwell vergelijkingen en de collectieve verschijnselen aan de thermo-, hydro- en aerodynamische vergelijkingen. Laatstgenoemde vergelijkingen konden bovendien op basis van de moleculaire hypothese begrepen worden, die zegt dat alle media (dus ook zogenaamde ‘continue’ media) opgebouwd zijn uit microscopische moleculen. Het resterende probleem leek slechts nog het verder oplossen van de corresponderende wiskundige vergelijkingen te zijn. Het menselijk vernuft had gezegevierd over de chaos van de ons omringende materiële werkelijkheid. Men had de regels waarmee in principe de toekomst eenduidig kon worden vastgelegd in handen. Het enige wat ons nog vermocht te verbazen was de willekeur van de begintoestand. Het heeft niet zo mogen zijn. In de eerste decennia van de twintigste eeuw barstte weer een hel los en sloegen chaos en onvoorspelbaarheid weer toe. Aanleiding waren twee radicale keerpunten in ons denken over de natuur: de relativiteitstheorie en de kwantummechanica. De reden dat deze revoluties zo lang op zich hebben laten wachten is dat beiden betrekking hebben op verschijnselen die buiten het gebied van onze directe zintuiglijke ervaring liggen. De geschiedenis leert dat ook in de wetenschap niemand het laatste woord heeft, ook daar blijven we noodzakelijkerwijs gevangenen van de onvoltooid verleden tijd.

Hoe men een kip met gouden eieren slacht1 Het bij voortduring op een hoop schuiven van wetenschap en technologie leidt tot een onacceptabele verarming van het klimaat voor fundamenteel wetenschappelijk onderzoek. Begrijpt u mij goed: ik ben er niet op uit de technologie te ontluisteren. Maar de oorsprong van technologie ligt in kennis, en de bron van kennis wordt aangeboord door de wetenschap. Ik herinner me als kind gefascineerd te zijn door de werking van achtereenvolgens de broodrooster, de bromfiets en de kristalontvanger, maar na enige tijd verplaatste mijn verbazing zich toch meer en meer naar tot de verbeelding sprekende wetenschap: naar wat ik in het Encyclopedisch handboek van het moderne denken onder de woorden ‘relativiteitstheorie’ en ‘kwantummechanica’ aantrof. De dringende behoefte om mijn intellectuele horizon te verleggen en een honger naar diepere kennis van de ons omringende natuur, deed zich gelden. Ter gelegenheid van de uitreiking van de Nationale Medailles voor Wetenschap en Technologie, een paar weken geleden, zei president Clinton onder andere The discoveries of tomorrow will be made possible by the scientist of today, and by our continued commitment to their passionate quest. 1. Tijdschrift voor Wetenschap, Technologie en Samenleving, januari 1998

HOE MEN EEN KIP MET GOUDEN EIEREN SLACHT

251

In een klein land als Nederland, dat zijn overlevingsstrategie toch vooral moet baseren op wat zich in zijn omgeving voordoet, blijven discussies steken in een nabootsing van wat zich elders en bijvoorkeur in de US jaren eerder heeft afgespeeld, maar dan toegespitst op de Nederlandse situatie. En in deze toespitsing doen zich de meest vreemde vervormingen van de discussie voor, krijgen gelegenheidsargumenten ingebracht door een dominante lobby van het bedrijfsleven plotseling de overhand in de politieke arena, waar over wetenschap en technologie gesproken wordt. Daar kan op een namiddag besloten worden de technische studies integraal een jaar extra te geven, terwijl dat voor de universitaire – meer wetenschappelijke – evenknie na jaren van degelijke argumentatie door een indrukwekkend aantal gewichtige commissies nog steeds niet gelukt is. Zo kan het gebeuren dat men in Nederland het allang eens is over het belang van de ‘maatschappelijke relevantie’ als criterium van wetenschappelijke importantie, waardoor de politiek wiens wetenschappelijk analfabetisme een feit is, zich zelf toch weer de rol toebedeelt om in overleg met door hen uitverkoren andere partijen de prioriteiten voor wetenschappelijk onderzoek vast te stellen. Dit staat haaks op de bevindingen van een commissie van het Amerikaanse congres die de uitdagende opdracht ontving om programma’s te evalueren van publieke instellingen die zich bezig hielden met het uitvoeren dan wel financieren van fundamenteel wetenschappelijk onderzoek. Dit is onderzoek waarvoor zoals op een hoorzitting uiteengezet werd, ‘het primaire doel is om nieuwe kennis te genereren, met dikwijls lange termijn, en regelmatig, onvoorspelbare uitkomsten’. De commissie kwam tot de conclusie dat het zeer moeilijk is om quantitatieve doelstellingen en maatstaven voor fundamenteel onderzoek vast te leggen. Zulke maatstaven geven geen informatie over de vitaliteit en potentie van een onderzoeks-

252


gebied, en zoals Richard Zare van Stanford University het zei:‘will at best distort assessments and more likely will prove destructive as research proposals and funding decisions are optimized for the measures rather than for the best and most exciting science’. Ik ben van mening dat het opstellen van allerhande restricties en prioriteiten voor wetenschappelijk onderzoek vanuit beleidsinstanties de deur wijd open zet voor onderzoek van een middelmatige kwaliteit. En zoals de commissie onderstreepte ‘merit review on peer evaluation must remain the primary vehicle for assessing the excellence and conduct of science at the cutting edge’. Dan komen de krokodilletranen van het bedrijfsleven als legitimering van het uithollen van de wetenschappelijke infrastructuur in ons land goed van pas. De toonaangevende bedrijven die winsten maken als nooit te voren, geleid door het beginsel van de ‘shareholders value’ jagen als nooit te voren op directe winstgevendheid, waardoor zij opeens ontslagen lijken te zijn van de last er een lange termijn visie op na te houden. Was het eerst nog ‘Philips invents for you’ nu is die ambitie gereduceerd tot ‘let’s make things better’, het credo bij uitstek van de niet innoverende maar produktverbeterende aziatische jonge tijgers; de ballon die inmiddels ook door de shareholders lijkt te zijn doorgeprikt. Inderdaad wie de verklaringen leest die de heren Timmer, Boonstra, Herkschröter en Tabaksblatt de laatste jaren hebben afgelegd, raakt niet onder de indruk van andere dan financiële rendements ambities. Komt dat omdat ondernemingen niet langer door ondernemers maar door financiers gerund worden? Het innoverend vermogen lijkt geen punt van zorg. Aandeelhouders zijn alleen geinteresseerd in het rendement nu, en als dat rendement over vijf jaar instort dan stappen zij over naar een andere winstmaker. De hieruit voortspruitende bedrijfsfilosofie is rampzalig voor de onderzoeks- en ontwik-


253

kelingsactiviteiten; al het onderzoek dat niet onmiddelijk tot produktverbetering leidt wordt afgestoten en als het even kan doorgeschoven naar de overheid. In dit kader klaagt het bedrijfsleven natuuurlijk steen en been over het geringe nut van het door de overheid gefinancierde onderzoek, en in het verlengde daarvan de geringe inzetbaarheid van jonge academici. Maar de feiten zijn anders. Recent onderzoek in het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten toont aan dat onafhankelijk van hoe je er precies naar kijkt het publiek-gefinancierde onderzoek een overweldigende rol speelt als wetenschappelijke basis voor de industrie. Het rapport The increasing linkage between US technology and public science meldt dat 73% van de artikelen die geciteerd worden in patenten voor de US industrie behoren tot het publieke domein, waarvan de auteurs werkzaam zijn bij academische of door de overheid gefinancierde onderzoeksinstellingen. Deze koppeling groeit het snelst in de VS waar referenties van US patenten naar US onderzoeksartikelen verdrievoudigd is in de laatste drie jaar. Bij deze inventarisatie valt het op dat de notoire topuniversiteiten zoals Harvard, Stanford en MIT, die zich richten op zuiver wetenschappelijk onderzoek en het maximaliseren van het aantal nobelprijzen in hun gelederen ook de lijst aanvoeren wat betreft citatiescores in patent aanvragen. Zo blijkt een van de meest succesvolle science parks van Europa zich te bevinden in de nabijheid van Cambridge University, weer zo’n brandpunt van traditioneel academisch onderzoek, waar onderzoekers grote vrijheid hebben om hun ideeën na te jagen (denk aan Andrew Wiles die acht jaar in stilte kon werken aan zijn legendarische bewijs van de laatste stelling van Fermat). Het Engelse onderzoek wijst er ook op dat de economische verdiensten van ex-researchers in esoterische wetenschapsgebieden geenszins onderdoen voor hen die opgeleid zijn in biotechnologie of catalyse, zaken die ik voor mijzelf al had vastgesteld door naar de carrières van

254


onze eigen oud promovendi te kijken. Ook is er de simpele vaststelling dat de technische universiteiten als het om wetenschappelijke impact gaat significant lager scoren dan de overeenkomende faculteiten aan de algemene universiteiten. Toch wordt het eerder beschreven kortzichtige korte-termijndenken inmiddels door uit de politiek afgedaalde bestuurlijke zwaargewichten uitgedragen naar de universiteiten. Een bestuurlijke elite wiens wetenschappelijke achtergrond boterzacht is, hanteert krachtige instrumenten ter implementatie van een en ander en een stroperige lawine van herstructureringen is het gevolg. De wetenschappers zelf worden in dezen steevast als conservatief, wereldvreemd en bestuurlijk incompetent afgeschilderd, zodat hun stem – die van de wetenschappelijke werkvloer dus – met een gerust hart kan worden gesmoord in de steeds dikker wordende bestuurlijke tussenlaag. Modieuze flinterdunne akademische samenraapsels krijgen als multidisciplinaire gebieden ad hoc de hoogste wetenschappelijke prioriteit toegekend. Van hoogleraren worden vooral bestuurlijke en management-kwaliteiten gevraagd en nu de afbouw van onderzoeksafdelingen in het bedrijfsleven in volle gang is blijkt ervaring in het bedrijfsleven een pré te zijn bij het werven van mensen die aan het front van de wetenschap moeten staan. Zelfs het MKB loopt tegen de grenzen van het HBO op. Het kennisniveau noodzakelijk voor het handhaven van hun positie op de globale markt ligt veel hoger dan ze gewend waren, zelfs sectoren waarin we traditioneel sterk waren, zoals fietsen, windmolens, rolschaatsen, zeilboten en huiskamerorgels blijken niet gevrijwaard van geavanceerde hoog-technologische innovaties, die al gauw de inbreng van bijvoorkeur gepromoveerde wetenschappers en techneuten vergt. En aan één heb je er niet genoeg. Het droeve feit is dat het bedrijfsleven nooit aan het front van de wetenschap heeft gestaan, de grote innovaties ko-


255

men eigenlijk altijd uit de spelonken van het universitaire onderzoeksbedrijf. Het wereldwijde netwerk van wetenschappers die met hun ‘passionate quest’ de grenzen van onze kennis altijd weer weten te verleggen zonder zich ook maar in het minst te bekommeren over de eventuele toepassingen. Het is nog steeds zo dat de meeste voortgang wordt geboekt in de ivoren torens waar excellentie wordt beloond met schier onbeperkte speelruimte. De hoogste Nederlandse eer voor een actieve onderzoeker is de Spinoza-prijs van NWO, waarvan er een aantal per jaar worden uitgereikt voor uitzonderlijke verdiensten. Ik heb een aantal van die uitreikingen mogen meemaken, en het viel me op dat bijna alle recipiënten er expliciet melding van wensten te maken dat hun onderzoek puur uit nieuwsgierigheid en niets dan nieuwsgierigheid voortkwam. De dienstverlening van universiteiten aan het bedrijfsleven lijkt soms een succes waar zij in feite dubieus is, vooral wanneer men voor de luttele prijs van een tijdelijk contract voor een promovendus (200.000 gulden voor een periode van vier jaar), zich verzekerd weet van de inzet en de verantwoordelijkheid van een aantal gerenommeerde wetenschappers (UHDs en hoogleraren van onze beste universiteiten). Dat staat in zeer schril contrast met de tarieven van geronommeerde adviesbureaus die hun vrijblijvende adviezen voor kf10 per consultant per dag rekenen. Inderdaad de derde geldstroom is een fantastisch vrijblijvende vorm van uitverkoop van universitair ondezoekspotentieel aan het bedrijfsleven. Het onderzoeksbeleid in Nederland laat zich veel te veel leiden door de economische en sociale agenda en niet door intrinsiek wetenschappelijke belangen en ontwikkelingen. Een dramatische uitholling van onze wetenschappelijke infrastructuur is daar zo langzamerhand het gevolg van en we zijn bezig onze uitstekende positie in tal van gebieden te verspelen. Het is wat in het Amerikaanse congres omschreven werd als het omdopen van ‘scientific excellence’ in ‘corporate wellfare’.

256


Dit is iets wat de lobby van het bedrijfsleven wel eens over het hoofd ziet. Het is ongepast voor iemand die aan de monding van de rivier woont om hoog op te geven van de hoeveelheid water die hij produceert. De wortels van alle vormen van microscopie, van medische scanners tot infraroodkijkers. van lasers, van chips, van videocamera’s van alle draadloze dit en datjes, van computertalen, ligt in de door kennishonger gedreven zuivere wetenschap. Leading in science today is leading in technology tomorrow. Het probleem voor de politiek is altijd weer dat je niet van te voren weet waar zich de doorbraken zullen voordoen. Dit betekent dat je als hoog ge¨ındustrialiseerde natie die innovatief potentieel wenst te behouden en niet alleen als doorgeefluik van andermans ideeën naar de lokale consument wil functioneren , een grote en kostbare kennisinfrastructuur in stand moet houden, compleet met riante ivoren torens. Als de doorbraak dan niet in eigen huis plaats vindt heb je in ieder geval de mensen die kunnen beoordelen wat er gaande is, die andere mensen opleiden en aantrekken die toegang hebben tot de netwerken waar deze kennis zich vrijelijk en kosteloos verspreidt. Voorbeeld, ik sprak onlangs met een jong onderzoekster die zich bezig houdt met zeer boeiende en radikale ontwikkelingen op een nieuw gebied dat ik het beste ‘kwantum informatietheorie’ kan noemen. Men onderzoekt daar de principiële mogelijkheden die de kwantummechanische aard van de natuur biedt voor communicatie, codering en computation, waarbij het gaat om de exploitatie van niet gelokaliseerde zogenaamde ‘verstrengelde’ toestanden die fundamenteel kwantummechanisch zijn en het ooit controversiële onderwerp waren van de Einstein, Rosen, Podolski ‘paradox’. U kunt er gerust op zijn dat IBM en AT&T en ook het US Department of Defence een oogje in het zeil houden. We staan op de drempel van een tijdperk dat gekenmerkt zal zijn door de ontwikkeling van verbazingwekkende kwantumtechnologieën.


257

Zoals Allan Bromley president van de American Physical Society in oktober 1998 het uitdrukte: The truth is that our extraordinary technological progress of recent years, which has produced countless benefits for our people, has had its roots in the research investments made as many as three decades ago. Today, the rate of federal investments in research as a fraction of the gross domestic producthas fallen to half of what it was thirty years ago. In fact, a recent survey has shown that almost three quarters of the citations listed in US industrial patent applications now reference publicly supported research in our universities. Economists tell us that the social rate of return of our investments in basic science – the underpinning of technology – is extremely high. Some believe that it exceeds 50 percent; few believe it is lower than 20 percent.

Het gaat ook echt om principiële zaken, zoals Einsteins E = mc2 nieuwe wegen voor energiewinning in zich sloot, zoals Feynman ooit voorrekende dat alle door de mensheid in schrift vastgelegde informatie op atomaire schaal gecodeerd niet meer dan een kubieke milimeter in beslag zou nemen, zoals de kwantumtheorie van geleiders en halfgeleiders aan de basis staat van de informaticarevolutie, zoals de laser de weg baande voor het lezen en schrijven van bestanden en voor holografie, zoals het effect van kernspin-resonantie (NMR) de weg baande voor niet destructieve diagnostiek met behulp van MRI enzovoort. Zo is het en niet andersom. En daarom is het dat we in de US, die – of we dat nou leuk vinden of niet – steeds weer ons voorland blijkt te zijn, de afgelopen jaren een ontwikkeling

258


hebben kunnen gadeslaan die het uitvoeren van fundamenteel onderzoek als belangrijke verantwoordelijkheid van de centrale overheid weer op de voorgrond brengt. Het criterium daarbij is simpelweg de ambitie dat de US de leiding moet hebben en houden op alle gebieden van wetenschap en technologie. De eis dat de leerlingen van hun scholen in het jaar 2000 het hoogste moeten scoren in internationale tests op het gebied van wiskunde en natuurwetenschappen is daarvan een afgeleide. Het belang van basic research wordt in deze discussies telkenmale onderstreept. Geen ‘corporate welfare’ (waar we in Nederland zulke onvoorstelbare staaltjes van hebben gezien), maar een duidelijk appel om de wetenschappelijke infrastructuur te behoeden voor al te na¨ıeve commercialisatie. De republikein Walker van de House Science Committee stelde daarbij dat veel zaken die te boek stonden als bestedingen ten behoeve van de wetenschap grotendeels neerkwamen op ‘kostbare reddingsacties van technologieën die het op de markt niet hadden kunnen maken’. Zo werd de National Science Foundation niet omgedoopt tot de National Science and Technology Foundation. En zo kon het zelfs gebeuren dat de met veel tromgeroffel opgestarte programma’s van het National Institute of Science and Technology (het voormalige National Bureau of Standards) zoals het Advanced Technology Program (ATP) en de Manifacturing Extension Partnerships (MEP), het in de commissies van het huis en het congres zeer zwaar te verduren hebben gehad, en bijna zijn geëlimineerd. Deze ontwikkelingen volgen op een periode waarin de verheerlijking van het utilitaire denken ook in de US korte tijd centraal leek te staan, en die culmineerde in de stopzetting van de ontwikkeling van de Supergeleidende Supercollider in Texas. (Inmiddels is de US voor een half miljard dollar medefinancier van een soortgelijke faciliteit in Europa, de LHC in Genève, iets dat vijf jaar geleden volstrekt ondenkbaar zou zijn geweest.)


259

Deze kentering in het publieke denken over fundamenteel onderzoek werd ingeleid door een krachtig appel van zestig Amerikaanse Nobelprijswinnaars van juni 1996, waarin opgemerkt werd dat de economische en politieke macht van Amerika, in belangrijke mate het gevolg was van de investeringen in wetenschappelijk onderzoek. En ook nu is de financiering van universitair wetenschappelijk onderzoek een investering in de toekomst die niet mag afnemen. In oktober 1996 deden de nieuwe Amerikaanse Nobelprijswinnaars in natuurkunde en chemie er nog een schepje bovenop, zij spraken van een ‘insidious decay in the US scientific infrastructure’ en van ‘eating our seed corn’. Op 21 januari 1997 stelde senator Gramm vast dat de US te weinig aan fundamenteel (niet-militair) onderzoek deed, en kwam met een wetsvoorstel om de overheidsfondsen voor dat onderzoek te verdubbelen op een termijn van tien jaar. Om zeker te zijn dat het geld goed gespendeerd wordt: . . . , the bill gives priority to investments in basic science and medical research in order to produce new scientific knowledge which will be available in the public domain. The legislation does not allow funds to be used for the commercialisation of technologies, and allocates funds using a peer review system.

Dit tamelijk radicale idee heeft inmiddels aardig wortel geschoten. Het congreslid Ehlers (vice voorzitter van de House Science Committee en voorzitter van een commissie die een nieuwe overheidsstrategie voor wetenschappelijk onderzoek moet ontwerpen) hekelde onlangs de kloof tussen wetenschappers en niet-wetenschappers: Het is ‘in de mode om onwetend te zijn waar het wetenschap betreft’ zo merkte hij op, toevoegend dat zich een ‘anti-wetenschaps’ filosofie heeft ontwikkeld. Hoewel congresleden meer van wetenschap

260


weten dan Jan met de pet, zijn zij volgens Ehlers nog altijd ‘woefully lacking in scientific knowledge’. Ook hij verklaarde zich tegenstander van de enkele jaren eerder florerende trend waarbij de NSF aangemoedigd werd zich bezig te houden met ‘strategisch’ onderzoek. Dat alle zichzelf respecterende wetenschappelijke onderzoeksorganisaties luidkeels hun steun hebben betuigd aan het verdubbelings-voorstel zal niemand verbazen, maar dat het initiatief inmiddels uitgegroeid is tot de Gramm (republikein) en Lieberman (democraat) National Investment Act die ook op grote steun in het Huis van Afgevaardigden kan rekenen laat zien dat er een wezenlijk andere zienswijze is doorgebroken in de politiek aangaande fundamenteel onderzoek, die niet zonder gevolgen zal blijven. Een zienswijze die ook in Nederland de aandacht verdient, en die wat mij betreft, ter profilering van ’s lands politieke partijen op de agenda bij de komende verkiezingen geplaatst mag worden.

Een ervaring rijker, een illusie armer1 Lessen in werkelijkheid Erich Fromm begint zijn boek Beyond the chains of illusion met het volgende citaat van Freud:Men cannot remain children forever; they must in the end go out into ‘hostile life’. We may call this education to reality. Wij moeten ons uiteindelijk verstaan met de werkelijkheid en de wetmatigheden die daarin geldig zijn. Wij moeten de werkelijkheid accepteren zoals zij is. En als we niet weten wat zij is, moeten we daar proberen achter te komen. De natuurkunde – om me even te beperken tot een deelgebied, waar ik enig inzicht in heb – maakt zich in het bijzonder druk over de fundamentele wetmatigheden waaraan de meest elementaire processen onderhevig zijn. Ze is verwikkeld in een systematische striptease van moeder natuur en loopt daarbij tegen aspecten van de werkelijkheid aan die soms ronduit onvoorstelbaar zijn. Onvoorstelbaar was bijvoorbeeld in Newtons tijd de uitspraak dat voorwerpen in een eenparige beweging volharden als er geen krachten op werken. Onvoorstelbaar was de speciale relativiteitstheorie die decreteerde dat alle waarnemers die met eenparige snelheid ten opzicht van elkaar bewegen en die naar een lichtbron kijken, het licht zich met de zelfde snelheid zien voortplanten. Onvoorstelbaar was de kwantumtheorie die zegt dat op microscopische schaal het niet langer mogelijk is om 1.

De Volkskrant, 17 september 1994

EEN ERVARING RIJKER, EEN ILLUSIE ARMER

263

plaats en snelheid van een deeltje op het zelfde moment exact te kennen. Onvoorstelbaar was het dat het heelal niet statisch was maar uitdijend, dat de ruimtetijd – de arena waarin de evolutie zijn beslag krijgt – een dynamisch geheel is, zoals in de algemene relativiteitstheorie wordt beschreven. Onvoorstelbaar was het te ontdekken dat er behalve de zwaartekracht en de electromagnetische kracht, waarmee we vanaf de griekse tijd vertrouwd waren, ook nog andere krachten in de natuur werkzaam zijn. En dat deze krachten die zich op subtiele- maar ondubbelzinnige wijze manifesteren, en quantitatief beschreven kunnen worden. Stuk voor stuk omwentelingen die moeilijk te accepteren waren, omdat zij tegen de intu¨ıtie en het gezond verstand leken in te gaan. Het valt immers niet mee om feiten die onze alledaagse ervaring te boven gaan, te accepteren. Einstein verzette zich niet alleen tegen de kwantummechanica, maar had (aanvankelijk) ook moeite met de notie van een dynamisch (uitdijend) heelal, hetgeen nu juist door zijn eigen algemene relativiteitstheorie voorspeld werd (dit voerde hem tot het invoeren van de kosmologische constante: the biggest blunder of my life). Dirac miste de voorspelling van antimaterie die een direct gevolg was van zijn eigen vergelijking. Pauli, alom geprezen om zijn analytisch vermogen en gevreesd om zijn nietsontziend oordeel, kraakte het idee van de (electron)spin, zodat de onderzoekers het eerst niet durfden publiceren. Later liep hij demonstratief weg bij de voordracht waar Yang zijn ontdekking van de niet-abelse ijktheorieën presenteerde: nu de ruggegraat van de moderne deeltjesfysica. Grote geleerden deinzen terug voor de meest ingrijpende consequenties van (hun eigen) nieuwe ontdekkingen. Ook zij beroepen zich hardnekkig op hun ervaring, intu¨ıtie en gezond verstand. Nobelprijswinnaar Sheldon Glashow steekt zijn jongere collegas, die nu hun energie steken in de ontwikkeling van de nieuwe overkoepelende ‘Supersnaartheorie’, ook niet bepaald een hart onder

264


de riem met de navrante woorden:Contemplation of superstrings may involve into an activity as remote from conventional particle physics as particle physics is from chemistry, to be conducted at schools of divinity by future equivalents of medieval theologians. For the first time since the Dark Ages, we can see how noble search may end, with faith replacing science again. Want, zo zegt hij:The bad news is that years of intense effort by dozens of the best and brightest have yielded not one verifiable prediction, nor should any soon be expected. Wetenschappers zijn ook maar mensen: bij tijd en wijlen eigenwijs, ambitieus, jaloers, emotioneel in prachtige kronkels liggend en dus lastig. Ook zij hebben hun helden en in discussies over hun favoriete onderwerpen kunnen zij iets aan de dag leggen dat grenst aan fanatisme. De natuur laat zich echter weinig gelegen liggen aan de persoonlijke voorkeur of verbeeldingskracht van een individu. Geen plaats voor onfeilbare pausen. Een ieders capitulatie wordt uiteindelijk afgedwongen door een onontkoombaar experiment of de onverbiddelijke eis van logische consistentie. Daarin ligt het meedogenloze van goede wetenschap. Op zijn tijd is iedere wetenschapper een crackpot en hij/zij zal het weten ook. De wetenschappelijke methode is een tamelijk efficiënte machine als het gaat om het om zeep helpen van wonderschone maar foute ideeën. Wat grote fysici lijkt te onderscheiden is niet dat zij geen fouten maken, maar eerder hun vermogen om zowel snel hypotheses te genereren als ook deze weer snel op te geven. Daarmee komen ze als vanzelf op minder voor de hand liggende mogelijkheden, die dan soms tegen ieders verwachting in wel juist blijken te zijn. Het vereist een kritisch mengsel van analytische geest en creativiteit.


265

Illusionisme Is het dan niet allemaal één pot nat? Wat is er nu mis met al die andere zaken: Astrologie, Zwevende tafels (levitatie), alchemie, vibuthi, Tarot kaarten, Lourdes, New age, Kylianfotografie, Wonderolie, Creationisme, Handlezen en Psychokinese. Wat moeten we met de Maharishi’s, EST, TM, Sai Baba, de Moonie’s, Jomanda en de Waco-gang. In eerste instantie is het antwoord simpelweg: niets. Er is niets mis mee zolang het niet in verband gebracht wordt met wetenschap. Het is namelijk alles behalve wetenschap. In een wereld waarin de wetenschap de mens steeds meer lijkt weg te transformeren uit het centrum van de schepping – de astronomie heeft ons immers verbannen naar een tamelijk willekeurige uithoek van het heelal – ontstaat er een sterke behoefte aan een nieuwe zekerheid en troost. Het gezicht van de moderne wereld wordt in belangrijke mate bepaald door de technologie, waarachter een wetenschappelijk wereldbeeld schuilgaat dat in hoge mate onpersoonlijk en abstract is.The more the universe seems comprehensible, the more it also seems pointless’, zei Steven Weinberg. De natuurwetenschap heeft een wereldbeeld voortgebracht waarin eerlijkheid en acceptatie van de werkelijkheid weliswaar centraal staan en waarin duidelijk sprake is van een verregaande samenhang en ordening volgens universele beginselen, maar waarin een primaire zingeving, een moraal, een opdracht of een liefdesboodschap niet voorhanden zijn. Daarin zit het aspect dat velen als een existentieel hiaat ervaren, en anderen als een gat in de overlevingsmarkt. Op zoek naar een nieuwe zingeving komt de religieuze factor weer in beeld. De behoefte aan mythische voorstellingen waarmee men zich als individu kan identificeren. Een re¨ıncarnatie van de behoefte aan sektarische geborgenheid. Inderdaad, men doet uitstekende zaken met bovenmenselijke aangelegenheden: occultisme, mystiek, paranormaal speur-

266


werk, re¨ıncarnatie, rebirthing en bloesemtherapie. Dit alles aangevuld met ‘no nonsense items’ als de calvinistische inentingsstrategie, roomse geboortebeperking en koffie na de dood. Het beste verkoop-argument is als vanouds zwartkijkerij en cultuurpessimisme. Een zwaarmoedige handel in slechte voortekenen is het gevolg. De leer, de schuldvraag, het oordeel en tot slot de heksenjacht. De actualiteit van de middeleeuwen wordt niet alleen op onze slagvelden bevestigd, maar ook in onze wekelijkse bijvoegsels. Bijna-wetenschap Het wordt aanzienlijk riskanter als men probeert spiritualiteit en wetenschap aan elkaar te breien. Zo omarmde de Maharadja Maharishi Yogi tien jaar geleden – in paginagrote advertenties – de N = 8 supergravitatietheorie als realisatie van het door hem langverbeide Unified Field. Men trof volgelingen aan die stoeiden met vergelijkingen en symbolen. Het chanten van wiskundige vergelijkingen getuigt op zijn zachtst gezegd van slechte smaak. The Physics of Tao. Voor mij slechts te vergelijken met het persen van een pantalon door een stoomwals. Ook de weinig geslaagde liaison van paranormale verschijnselen en Heisenbergs onzekerheidsrelaties duikt steeds weer op. Of de combinatie zwartgat en Bermuda Triangle. En wat te denken van de relatie tussen Morphogenetic fields en de leergierigheid van pimpelmezen. Op zo’n moment kan ik mij vinden in het voorstel van Gould aan Shelldrake (in de VPRO-serie ‘een schitterend ongeluk’) om te wachten met het onderzoek naar het bewustzijn van ons zonnestelsel tot de zon begint te praten. Serieus onderzoek naar vermeend paranormale verschijnselen levert keer op keer niets op, of het nu gaat om Uri Geller of wijlen Croiset. Men leze het tijdschrift The Sceptical Inquirerer (of het Nederlandse Skepter ) over de vele subtiele vormen van oplichterij. Toch dreigt pseudo-


267

wetenschap de grootste sektarische bezigheid van allemaal te worden! Een bezigheid die gedoemd is om de eenvoudige reden dat de som van twee halve waarheden geen hele waarheid is. Als het zo door gaat moeten we op onze scholen niet alleen maatschappijleer maar ook ‘werkelijkheidskunde’ gaan onderwijzen. Een briefschrijver in deVolkskrant merkt op: ‘De geleerden die met een stalen gezicht beweren dat er elektronen en zwarte gaten bestaan die nog nooit iemand heeft gezien, zijn dezelfden die tal van verschijnselen die door veel mensen worden waargenomen, onmiddelijk onbestaanbaar noemen omdat het niet in hun wereldbeeld past’. In dezelfde krant lezen we over de man die blij is dat hij nooit natuurkunde studeerde, omdat dat hem zijn onbevangen aanpak bij het onderuit halen van Einsteins relativiteitstheorie, ontnomen zou hebben. Voor vele praktiserende wetenschappers is dit niets nieuws, hun weg heeft die van menig amateur genie gekruist. In het faculteitsblad Stroom (Natuur en sterrekunde, UvA), merkt Georges Charpak – de meest recente Nobelprijswinnaar in de natuurkunde – geamuseerd op:I now even have a secretary at CERN (het Europees laboratorium in Genève). That is not my style at all, but there is no escape, as I have received more than 2000 letters. Some are from ladies I knew when I was 18. That is very nice. But others are from all kind of crackpots who tell me that they are being guided by extraterrestials. De ivoren toren van de wetenschap wordt belegerd en de druk van ‘het nieuwe denken’ om de poorten open te gooien neemt toe. Ik houd het voorlopig nog op Menno ter Braak, die in zijn recensie van ‘De Klop op de Deur’ van Ina Boudier-Bakker volstaan schijnt te hebben met de woorden ‘Niet open Doen’.

268


Een andere werkelijkheid? Is er een keuze? Zijn er alternatieve natuurwetten? Is wetenschap maar een van de vele manieren om de werkelijkheid te begrijpen? In een recente aflevering van het blad Stroom verzucht Julius Wess, de uitvinder van Supersymmetrie: ‘So I explained that physics has discovered laws, that there are certain facts. She was listening but at the end she said: `textitAll this may be true, but I have to belief either in physics or in astrology and it is much nicer to believe in astrology’. Wess merkt dan zorgelijk op dat: ‘We have the responsibility to tell people that the nice and easy way is not the right way to understand phenomena. You have to stand the pain of learning about facts, because they are much more real and profound.’ Het verbijsterende van de wetenschap is gelegen in de eenvoud en universaliteit van de wetten die zij uit de verschijnselen destilleert. Die laten geen ruimte voor uitzonderingen, die zijn absoluut in de zin dat elke schending – hoe klein ook – een revolutie ontketend. De flexibiliteit en het keuze aspect van wetenschap zit hem veel meer in de diversiteit van de oplossingen. De vergelijkingen zijn eenvoudig, elegant en algemeen, en vormen een unieke uitdrukking van een zeer beperkt aantal beginselen. De ruimte van oplossingen daarentegen is gigantisch gedifferentieerd en moeilijk te doorgronden. DNA is opgebouwd volgens dezelfde kwantummechanische principes als een watermolecuul. Maar vraag niet hoeveel varianten van DNA-achtige structuren volgens diezelfde principes mogelijk zijn. Simpele vergelijkingen kunnen inderdaad zeer ingewikkelde verschijnselen beschrijven zoals chaos, turbulentie, toeval, fase-overgangen, katastrofen en contingency. Dat is de reden dat het kennen van de fundamentele vergelijkingen – hoe belangwekkend ook – slechts een eerste stap is op weg naar een volledig begrip van de ons omringende wereld.


269

Ontaarde naastenliefde Naar mijn mening schuilt het gevaar van alternatieve zienswijzen niet zozeer in misplaatste wetenschappelijke of metawetenschappelijke pretenties – die sterven een zachte dood – maar eerder in het sektarisme en de daarbij behorende onderwerping van de menselijke geest. Ik heb geen gefundeerd oordeel over de mogelijkheden van veel van de genoemde spirituele activiteiten in het kader van een individueel groei- of therapeutisch proces. Ik kan me voorstellen dat het kan helpen om mensen dichter bij zichzelf te brengen. Dat het nieuwe (of misschien juist het oude) mogelijkheden biedt om de eigen persoon en de plaats die deze inneemt in de wereld, te leren accepteren. Je stapt erin en later weer uit, zoals in een Lunapark op de kermis waar een kind soms ook angsten onder ogen ziet en deze dan overwint. Een ervaring rijker en een illusie armer. Alleen dat uitstappen levert soms wel eens problemen op, vooral wanneer bepaalde minder geslaagde groeperingen er alles aan gelegen is om hun leden aan zich te binden en te isoleren. Wanneer het proces van heling niet langer gericht is op de bevrijding maar op de onderwerping van het individu, op zieltjeswinnen. Op zo’n moment is het woord slachtoffer meer op zijn plaats. Slachtoffer van een ontaarde vorm van naastenliefde. Dan krijgen we spijt van het feit dat we het vertrouwen in onze kritische geest te vroeg hebben opgegeven. Freud zei het als volgt: No, our science is no illusion. But an illusion it would be to suppose that what science cannot give us we can get elsewhere.

De universiteit een augurkenfabriek1 Voorwaar, de universiteit is geen augurkenfabriek. Ook geen onderwijsfabriek waar het nieuwste model Science Master als een gelikt vormgegeven iPod van de band rolt. Ook al hebben we te maken met een onhygiënische vorm van outputfinanciering, daarmee is kennis nog niet gedegradeerd tot een zure bom. Ook studenten zijn geen product. Het is nu in de mode om ze als veeleisende klant af te schilderen. Met studymiles en een bindend koopadvies, dat wel. Ik vind dat onzin: kinderen zijn toch ook niet de klant van hun ouders? Een universiteit is geen augurkenfabriek, en dient daarom ook niet als zodanig bestuurd te worden. Wat maakt een universiteit als instelling dan zo bijzonder? Laten we beginnen met een karikatuur van de tegenstelling tussen de hoogleraar en de manager/bestuurder. Bij de hoogleraar/uitvinder denkt menigeen aan een Willie Wortel, Guust Flater, Professor Zonnebloem of Professor Zbigniew Prlwytzkofski. Zoekers naar waarheid. Inhoud gaat boven alles. Details zijn cruciaal. Voor hen ligt de waarheid zelden in het midden. Het compromis wordt geschuwd want een foute theorie is beter dan vage. Eerder trouw aan de discipline dan aan de instelling. Excellentie een voorwaarde voor succes. Ontiegelijk eigenwijs want ‘the smartest kids are the hardest to 1. Voordracht gehouden bij de rectoraatsoverdracht van de Universiteit van Amsterdam op 1 oktober 2007

272


teach.’ Op de schouders van reuzen staan, en dat verklaart het vreemde mengsel van nederigheid en arrogantie dat tekenend is voor de hooggeleerde. Van achter zijn volgestouwde bureau kijkt hij kritisch en wantrouwend naar elke vorm van bestuurlijke inmenging. Het gaat om het spel: knikkers, wat zijn dat? Daar tegenover staat de karikatuur van de bestuurder/manager. Een leeg bureau. Geobsedeerd door controle en de daarvoor benodigde organisatiestructuren. Verantwoordelijkheden onmiddellijk vertalen in bevoegdheden. De waarheid ligt in het midden. Werken aan consensus. Topdown denken. Geen details. Korte termijn domineert, de lange termijn is voor mijn opvolgers. Pragmatisch denken, principes bewaren voor de borreltafel. De bewegingsruimte niet nodeloos laten beperken. Veel aandacht voor presentatie, performance en timing. Het gaat om de knikkers. Arrogantie van de macht. Deze waaier van vooroordelen laat de nodige ruimte voor interpretatie en nuance. Blijft, dat de hoogleraar als bestuurder, tevoorschijn komt als een nogal tegenstrijdig concept, een gespleten persoonlijkheid, een vleesgeworden dilemma. Alvorens een frisse duik te nemen in deze mentale kloof is het nuttig het uitzonderlijke landschap te schetsen waarin we ons bevinden. Universiteiten zijn de kraamkamers van de toekomst. Hier wordt de toekomst verwekt. Op het snijvlak van verschillende generaties wordt in de meest letterlijke zin een voorschot op de toekomst genomen. Veel zaken die het aangezicht van de moderne samenleving bepalen, of we het nu hebben over Genetic Engineering of het Wereldwijde Web, zijn nooit als zodanig door wie dan ook ‘besteld’. Ze overkomen de nietsvermoedende burger, de na¨ıeve politicus, en de opgewekte ondernemer. Zulke omwentelingen – het gevolg van een wetenschappelijk onderzoek en verbeelding – zijn de drijvende kracht achter sociale evolutie en emancipatie, meer dan politieke of economische doctrines, of die nu socialisme,

DE UNIVERSITEIT ALS AUGURKENFABRIEK

273

kapitalisme of marktwerking heten. Het zijn de universiteiten die het voortouw kunnen en moeten nemen, niet alleen bij het verkennen van volstrekt onbekende territoria, maar ook bij het zeker stellen dat deze vernieuwingen op een menswaardige manier landen in onze samenleving. Kennisinstellingen als de onze moeten een rationeel baken zijn in de oriëntatie van de samenleving op de toekomst. Het universitaire collectief fungeert in die zin als nationaal geweten. Universiteiten, zijn ook de hoeders van het intellectuele talent van de natie. Door mensen op te leiden die verwachtingen en mogelijkheden in een passend perspectief weten te plaatsen, een perspectief waar de angst heeft plaatsgemaakt voor nuchtere afwegingen, wordt op zeer concrete wijze de toekomst in de steigers gezet. Tenslotte zijn we ook de hoeders van onopgeloste problemen, waarmee wij het talent naar ons toe moeten halen, of het nu gaat over de aard van donkere materie, de werking van het brein, het bouwen van een kwantumcomputer of het doorgronden van een complex systeem als het globale klimaat. Dat heeft hopelijk een aantrekkingskracht die een leasebak te boven gaat. Tot zover het landschap. Het besturen van zo’n grillige mastodont, waar creativiteit en briljantie om de eer strijden, en waar per definitie de neuzen juist niet één kant opstaan, vereist een wonderlijke combinatie van talenten. Een combinatie die natuurlijk niet alle professoren gegeven is. Gelukkig maar zou ik zeggen. Hoe kun je een zo veelkoppig monster in bedwang houden en aansturen? Veel koppen zien immers veel bedreigingen, uitdagingen, en prooien. Het gaat erom grote prestaties van individuen en kleine teams in deze jungle mogelijk te maken. Daar past geen totalitair regime maar een dienend leiderschap. Wat mij opvalt als ik op andere hoger geclassificeerde universiteiten elders in de wereld kom, is dat onze universiteiten veel bestuurslagen hebben, ondanks beweringen van het tegendeel zijn ze in hoge mate bureaucratisch. Krachtig

274


bestuur is prachtig, maar teveel controle wordt vaak terecht beschouwd als een ge¨ınstitutionaliseerde vorm van wantrouwen, ook al wordt die gelegitimeerd door de publieke opinie of een politieke mode. . . Het optuigen van bestuurlijke tussenlagen kost handen vol geld en zuigt veel talent en energie weg uit de primaire processen. Om zeker te zijn dat we geen belastingeuro verkeerd spenderen geven we er duizenden uit. Het wekt geen verbazing dat hoogleraren er doorgaans ingewikkelde haat/liefde verhoudingen op na houden met hun bestuurders, waarin overspel geen uitzondering is. Bestuurders staan qualitate qua boven de partijen op basis van afspraken die niet automatisch een natuurlijke gezagsverhouding lijken te weerspiegelen. Het is vaak moeilijk om bestuurders van voldoende academisch gewicht te vinden voor alle belangrijke posten binnen de universitaire organisaties. Hoogleraren staan niet te trappelen om directeur of politicus te worden. Je moet ze aan hun hersenen de trap opslepen. Andersom lijkt dat trouwens een minder groot probleem. De bestuurder als hoogleraar: we kennen allen de ex-ministers die best met enige gretigheid een professoraatje proberen op te pikken na bewezen publieke diensten. Mooier nog dan een lintje is een bijzonder hoogleraarschap. Ik ben van mening dat hoogleraren MOETEN besturen, om te zorgen dat de specifieke aspecten van de in hoge mate verstrengelde onderzoeks-, onderwijs- en outreachpraktijk tot in de hoogste regionen van de organisatie hoorbaar, zichtbaar, en voelbaar blijven. Er staat te veel op het spel om dat aan welwillende, of overambitieuze managers over te laten. De zeer specifieke werkomstandigheden waardoor een universiteit kan excelleren vormen een delicaat samenspel van factoren, waarin een rigide bestuursmatrix geen meerwaarde heeft, maar eerder demotiverend en averechts zal werken. Daarom moeten hoogleraren zelf besturen, het heft in eigen hand nemen maar ook de hand in eigen boezem durven steken. Als

DE UNIVERSITEIT ALS AUGURKENFABRIEK

275

hoeders van dit uitzonderlijk landschap zijn ze dat aan zichzelf en anderen verplicht. Noblesse oblige. Het goede nieuws is natuurlijk dat zeer succesvolle hoogleraren-bestuurders geen uitzondering zijn. Godzijdank zijn er vele wegen naar de bestuurlijke top, dat kan ook wetenschappelijk verleden in de theologie dan wel wiskunde zijn. Aan de Universiteit van Amsterdam heeft bijvoorbeeld de experimentele hoge-energiefysica uit de kokers van het NIKHEF (Nationale Instituut voor Kern- en Hoge-Energiefysica) en het CERN heel wat kundige bestuurders tevoorschiijn getoverd. Een schaduwkant aan de besturende hoogleraar die minder onschuldig is dan het lijkt, is dat de terugkeer in de gelederen van de wetenschap na het volbrengen van een bestuurlijke klus geen sinecure is. Je positie in het wetenschapsveld behouden terwijl je bestuurder bent is bij een serieuze bestuurlijke uitdaging zeer moeilijk, dat kan tot buitengewoon stressvolle situaties leiden. Waar bij de vrouwen emancipatie de spanning tussen de combinatie gezin en zware baan een belangrijk obstakel heeft gevormd, of nog vormt, geld zoiets ook voor de combinatie onderzoek en besturen. Twee tegengestelde ways of life tegelijkertijd leven, levert vaak een pijnlijke spagaat op. We moeten hoogleraren vooral niet in een te vroeg stadium van hun carrière aan de primaire processen onttrekken om zware bestuurlijke klussen op te knappen. In dat geval kan de onomkeerbaarheid van het carrièrepad slechte gevolgen hebben voor de hoogleraar in kwestie maar ook voor de universiteit als geheel. We moeten ervoor zorgen dat de universiteit geen augurkenfabriek wordt, ook al vraagt de publieke opinie daar misschien wel om. Bestuurlijke verantwoordelijkheid nemen, impliceert tot op zekere hoogte een overgave aan de instelling waarvoor men werkt. En hier kunnen we met gepaste trots naar onze eigen instelling kijken, met een hoogleraar als voorzitter van de Raad van Toezicht, van het College van Bestuur

276


en (gelukkig ook) een hoogleraar als Rector Magnificus. Een redelijke fractie van de hoogleraren blijkt over uitstekende managementgaven te beschikken, mits een passend ontwikkelingstraject wordt doorlopen. Het zijn er gelukkig ook weer niet teveel. Maar van hen die het in zich hebben, hangt in dit tijdsgewricht veel af: bijvoorbeeld of de universiteit een augurkenfabriek wordt of niet.

The selfish genius1 O, that that earth, which kept the world in awe, Should patch a wall to expel the winter flaw! Shakespeare

Valckenierstraat, juist ja. En wie is die meneer Valckenier dan wel, welke diensten heeft hij het mensdom bewezen dat er een doodlopende straat met daaraan het befaamde Van der Waals-Zeeman laboratorium naar hem genoemd is. Dat lab is een dependence van een Facultaire Holding, die als je hun enveloppen moet geloven alleen in Amsterdam al zo’n vijf vestigingen heeft. Zitten die boys soms in het onroerend goed vraag je je af, of was dat juist het geval in Leiden? Nog één facultaire fusie er overheen en ze kunnen als relatiegeschenk hun eigen monopoly-spel uitgeven. Was die Valckenier nu burgemeester, verzetsheld, weldoener of voorzitter van een buurtcomité? Waarom in onze postmoderne heilstaat niet gewoon ‘110de straat’, ‘5-de gracht’, of ‘248-ste steeg’, vraag je je af. Of geeft dat problemen in onze nogal ongecijferde natie. Misschien mag ik dat kamergeleerde plan om wijken in de grote steden van een systematische nummering te voorzien, dat ooit voor vele miljoenen met veel voortvarendheid uitgevoerd werd, in de herinnering roepen. Dat was een debâcle waarvan de aanduidingen S103 en S105 die we nu nog her en der in Amsterdam tegenkomen, de laatste stoffelijke resten zijn. 1.

Afleiding, januari 1997

THE SELFISH GENIUS

279

Handige borden, vooral voor mensen die goed de weg weten. Deze onderneming staat in schril contrast met het witte fietsenplan dat juist nooit officieel werd uitgevoerd, maar dat vandaag de dag in Amsterdam in de praktijk maar al te goed werkt, ook al is dat zonder dat de rechtmatige eigenaars om hun medewerking is gevraagd. Het doet denken aan dat geestrijke plan om LSD actief te gedogen, door het aan het drinkwater toe te voegen, op zijn minst op Koninginnedag. Dan zou het succes van die Eurotop in Amsterdam gegarandeerd geweest zijn. Jammer dat de tandartsenlobby die toevoeging uiteindelijk toch nog in fluor heeft weten om te zetten. Enfin, we hebben altijd nog Internet om op te trippen. Niemand zal mij horen zeggen dat in Amsterdam de Verbeelding niet aan de macht zou kunnen komen. Straten, pleinen, zelfs hele steden worden vernoemd in een ijverige poging onze superieure medeburgers aan de vergetelheid te ontrukken. Wijlen Jan in mootjes, wijlen Kees liefdevol gebalsemd en José zaliger, uitgestrooid op een grasveld waarover eens beroemde mannen achter een bal aanholden. De één krepeert onder een beroemde brug, de ander ambieert op een vaste positie in een panopticum, terwijl weer een ander pas gelukkig kan sterven als er een mausoleum of piramide voor hem/haar klaar staat. Wie durft in deze wereld van ingebeelde ‘Evergreens’ op zoek naar een voetstuk nog te zeggen: What‘s in the name? Het Hall of Fame Effect waarin een ontembaar verlangen naar tot monument versteende krokodilletranen zich doet voelen. Godfried Bomans beweerde ooit al dat bescheidenheid de meest effectieve manier is om dubbele complimentjes uit te lokken. Het idee dat wetenschappers zulke bescheiden mensen zijn, berust dan ook op een misverstand. Dat blijkt als je kijkt hoeveel mogelijkheden ze voor zichzelf gecreëerd hebben om een graantje onsterfelijkheid mee te pikken. Dit aantal gaat het aantal straten van een middelgrote natie verre te boven.

280


Eert uw Vader en Moeder maar vooral toch elkaar, is het devies. Niet alleen staan we in de rij voor de Nobelprijs (real dynamite) de Fields of Turing medal, de Wolfprijs, de Koning Feisalprijs, of een Pauselijke dan wel andere medaille, nee, er blijkt nog heel wat eer te behalen voor de bètabaasjes. Waar de overgedienstige burger een lintje of straatnaam krijgt aangemeten kan het voor de fysicus als het even meezit, wel eens de naam van een komeet, maan, planeet, melkwegstelsel, of erger nog, een heel heelal zijn (ook al is dat dan niet het heelal waar wij in gevestigd zijn, een kniesoor die daar op let). Bij andere wetenschappers wordt de jacht op het eeuwige leven bekroond met een eervolle vermelding in de inhoudsopgave van een degelijk tekstboek, dat hij/zij als het een beetje tegenzit desnoods wel zelf maar moet schrijven. Het is bekend dat in de wiskunde het (bij voorkeur op het sterfbed) uitspreken van een schier onbewijsbaar vermoeden al reden kan zijn om bijgezet te worden in de Hall of Fame. In de fysica kan men in analogie hiermee denken aan de geestelijke vaders/moeders van befaamde maar nooit waargenomen deeltjes, zoals het even-kijken-niemand-vergeten?-deeltje, oftewel het Higgs-Kibble-Hagen-Guralnik-Brout-Englert deeltje, meestal domweg Higgs-deeltje genoemd, of de ’t HooftPolyakov monopool, of de zelfs per definitie niet-waarneembare Maxwell demon of Faddeev-Popov antighost. Verder is het wachten op periodiek waar te nemen Rubions (opzienbarende pieken in data plots), de Zumino’s (de superpartners van de Z, door kenners ook wel Bruno’s genoemd), het Planckton (graviton) en de Doorzon (vermiste zonneneutrino), de Wimps (weakly interacting massive particles, oftewel van die kleine onzichtbare dikkertjes waar je donkere materie van kunt brouwen) en Valentino’s (gebruikt voor gedurfde gedanken-experimenten op dansscholen). Dat is lang niet alles: je naam kan ook nog verbonden worden aan een vergelijking, een natuurwet, een oplossing van

THE SELFISH GENIUS

281

een vergelijking, een transformatie, een effect, een apparaat, een eenheid, een anomalie, een functie, een kracht, een kortlevend element, een model, een term in een vergelijking, een experiment, een ijk, een excitatie, een proces, een laboratorium, een bibliotheek, een nevelkamer, een fonds, een fellowship, een stichting, een paradox, een vermoeden, enzovoort enzovoort. Kortom: there is plenty of room at the top. Ondanks deze fabelachtige kans op faam, spelen de meesten onder ons het klaar nog slechts tot de categorie der vergankelijken, der Naamloze Vennoten te behoren. We are just the transients, the Instantons of Science. Jongens en meisjes die te zijner tijd met een handjevol citaties en door de universiteit verstrekte visitekaartjes onder de zoden moeten. In Mme Tussauds panopticum kom je het geleerde voetvolk nu eenmaal niet tegen. Ik vind dat wij elkander, net zoals ooit de uitvinders van een perpetuum mobile, bemoedigend moeten toespreken. Hier volgen troostvolle woorden van Lord Rutherford: It is not in the nature of things for any one to make a sudden violent discovery; science goes step by step, and every man depends on the work of his predecessors. When you hear of a sudden unexpected discovery – a bolt from the blue, as it were – you can always be sure that it has grown up by the influence of one man on another, and it is this mutual influence which makes the enormous possibility of scientific advance. Scientist are not dependent on the ideas of a single man, but on the combined wisdom of thousands of men, all thinking of the same problem, and each doing his little bit to add to the great structure of knowledge which is gradually being erected

Hoewel door een aristocraat geuit, zijn dit woorden waarvan zelfs Lenins hart sneller zou zijn gaan kloppen. Waarde stu-

282


dent, één ding lijkt me nu duidelijk, voor jou maakt het geen zier uit wat ze na je dood over je vertellen, dus pluk de dag en maak je nu eindelijk eens druk over het hiernumaals. Bedenk wat de wetenschap je nu te bieden heeft: Onbetreden kwantumpaden op prachtige lokalisaties in prachtige renormalisatieparken met een keur aan exotische toestanden. Zwarte gatenkaas voor de slanke lijn waar de weight watchers niet van terug hebben. Stel je voor: douchen onder de Bohrstraal en van de Wheatstone-brug in de de Dirac-zee duiken. Het is toch veel leuker om een ‘levende legende’ te zijn zoals René Froger, of Premier Kok, en om zeker te weten dat Madame Tussaud je na een paar jaar weer uit haar Celebreties Gallery lazert. Als je faam begint te slinken word je gewoon omgesmolten tot je opvolger. De Lubbers-Kok transformatie is een bekend voorbeeld van zo’n geslaagde wisseltruc. Anders kun je het wassen beeld overnemen om thuis in de vestibule, salon of voortuin op te stellen. Dan is er altijd iemand thuis, en kom je bovendien jezelf op gezette tijden als dummy tegen, en dat kan geen kwaad voor zelfingenomen types die in eigen kring wereldberoemd zijn. Visibility, daar gaat het om, kijkcijfers. Wat heb je eraan als ze als dank voor een leven in de wetenschap een krater op de achterkant van de maan naar je noemen, wat moet je nageslacht op een heldere vollemaansnacht met zo’n onzichtbaar eerbewijs. Op de voorkant van de maan zit je beter en het is nauwelijks verrassend dat aardig wat medelanders daar een kratertje hebben weten te bemachtigen: niet slechts coryfeeën als Huygens, Snellius, Stevin, Kapteyn en De Sitter, maar ook figuren als Rainer Gemma, Gerhard Kremer (ook wel Mercator genoemd, met de naar hem genoemde projectie), Frederick Kaiser, Egbert Kreiken, Philippe van Lansberg (Vlaamse arts en astronoom die een verhandeling over het gnomon en het astrolabium schreef), Charles Malapert, Johannes Holwarda (Hoogleraar Logica te Franeker), Godfried

THE SELFISH GENIUS

283

Wendelen, Martin van den Hove, Daniel Santbech, Jan Stade, Michiel Florentius van Langren, Adriaan Metius (die π benaderde met de verhouding 355/113), Theodore Moret, André Tacquet, Adriaan Vlacq, David Fabritius (Oostfries theoloog en astronoom, in 1617 vermoord door een ganzendief), de brillenslijper Zacharias Jansen (een van de vele uitvinders van de telescoop), Johannes Laprey (vermoedelijk de enige echte uitvinder van de verrekijker en telescoop), en tot slot Cornelis Drebbel (volgens ingewijden de uitvinder van de duikboot: een fundamenteel strategisch technoloog ‘avant la lettre’ dus). Interessant is dat bijna alle grootheden die ik zojuist opgesomd heb eind 16de en begin 17de eeuw geleefd hebben, toen de maan nog een hot topic was en mensen met gedragsproblemen nog als maanziek werden bestempeld. Dat is trouwens net voor de periode 1665-1680 dat ene Gilles Valckenier maar liefst negen maal burgemeester was van Amsterdam. Het duurde meer dan honderd jaar tot in 1812 eer een straat op het gedempte stuk van de Lijnbaansgracht naar hem genoemd werd. En nu geen valse bescheidenheid, je weet maar nooit wat jouw pennevruchten over honderd jaar nog teweeg brengen in het straatbeeld van Amsterdam. Je zal er maar de aanleiding zijn om een gracht te dempen.

Door de bomen het bos blijven zien1 A major advance might best be defined as one that was not foreseen Victor Weisskopf

Futurologica Millennia Ik sta op de drempel van een nieuw millennium en word geacht de maat van de toekomst te nemen. Eerst een terugblik. In het voorchristelijk millennium werd in Griekenland met logisch denken en kritische analyse het fundament voor de wetenschappelijke methode gelegd. Het daaropvolgende millennnium stond in het teken van religieuze expansie maar ook van wetenschappelijke verstarring en verloedering. Het afgelopen millennium daarentegen, voegde het grote belang van waarneming en experiment toe, zodat met de vruchtbare spiraal van theorie en experiment de wetenschap tot een versnelde ontwikkeling kon komen. Nu de grote sprong voorwaarts. Over duizend jaar hebben we een overkoepelende theorie die een gedetailleerd begrip van de evolutie geeft. Die niet alleen de kloof tussen dode en levende materie overbrugt, maar ook de kloof tussen materie en geest. Het concept van de menselijke ziel heeft defintief schipbreuk geleden, en de mens heeft zijn eigen lot in handen genomen. Het tijdperk van de wetenschap is defintief daar. Maar de kerken – welke 1.

Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde, april 1996

286


dat dan ook mogen zijn – zijn voller dan ooit. Niet zo gek als je bedenkt dat ‘The ultimate statement about the origin of the universe turned out to be of the undecidable type – in the Gödel sense’. De ongekende mogelijkheden die de wetenschap verschaft, leiden tot steeds zwaardere ethische dilemmas. En aangezien kennis geen garantie tot rationeel handelen inhoudt, is de kans op escalerende conflicten verre van verstreken en balanceert het mensdom nog immer aan de rand van een afgrond. ‘Invriezen en emigreren naar het andere einde van de melkweg’, is mijn advies. Bohr zei het al,‘ voorspellen is moeilijk, vooral als het om de toekomst gaat’. Centennia ‘Coarse graining’ op een schaal van eeuwen, levert een niet minder boeiend beeld op. Wat het meest opvalt is de versneld toenemende samenhang in de beschrijving van de ons omringende natuur. Newton bracht de hemelse en ondermaanse mechanica met zijn universele bewegingswetten onder één noemer. Macroscopische verschijnselen werden herleid tot de onderliggende microscopische wetten, zoals in het expliciete verband tussen warmte en moleculaire beweging. Maxwell verklaarde electrische en magnetische verschijnselen, maar ook licht als manifestatie van het electromagnetische veld. Darwin schiep met zijn evolutietheorie een groots verband tussen alle vormen van leven. De twintigste eeuw bracht eerst de speciale relativiteitstheorie van Einstein (als machtige brug tussen de theorieën van Maxwell en Newton) maar ook diens gravitatie theorie waarmee de notie van een dynamisch heelal onontkoombaar werd. De ontdekking van de kwantummechanica verschafte ons toegang tot de microscopische wereld. Tenslotte werd met de kwantumveldentheorie de brug tussen speciale relativiteit en kwantummechanica geslagen, een ontwikkeling die culmineerde in het standaardmodel voor de subnucleaire wereld van quarks, leptons en ijkdeeltjes.

DOOR DE BOMEN HET BOS BLIJVEN ZIEN

287

De kwantumladder – waaraan overigens de nodige sporten ontbreken – voert ons van de elementaire deeltjes via atomen en moleculen naar de structurele rijkdom van de gecondenseerde materie, maar ook tot die van de moleculaire biologie. De kwantumladder als structurele hierarchie, maar ook als tijdpad van de evolutie: van quark tot zelfreproducerend organisme. Ieder keerpunt veroorzaakte een hevige filosofische schokgolf. De aarde niet plat, en niet in het centrum van de kosmos. Een heelal dat uitdijt. Gelijktijdigheid een relatief begrip. De onzekerheidsrelaties die van God een dobbelaar maken. Aap en mens als naaste buren op de evolutionaire ladder. De natuurwetenschap heeft zich, behalve als aanjager van technologie, ook met dit wereldbeeld onsterfelijk gemaakt. Decennia ‘En nu?’ vraagt men mij. ‘Vooral doorgaan’, zeg ik. Of pakken zich donkere wolken boven de natuurwetenschap samen en is er iets dat ons een halt toeroept? Hebben we met de ontmythologisering van het wereldbeeld, de dreiging van technologische rampen en de vervreemding en ontheemding die de technologisering in de wereld teweeg heeft gebracht, het krediet van onze medemens verspeeld? Alom wordt de noodklok geluid, vooral relatief dichtbij huis. De natuurkundige Julian Schweber sprak in 19959 in een artikel in Physics Today van een ‘Crisis in Physical Theory’, terwijl Nobelprijswinnaar C.N. Yang op zijn beurt in Scientific American de uitdrukking ‘ We are in big trouble’ bezigde. Moeten we inderdaad de kwantumladder naar steeds kleinere structuren maar niet meer verder afdalen, omdat die kennis niets meer toevoegt aan de vragen die de maatschappij ons nu stelt? Of zoals die andere ‘Nobel-laureaat P.W. Anderson dat zo krachtig verwoordde: ‘In fact, the more elementary particle physicists tell us about the nature of fundamental

288


laws, the less relevance they seem to have to the very real problems of the rest of science, much less to those of society.’ Is dit pessimisme van onze kampioenen een bewijs van naderend onheil of slechts de uitdrukking van hun tanende creativiteit, en verwarren zij de neergang van hun eigen rol met het stervensuur van ‘hun’ wetenschap? Is de tijd van grote ideeën in de theoretische fysica inderdaad voorbij en is deze verworden tot een volwassen of zelfs bejaarde wetenschap waarin nog slechts plaats is voor kruideniers, vakkenvullers en postzegelverzamelers? Heeft de ivoren kip zijn laatste gouden ei gelegd? Of is het probleem in feite, zoals Schweber ook opmerkte, dat ‘Modern research is conducted within a society whose dominant conception of rationality follows the doctrine of instrumentalism: Truth is valued less than usefulness’. Bovenstaande uitspraken geven uiting aan een gerechtvaardigde bezorgdheid op de korte en middellange termijn over waar het met de wetenschap heen moet, maar niet meer dan dat. Het kan toch niet zo zijn dat het Amerikaanse begrotingstekort anno 1994 een maat is voor de relevantie van een nieuwe natuurwet of de inzichten die kwantumgravitatie voor ons in petto heeft. Net zo min als een pauselijke ban in de 17de eeuw van invloed is geweest op de impact van Galileo’s woorden. Wetenschap vereist nou eenmaal geduld, lange adem en een volle portemonnee, hoewel dat voor theoretische studies wel meevalt maar theorie op zich is niet voldoende. Zonder experiment is theorie blind wordt vaak gezegd. Aan voornoemde voorwaarden kan natuurlijk niet altijd voldaan worden, maar het kennen van de ultieme waarheid blijft een belangrijke drijfveer voor het menselijk handelen op de lange termijn. De rijkste naties in de wereld zullen uiteindelijk altijd weer alle wegen die de wetenschap biedt bewandelen. Zij zullen de kwantumladder afdalen naar het mysterie van de kleinste


289

afstandsschalen en de ladder op klimmen naar het hart van de levenswetenschappen. En zij zullen met steeds krachtiger instrumentarium de raadsels van de kosmos proberen te ontrafelen. Het onoplosbaar model Hierarchieën De allesomvattende theorie, die niemand kent en waar niemand op zit te wachten, is vanzelfsprekend en compleet, met vermoedelijk niet meer dan één parameter. Het is een wolf in schaapskleren. In al zijn elegantie en eenvoud blijken de vergelijkingen volstrekt onoplosbaar. De ruimte van oplossingen is zo immens dat zelfs de grootste geest er terstond in zou verdwalen. Ons aanknopingspunt is dat we ‘de oplossingen’ al zoekende naar deze ultieme theorie reeds zijn tegengekomen in onze niet-aflatende onderzoeksinspanningen. Inderdaad, alle bestaande theorieën liggen in die oplossingsruimte besloten. Deze heeft een hiërarchische structuur, waarbij op toenemende afstandsschalen karakteristieke verschijnselen optreden die een manifestatie zijn van nieuwe vrijheidsgraden. Elk niveau heeft zijn eigen autonome effectieve theorie in termen van (collectieve) vrijheidsgraden en effectieve parameters die de generieke eigenschappen van de onderliggende theorie reflecteren, zoals het bestaan van symmetrieën (of juist de breking daarvan) en de daarmee samenhangende behoudswetten. Dit leidt tot het begrip ‘universaliteit’, de idee dat de microscopische details weinig invloed hebben op de vorm van de resulterende macroscopische theorie. Het blijft wel zo dat de onderliggende theorie antwoord kan geven op vragen die je op het macroscopische niveau niet geacht wordt te stellen omdat ze daar niet te beantwoorden zijn; het zijn de zogenaamde ‘waarom’ vragen naar de intrinsieke eigenschappen van de macroscopische vrijheidsgraden die je beschrijft

290


(denk bijvoorbeeld aan grootheden als temperatuur, massa, lading, spin, statistiek, isospin). Een tamelijk unieke uitzondering is de kosmische kortsluiting – namelijk dat het begrijpen van de fysica op de allerkleinste afstandsschalen ons toegang verschaft tot de Oerknal en dat die op zijn beurt alles zegt over de structuur van het heelal op de allergrootste afstands schalen. Omgekeerd is het zo dat kosmologische data belangrijke voorwaarden oplegt aan de elementaire deeltjes fysica, met betrekking tot fase overgangen, donkere materie of neutrino massa’s . Onoplosbaarheid Realistische modellen zijn meestal maar in beperkte mate exact oplosbaar met analytische methoden. Het klassieke probleem van drie graviterende deeltjes bijvoorbeeld is al onoplosbaar en vertoont reeds (deterministisch) chaotisch gedrag. Wat te denken van macroscopische objecten die opgebouwd zijn uit grote aantallen atomen. Gelukkig zijn we vaak juist niet ge¨ınteresseerd in het preciese gedrag van de individuele vrijheidsgraden. We moeten middelen over de mogelijke toestanden van de individuele vrijheidsgraden, of anders gezegd we moeten integreren over de klassieke dan wel kwantummechanische faseruimte, een ruimte die in veel gevallen oneindig dimensionaal is. Zo gauw er interacties in het spel komen is het uitvoeren van dit soort integralen meestal alleen in een (asymptotische) storingsreeks mogelijk, en daarmee staan we machteloos tegenover de meeste collectieve verschijnselen. Op theoretisch niveau doet zich de belangrijke omstandigheid voor dat effectieve theorieën die op totaal verschillende niveaus betrekking hebben, grote mathematische gelijkenissen kunnen vertonen. Het credo ‘zeg het met formules’, maakt een bloeiende uitwisseling van methoden en technieken mogelijk, en een vruchtbare kruisbestuiving van verschillende deelgebieden in de theoretische natuurkunde is het ge-


291

volg. Voorbeelden te over: de renormalisatiegroep, symmetriebreking, topologische defecten, random matrixmodellen, padintegralen en roostermodellen. Het kan gebeuren dat de snaartheorie die pretendeert de meest fundamentele fysica te beschrijven, aanleiding kan zijn tot de ontwikkeling van de conforme veldentheorie, die op zijn beurt weer gebruikt kan worden in de theorie van de kritieke verschijnselen, de theorie van onzuiverheden of de theorie van solitonen. Soms leren we veel van het bestuderen van modellen voor extreme en wellicht niet bepaald fysische waarden van de parameters. We spelen met de dimensie (bijvoorbeeld als continue variabele), we laten de temperatuur of het aantal soorten deeltjes naar oneindig gaan. We kiezen parameters complex, of juist gelijk aan nul. We bestuderen ge¨ıdealiseerde en geamputeerde modellen. We vervangen onderliggende modellen door exact oplosbare modellen in dezelfde universaliteitsklasse. De opbrengst van deze manipulaties kan een briljante ‘ansatz’ zijn die ons weer vat geeft op een realistisch systeem Simulatie De simulatietechniek, waar met behulp van steeds krachtiger rekentuig de meest gecompliceerde modellen met brute kracht kunnen worden doorgerekend, stelt het gebrek aan ‘oplossend vermogen’ van de theoretische fysica regelmatig op pijnlijke manier aan de kaak. Waar de computer eerst nog de gewaardeerde bemiddelaar was tussen experiment en theorie, lijkt zij steeds meer de theorie te verdringen naar een rijk van kostbare en exotische geneugten. De vraag van de overbodigheid van de theoretische natuurkunde dient zich aan als nimmer te voren. Immers, van de schaalverkleining (of vergroting) en de toename van rekensnelheid zijn de grenzen nog lang niet bereikt, vooral als we ons bij deze futuristische bezinning voorstellen dat optische elementen (ruimtelijke informatieopslag in combinatie met de lichtsnelheid) tot de mogelijkheden

292


behoren. En wat als het fenomeen ‘kwantumcomputer’ ook nog op onze weg komt? Het is alsof de te modelleren fysische systemen van een bewustzijn worden voorzien, en daarmee in staat zijn zelf antwoord te geven op alle mogelijke vragen betreffende de toestand waarin dat systeem zich bevindt. Het is op dit punt van belang om op te merken dat er wel een strategie (algoritme) voorhanden moet zijn om het probleem binnen een redelijke tijd te kunnen kraken. Voor veel problemen zijn zulke computationele strategieën niet bekend. Problemen van dit type bestaan in elk vakgebied en zeker ook in de fysica. Het gaat bijvoorbeeld om wanordelijke systemen, modellen met locale toestandsvariabelen (velden of spins) die lukrake, niet-lokale wisselwerkingen hebben, zoals bijvoorbeeld (spin)glazen. De energie of actie als functionaal van de configuratie is dan zeer grillig en bevat zeer vele locale minima en maxima. Het vinden van een absoluut minimum van de energie is dan zeer moeilijk en dat wil zeggen dat de grondtoestand als het ware onvindbaar is. Er is een proliferatie van metastabiele configuraties waar het numerieke systeem eindeloos in kan blijven steken. Veel vragen betreffende de statica zoals het fasediagram en aard van de overgangen zijn daarom nog steeds onbeantwoord. Dit soort optimaliseringsproblemen is van het ‘NP-volledig’ type, een klasse van combinatorische complexiteit waarvoor bewezen kan worden dat de CPU-tijd nodig voor het bepalen van de oplossing exponentieel groeit met het aantal toestandsvariabelen, hetgeen erop neer komt dat de rekentijd exponentieel groeit en al snel de levensduur van het heelal overtreft. Ik denk daarom dat theorie, simulatie en experiment elkaar ook in de toekomst op essentiële wijze zullen blijven aanvullen. Een prachtige ménage à trois. Simulatie is de meest flexibele toetssteen die een theoreticus zich maar kan wensen. De toekomst voor de theorie ligt nog steeds in de verklarende kwaliteit en de interpretatieve mogelijkheden die zij


293

biedt, vaak op grond van vereenvoudigde modellen, die wel (exact) oplosbaar zijn. Ze moet op grond daarvan het relevante begrippenkader en de universele metaforen genereren. De stille hoop is dat elk complex systeem een verborgen eenvoud bezit die zichtbaar wordt door er op de juiste manier naar te kijken. Omdat simulaties van fysische systemen veel gemeen hebben met simulaties van systemen uit andere quantitatieve wetenschaps- of toepassingsgebieden, ligt hier ook een waardevolle mogelijkheid voor de theoretisch fysicus om een potentieel isolement te doorbreken. Om zijn conceptuele bagage ook in de belendende percelen van wetenschap en samenleving aan de man te brengen. Extra vereisten zijn behalve enige zendingsdrang, creativiteit, vooral openheid en de wil te communiceren. Sucesvolle voorbeelden zijn Tinbergen (pionier op het gebied van quantitatieve methoden in de economie) of Veltman (of Wolfram) (pionier op het gebied van de symbolische manipulatie) of Ginsparg (die nu met zijn ArXives (elektronische Bulletinboards) een revolutie op het gebied van de wetenschappelijke uitgeverij teweeg brengt). De wildgroei van catastrofetheorie in de psychiatrie, of van chaostheorie op Wallstreet en van supergravitatie in de wereld van de Transcendente Meditatie, moeten we dan maar op de koop toe nemen. Uitdagingen Ons vak staat nog bol van ‘longstanding problems’ die een blijvende intellectuele uitdaging vormen voor nieuwe generaties theoretici. Als we ons realiseren dat onze wiskundige collegas er de afgelopen decennia in slaagden om zowel het ‘vierkleuren probleem’ op te lossen als de ‘laatste stelling van Fermat’ te bewijzen, is alle hoop nog niet verloren. Dus, aan de slag met turbulentie, het 3-dimensionale Ising-model, quarkopsluiting, zwarte gaten, zware fermionsystemen, kwantumgravitatie, hoge temperatuur supergeleiding, 1/f-ruis, donkere

294


materie en het Hubbard-model. En trouwens, waarom is de dimensionaliteit van de ruimtetijd gelijk aan vier, waarom is het aantal families van elementaire deeltjes gelijk aan drie, waarom is de hoogste in de natuur voorkomende waarde voor de spin gelijk aan twee, waarom is de verhouding van de electrische lading van het electron en proton (op een teken na) gelijk aan één en waarom is de cosmologische constante op een fractie na gelijk aan nul? Ga op weg, vrienden, de ‘waarom’ vragen van nu, zijn immers de ‘hoe’ vragen van morgen, en als je het antwoord onverhoopt niet kunt vinden, ben ik er zeker van dat het uitzicht onderweg zo mooi is dat je je reisplan bijtijds hebt bijgesteld. Weisskopfs citaat in de aanhef van dit artikel is daarbij een duidelijke aanmoediging. Postscript: een theoretisch verlanglijstje Symmetrieën Een symmetrie legt extra beperkingen op aan een model waardoor het beter (of zelfs exact) oplosbaar wordt. Ons begrip van symmetrie heeft zich in de loop van de tijd steeds verder verruimt en verdiept. De breking, de locale ijking of deformatie van nieuwe symmetrieën, kan onverwachte fysica in beeld brengen. In de hoge energiefysica is het wachten op nieuwe onderliggende of overkoepelende ijksymmetrieën en wellicht supersymmetrie. De machtige renormalisatiegroepmethode die gebaseerd is op het idee van (gebroken) schaalinvariantie, is gerelateerd aan de universele asymptotische schalingswetten waaraan correlatiefuncties en kwantumamplituden voldoen. Hiermee zijn de zogenaamde kritieke exponenten te berekenen, maar de methode ligt ook ten grondslag aan conceptuele begrippen als ‘asymptotische vrijheid’ en ‘dimensionele transmutatie’. Voornoemde schaalinvariantie staat ook centraal in de 2-


295

dimensionale conforme veldentheorie. Deze theorieën duiken op in de snaartheorieën van de fundamentele wisselwerkingen, de theorie van solitonen, en de theorie van 2-dimensionale kritieke verschijnselen. Ze is bruikbaar in tal van problemen in de gecondenseerde materie. Van recentere datum is de exacte oplossing van het Multi-channel Kondo effect, de beschrijving van de drastische invloed die onzuiverheden in metalen hebben en die aanleiding geeft tot een ‘non-Fermi-liquid’ gedrag. Een gedrag dat ook relevant kan zijn voor zware fermionsystemen en systemen met topologische wisselwerkingen. Een zaak die zeker verdere studie verdient is de diepe suggestie dat n-punts correlatiefuncties van conforme veldentheorieën op hun beurt weer corresponderen met n-soliton oplossingen van integreerbare niet-lineaire evolutievergelijkingen, dat wil zeggen vergelijkingen van het Korteweg-De Vries-type die vele interessante toepassingen hebben. Er zijn belangrijke generalisaties van conforme symmetrie zoals de oneindig dimensionale Lie-algebra’s (Kac-Moodyalgebra’s), Niet-lineaire W-symmetrieën, Yangians, en kwantumgroepen. Deze liggen ten grondslag aan de oplosbaarheid van een breed scala van laagdimensionale veldentheoretische modellen waarover staks meer. Gebroken symmetrie en topologische defecten Symmetrieën zijn vaak verborgen, omdat de oplossing die de natuur realiseert de symmetrie breekt. Een belangrijke fysische manifestatie van gebroken symmetrie is het bestaan van topologische defecten, dit zijn stabiele, collectieve excitaties (fluxbuizen, monopolen, vortices, textures, skyrmions enzovoorts). De studie van deze topologische excitaties, hun kwantumgetallen, hun formatie en wisselwerkingen staat nog in de kinderschoenen. Topologische defecten corresponderen met solitonoplossingen in de veldentheorie. Het vermoeden bestaat dat ook hier een nieuw symmetrieconcept, namelijk

296


dat van de kwantumgroep, een belangrijke rol zal gaan spelen. De reden is dat de representaties van een kwantumgroep de topologische en niet-topologische kwantumgetallen onder één noemer brengen. Exact oplosbare modellen Er ligt een enorme hoeveelheid kennis opgeslagen in exact oplosbare modellen en veldentheorieën. Het feit dat deze alleen in lage dimensies voorhanden zijn, betekent niet dat zij geen toepassingen in hoger dimensionale fysische systemen kunnen hebben. Er zijn situaties waar de fysische omstandigheden de dimensionaliteit effectief verlagen. Dit is bijvoorbeeld het geval in het (fractionele) kwantum Hall effect, waar we te doen hebben met een incompressibele kwantumvloeistof zodat alleen randstromen het gedrag bepalen, of zoals in de eerder genoemde ‘impurity problems’ (het Rubakov-Callan effect, het Kondo effect) waarbij alleen bepaalde partiële golven de fysica bepalen en het probleem reduceert tot een oplosbare eendimensionale veldentheorie op een halflijn. Soortgelijke modellen kunnen ook een nieuw licht werpen op de kwantum fysica van zwarte gaten. Topologische vrijheidsgraden Er zijn (2+1)-dimensionale theorieën (van het Chern-Simonstype) die puur topologisch zijn. Wanneer deze aan niet-topologische vrijheidsgraden worden gekoppeld, induceren zij topologische wisselwerkingen tussen de deeltjes welke aanleiding geven tot generalisaties van het Aharonov-Bohm effect (zoals ‘frame dragging’ in vloeibare kristallen) en de mogelijkheid van fractionele spin- en statistiekeigenschappen (anyonen). Twee dimensionale gravitatie is een bijzonder model van dit type, dat ook in bepaalde (ruimtelijk geordende) fasen van supervloeibaar helium zijn toepassingen kan hebben. Deze topologische interactietermen kunnen in de oppervlakte


297

fysica tevoorschijn komen, wanneer het effect van fermionen (in de bulk) wordt uitge¨ıntegreerd, en zijn dus minder esoterisch en vergezocht dan men wel zou denken. Dualiteit Dualiteiten zijn een belangrijk middel om een fysisch model mee te analyseren. Ik doel hier op dualiteiten van het Kramers-Wannier type. Dit soort van symmetrieën beelden verschillende dynamische regimes van een model af op andere regimes van hetzelfde of een ander model. Bijvoorbeeld het hoge temperatuur gedrag wordt afgebeeld op het lage temperatuurgedrag van hetzelfde model, waarbij vrijheidsgraden van rol verwisselen. Of, het sterke koppelingsgedrag van de ene theorie wordt afgebeeld op het zwakke koppelingsgedrag van een andere. Dit levert mogelijkheden voor een nietperturbatieve aanpak in de veldentheorie hetgeen legio toepassingen garandeert. Er zijn op dit moment veelbelovende ontwikkelingen in hogere dimensies met name de electrischmagnetische dualiteiten in d = 4 supersymmetrische ijktheorieën en zelfs recentelijk ook in d = 10 supersnaar theorieën. Het bestaan van deze symmetrieën kan leiden tot de spectaculaire ontdekking van exact oplosbare vierdimensionale veldentheorieën met niet-triviale wisselwerkingen, en heeft reeds geleid tot belangrijke resultaten in de zuivere wiskunde (betreffende de topologie van vierdimensionale variëteiten). Kwantumgravitatie Op het niveau van de Plancklengte (lP ∼ 10−35 meter) vindt de confrontatie tussen algemene relativiteitstheorie en kwantummechanica plaats. Welke relatie is er tussen de postulaten van de kwantummechanica en de ultieme dynamische structuur van onze ruimtetijd? Hier ligt een sleutel tot belangrijke nieuwe inzichten. Vinden we hier misschien het ‘waarom’ van de kwantummechanica? Zal de ruimtetijd bijvoorbeeld bot-

298


weg discreet blijken te zijn, of komen we in een regime waar nieuwe onderliggende vrijheidsgraden zoals supersnaren tevoorschijn komen? Wat betekent de oerknal in deze context? Wat is het ultieme lot van verdampende zwarte gaten: lekt daar wellicht informatie weg in de oerknal van een nieuw universum dat van ons loskoppelt. Een ander universum dat zomaar een deel van onze Hilbertruimte meepikt! Waarom is de cosmologische constante nul, terwijl we weten dat het vroege heelal door talrijke faseovergangen is gegaan? Is supersymmetrie noodzakelijk voor de uiteindelijke consistentie van het model, of is die zelf ook weer het gevolg van een onderliggende topologische structuur of dynamica die fermionische en bosonische excitaties genereert? Waar komt de waargenomen baryonasymmetrie vandaan? Is de dimensionaliteit d = 4 uitkomst van een onderliggende dynamica en geeft die ook antwoord op het ‘waarom’ van de waargenomen interne ijksymmetrieën van het standaardmodel? Snarenspel als toekomstmuziek Tenslotte het enigma van de snaartheorie. De fysische vraagstelling is van een ontwapenende eenvoud: maak een model voor een relativistisch snaar dat consistent is met de kwantummechanica. Het resulterende model bevat een duizelingwekkende mengeling van alles wat we ooit zijn tegengekomen, ijkinvariantie, het equivalentieprincipe, supersymmetrie, compactificatie à la Kaluza Klein, conforme invariantie, modulaire invariantie, duale symmetrieën, kwantumgroepen, fractale dimensies. Wat al onze inspanningen tot nog toe suggereren is dat we slechts een tipje van de sluier hebben opgelicht, en dat dit model de compacte uitdrukking is van een onbekend fysisch of wiskundig principe. Hier ligt een stevige kluif, en wie weet, snappen we er over 25 jaar meer van.

Dwarsliggers voor inloggers1 Fysici zijn doorgaans behept met een obsessieve vorm van waarheidszoeking, een eigenschap die – vooral omdat waarheidsvinding relatief zelden voorkomt – door velen als misplaatste vorm van arrogantie ervaren wordt. Daar moet iets aan veranderen want we kunnen niet doorgaan met het te gronde richten van ons wankel imago. Wat is er beter dan te zorgen dat iedere keer bij het inloggen van de fysicus, een kleine beschadiging van het zelfbeeld gerealiseerd wordt middels een passende boodschap die spontaan tevoorschijn springt op het beeldscherm. Van het cumulatieve effect van deze negatieve terugkoppeling zou wel eens een heel heilzame werking kunnen uitgaan; de bevrijding uit een irritante zelfingenomenheid. Ik heb daartoe als aanzet een aantal uitspraken verzameld die voor dit doel geschikt zijn en verspreiding middels een effectief computervirus door bevriende hackers is in voorbereiding. Ik heb onderstaande kreten verkregen door een simpele inversie uit te voeren op een bestaand bestand met ‘bon mots’ van notoire geestverwanten dat zich ergens in mijn computer bleek te bevinden; van originaliteit kan helaas dan ook geen sprake zijn. Het citatenboek in de keukenmixer en klaar is kees. Daar heb je het al: als je steelt van één auteur is het plagiaat, maar als je van velen tegelijk steelt heet het opeens onderzoek. Een fysicus heeft zelden meer gelijk dan een ander, hij ge-

DWARSLIGGERS VOOR INLOGGERS

301

bruikt alleen veel verfijndere argumenten om tot gelijkluidende, verkeerde conclusies te komen. Bedenk dat elke verzameling data op een rechte lijn geplot worden als je de assen maar handig kiest. Waarom lachen we om science fiction terwijl we wel braaf naar het weerbericht of zelfs economen luisteren. Machines doen het over het algemeen beter dan mensen, geen wonder dus dat geleerden graag achter apparaten schuilgaan. Het kenmerk van de middelmaat is dat zij zich vastklampt aan vastomlijnde schema’s die boven elke twijfel verheven zijn. Onze eigen kuddegeest verheft zelfs schapen tot onafhankelijke denkers. Kort gezegd komt het hier op neer: het is biologie als het kruipt, chemie als het stinkt en fysica als het stukgaat. Een maat voor geleverde prestaties in experimentele wetenschappen is de hoeveelheid verwoeste apparatuur die je achterlaat; ook theoretici hebben daaraan opmerkelijke bijdragen geleverd. Laten we eerlijk zijn, je kunt geen succesvolle wetenschapper zijn zonder je te realiseren, dat – in tegenstelling tot het gangbare beeld dat de media en de moeders van wetenschappers verspreiden – de wetenschapper vaak niet alleen kleingeestig en saai is, maar ook gewoon dom (James Watson). Citaties tellen is een surrogaat voor beoordelingsvermogen. Het doel van fysisch onderzoek is om fysici eraan te herinneren dat ze niet volmaakt zijn, en de rest van de wereld, dat ze geen fysicus zijn. Hoe meer fysici het heelal aan leken uitleggen, hoe meer astrologie weer in zwang raakt. Als je slim genoeg bent om te weten dat je niet slim genoeg bent om een zakenman te zijn, wordt je wetenschapper. Technologie wordt gerund door lieden die leiding geven aan zaken die ze niet begrijpen. Tot de triomfen van moderne techniek behoort zonder enige twijfel het bierblikje dat langs de autoweg geworpen eeuwenlang mee gaat. . . en een auto van 15.000 euros die wegroest in vijf jaar tijd. En brood dat

302


na één dag zo hard is als een cracker en crackers die na één dag zo zacht zijn als een sneetje brood! Maatschappelijke relevantie van wetenschap? Jullie bedoelen zeker dat we aanstonds door kernenergie aangedreven stofzuigers zullen gebruiken. Of dat we bij kamertemperatuur op onzichtbare magnetische kussens zullen zitten. Waren jullie op dit moment niet bezig met de ontwikkeling van telefoons waarmee je jezelf kunt bellen, zodat de verstrooide voorhoede afspraakjes met zichzelf kan maken! Brilliant: voorruitverwarming voor automobielen. Er was een tijd dat de anti-aanbaklaag als spin-off van de moderne ruimtevaart werd gelanceerd in een wanhopige poging het immense cohort stemgerechtigde huisvrouwen te vriend te houden. Technologie heeft ons uitgerust met de meest efficiënte middelen om culturele achteruitgang te bewerkstelligen (Huxley). Waarom zo aandringen op precisie als je niet eens weet waar je het over hebt (Von Neumann). Onze weervoorspellers hebben wederom 14 van de laatste 3 regenbuien correct voorspeld. Fysici lopen rond met een air alsof ze de lucht zelf hebben uitgevonden. Er is voortdurend een neiging om de ‘latest principles’ tot ‘first principles’ te verheffen. Als ik ons achter die beeldschermen zie zitten heb ik moeite me voor te stellen dat daar drie en een half miljard jaar evolutie voor nodig is geweest: maybe only bad genes were selfish. Hoe moeten wij wetenschappers nu toch omgaan met het feit dat we zoveel negativiteit aantrekken? Wait a second, I’ve got it! Het betekent gewoon dat we een erg positieve uitstraling hebben. De situatie is vergelijkbaar met die in het atoom, waar een enorme negatieve ladingswolk de aanwezigheid van een positieve kern verraadt. Negatieve bolster positieve pit. Zo zit dat. . . Nee toch, daar gaan we weer, we zijn echt onverbeterlijk.

kwanta, kwinkslagen & kwakzalvers

Recommend Documents