2 Scheppende Snaren


de passages tussen [..] zijn literatuurverwijzingen.

Is het mogelijk dat ooit een relatie wordt gelegd tussen de wetten van de natuurkunde en de wijze waarop wij denken? Die vraag leeft al eeuwen lang en in onze tijd heeft de Britse wis- en natuurkundige Roger Penrose een opvallende poging ondernomen tot beantwoording van die vraag [A-P5 ]. Om de werking van de hersenen goed te kunnen begrijpen, is volgens Penrose een nieuwe natuurkunde nodig.(4) De quantummechanica voor de microkosmos is te kleinschalig en de klassieke natuurkunde voor de macrokosmos is te grootschalig. Er moet een soort 'tussenmechanica' komen die sterk verschilt van de beide andere mechanica's doordat een sterk afwijkende wiskunde vereist zou zijn. Zodra die tussenmechanica is ontwikkeld, verdwijnen volgens Penrose ook de merkwaardige paradoxen die Einstein zoveel hoofdbrekens kostten. Penrose is echter zeer speculatief, zoals hij ook zelf benadrukt. In hoeverre hij gelijk heeft, zal de toekomst leren, maar de weg die hij bewandelt, is volgens mij wel de enig juiste; Penrose blijft steeds met tenminste één been in de natuurkunde staan doordat hij de geheimen van de geest vanuit de natuurkunde benadert en specifieke eigenschappen van de menselijke geest met de fysische wetten confronteert.

2.1 professorale profeten

Als wetenschappers er in zouden slagen de werking van de hersenen te doorgronden, betekent dat nog niet dat daarmee het religieuze pad wordt betreden. Het gaat in religies in de eerste plaats om zingevende en morele opvattingen, om zin en betekenis, normen en waarden, en het valt niet in te zien hoe levensbeschouwelijke overtuigingen zouden zijn af te leiden uit de werking van onze hersenen. Het lijkt ondenkbaar, zelfs bij een spectaculaire vooruitgang van de natuurkunde, dat fysische wetten ooit zullen verklaren waarom het christendom in Europa doordrong, hindoes aan lijkverbranding doen, het communisme in Rusland wortel schoot, enzovoort. Wat moet de fysica met de Tien Geboden; dat is toch een domein van theologen en godsdienstwetenschappers.

Dat in onze geschiedenis zoveel conflicten zijn opgetreden tussen geloof en wetenschap is voor een belangrijk deel het gevolg van het gepersonifieerde godsbeeld in het joods-christelijke geloof. In de geschiedenis van het christendom gaat het niet in de eerste plaats om de vraag welke morele afspraken gemaakt moeten worden, maar om hetgeen de mens door God is opdragen. En aangezien vaak een materiële voorstelling van God wordt gemaakt en Hij bovendien ingrijpt in het materiële vlak, komt het christendom op een terrein waar de natuurkunde zeggingskracht heeft. In de geschiedenis zijn de meeste controversen tussen geloof en wetenschap veroorzaakt doordat geloof en wetenschap over dezelfde verschijnselen verschillende conclusies trokken, zoals over de onderlinge beweging van Aarde en Zon. Met het eerherstel aan Galileo Galileï heeft de paus een zwarte bladzijde dichtgeslagen uit de geschiedenis van het westerse denken. De tijd dat kerkvorsten wetenschappers een 'bijbelse' natuurbeschouwing opdrongen, lijkt nu definitief voorbij. Maar daarmee behoort het eeuwenoude spanningsveld tussen geloof en wetenschap nog niet tot het verleden.

De scheidslijn tussen religie en natuurwetenschap wordt tegenwoordig namelijk weer veelvuldig overschreden. Daarbij zijn het ditmaal niet zozeer de theologen die zich met natuurwetenschappen bemoeien, alswel fysici die zich op theologisch pad bewegen. De grens wordt niet zozeer overschreden door natuurkundige onderzoekers -- die houden zich het liefst afzijdig van theologie en filosofie -- alswel door hun populariserende collega's die zich ontpoppen tot gedreven amateurs op deze vakgebieden. Hierbij doel ik niet op Capra en anderen die een uitweg zoeken in oosterse religies, maar op schrijvers die aansluiten bij de westerse geloofstraditie, zoals Paul Davies die boeken schreef met niets verhullende titels als God and the New Physics [A-D2] en The Mind of God [A-D3]. Deze Brits/Australische fysicus stelt de vraag of de moderne natuurkunde nog plaats biedt voor een Goddelijke Schepper. Net als veel andere fysici blijft hij daarbij steken in een tamelijk primitief godsbegrip. Dat de Aarde meer tijd nodig had om zijn huidige vorm te bereiken dan de zesduizend jaar die in Genesis besloten ligt, valt nog wel met de geest van de Bijbel te rijmen. Dat wordt echter moeilijker als fysici de noodzaak van een Goddelijke Schepper in twijfel trekken. Veel theologen hebben zich inmiddels ook met die manier van voorstellen verzoend. Voor hen is het niet meer relevant of er een God is geweest die aan de knoppen heeft gezeten van de big bang, de oerknal waarmee volgens fysici de ontwikkeling van het heelal is ingezet.

Volgens veel hedendaagse theologen gaat het in de christelijke religie in de eerste plaats om het gedachtengoed dat vanuit de Joodse en Griekse beschavingen is ontwikkeld. Dat is vele malen belangrijker dan de vraag wat de feitelijke toedracht was aan het begin der tijden. Doordat in de christelijke godsdienst altijd zo veel nadruk is gelegd op het scheppingsverhaal, lijkt het erop dat de natuurkunde de theologie op superieure wijze heeft verslagen. Tot op zekere hoogte is dat echter slechts schijn. De natuurkunde heeft de theoloog teruggedrongen op het terrein waar zijn vakbekwaamheid ligt. In zekere zin is de theoloog daarmee teruggedrongen in de dimensie van het eigen vakgebied. In navolging van Einstein meen ik dat de deskundigheid van de theoloog in het zingevings- en morele vlak ligt. De natuurkundige heeft te maken met materiële zaken; hij moet zich richten op de vraag wat is terwijl de theoloog zich kan concentreren op de vraag wat zou moeten zijn en wat de zin van iets is. Waar de theoloog buiten het eigen deskundigheidsgebied treedt en zich uitlaat over feitelijke gebeurtenissen, beschikt de natuurkundige over instrumenten om hem tot de orde te roepen. En als de natuurkundige zich buiten zijn werkterrein beweegt, kan de theoloog corrigerend optreden. Hij kan fysici die zitten te mijmeren over de voltooide wetenschap er op attenderen dat tot nu toe nog geen enkele natuurkundige theorie het heeft gebracht tot een volmaakte tak aan de boom der kennis. Zo heeft de natuurkunde van Newton voor kleine deeltjes plaatsgemaakt voor de quantummechanica en voor hoge snelheden kwam de relativiteitstheorie in de plaats. Deze laatste theorie heeft zelfs de beperktheid van de Euclidische meetkunde aan de kaak gesteld. En dan heb je het over theorieën die zeer sterk gerelateerd kunnen worden aan onze zintuiglijke waarnemingen. Bij het onderzoek naar het ontstaan van het heelal is die relatie nog verder te zoeken dan bij de quantummechanica in het algemeen. In dit gebied van de natuurkunde 'zie' je alleen iets met de juiste theoretische bril op. Hiermee zijn we aangekomen op Hawkings jachtterrein en wordt het tijd voor een nadere beschouwing over het onderzoek naar de kleinste bouwstenen van de materie.

2.2 onberekenbare ordening

Een belangrijk deel van het werk van elementaire-deeltjesfysici bestaat uit onderzoek naar een gemeenschappelijke basis voor de vier natuurkrachten: de zwaartekracht, de elektromagnetische kracht en de zwakke en sterke kernkracht. Natuurkundigen denken dat bij toenemende energieën de onderlinge verschillen tussen deze krachten steeds kleiner worden; uiteindelijk zouden ze volledig moeten samensmelten of unificeren. Zodra deze gemeenschappelijke noemer gevonden is, zou de mensheid beschikken over de theory of everything. Niet iedereen is even gecharmeerd van deze aanduiding, maar algemeen wordt wel aangenomen dat deze theorie op veel terreinen tot vereenvoudigingen zal leiden. Als de gezochte theorie inderdaad gevonden wordt, ligt een verdere ordening in het verschiet van het grote aantal verschillende deeltjes en natuurconstanten.

Om te kunnen bewijzen dat de verschillende natuurkrachten bij hoge energieën dezelfde gedaante aannemen, worden dure versnellers gebouwd, zoals CERN in Genève waar in 1990 de nieuwe LEP-versneller in gebruik kwam. Ten tijde van de bouw was sprake van het grootste civieltechnisch project in Europa. Met het kleinere broertje werden in 1984 deeltjes ontdekt waarmee de samenvoeging van de elektromagnetische kracht en de zwakke kernkracht voor een belangrijk deel werd gerealiseerd. De twee krachten zijn echter nog niet volledig samengevoegd. Een van de ontbrekende schakels vormt het zogenoemde Higgs-boson, dat er verantwoordelijk voor zou zijn dat deeltjes een massa hebben. De speurtocht naar dit deeltje illustreert hoe sterk het betrokken onderzoek op de theorie leunt. Het Higgs-boson wordt op theoretische gronden verwacht, maar in tegenstelling tot de meeste andere voorspelde deeltjes is slechts bij zeer grote benadering bekend hoe zwaar het is. Dit maakt de opsporing tot een bijzonder lastige opgave, want om een bepaald deeltje te kunnen registreren, zijn vaak vele miljoenen botsingen nodig. Dit betekent dat computers zodanig geprogrammeerd moeten worden dat ze de baan van het nagejaagde deeltje kunnen onderscheiden tussen het gekrioel van miljoenen andere deeltjes. Als echter niet bekend is waar te zoeken, komt dit speurwerk in moeilijk vaarwater. Het lijkt op het Vlaamse kinderprogramma Postbus X, waar een journalist van de lokale krant naar de ware identiteit van deze Postbus speurt. Hij zoekt overal, maar toch vooral buiten de eigen werkkring. En het is zo eenvoudig, want zijn eigen collega's zijn de belangrijkste medewerkers van de geheimzinnige Postbus en de drijvende kracht daarachter is eigenaar van de krant. Hij heet meneer Higgs of Hiks, wat fonetisch vrijwel identiek is aan X. En zo is het Higgs-boson een echt "X-deeltje" en het is denkbaar dat fysici op de verkeerde plaatsen zoeken en iets triviaals over het hoofd zien.

Het is echter waarschijnlijker dat de massa van het Higgs-boson te groot is voor de huidige versnellers. Om meer kans van slagen te hebben, wordt de hoop gevestigd op nog grotere versnellers die nog zwaardere deeltjes kunnen produceren. Veel verder dan het opsporen van het Higgs-boson en nog enkele andere deeltjes zal het echter niet komen. De inmiddels afgeblazen supercollider in de VS  in hoofdstuk zeven komt die versneller nog nader ter sprake  had volgens initiatiefnemer Leon Lederman als hoofddoel om dit Higgs-boson te vormen en te ontdekken [A-L2, p. 31]. Dat de versneller daarmee aan het eind van zijn mogelijkheden gekomen zou zijn, illustreert de woordkeus van Lederman, die het Higgs-boson typeert als The God Particle. De Amerikaanse versneller  en dat geldt ook voor de nieuwe versneller van CERN  zou in elk geval niet kunnen tippen aan de energieën die nodig zijn om de vier bekende natuurkrachten onder één noemer te brengen. Om die situatie na te bootsen, kan niet worden volstaan met energieën die een factor tien of zelfs duizend hoger liggen, in welk geval de hoop gevestigd zou kunnen worden op het voortschrijden der techniek. De totale samensmelting van krachten wordt verwacht bij energieën die een factor 1015 hoger liggen dan haalbaar is in de versnellers die nu in voorbereiding zijn. In plaats van een ring waar een stad als Den Haag in past, zoals bij de LEP, zou een versneller nodig zijn die groter is dan ons zonnestelsel. Toch speculeren fysici over de omstandigheden die bij dergelijke energieën horen. Voor een experimentele toetsing vestigen zij hun hoop op onderzoek naar de oorsprong van het heelal. Zij gaan er namelijk van uit dat het heelal is ontstaan uit een oerknal. Een belangrijke aanwijzing voor deze veronderstelling is dat het heelal thans uitdijt, hetgeen betekent dat de kosmos moet inkrimpen bij een teruggang in de tijd. Hoe verder de klok teruggaat, hoe compacter het heelal is. Dat betekent ook dat de energiedichtheid toeneemt naarmate het verleden verder weg ligt. Hoe dichter de energie, hoe hoger de temperatuur. Door ver genoeg in de tijd terug te gaan, is het mogelijk elke willekeurige temperatuur te bereiken. Om uit te komen bij de energie waar een samensmelting van alle natuurkrachten optreedt, moet worden gekeken naar de allereerste fractie van een seconde van het heelal.

Aangezien de vorming van het heelal naar schatting zo'n twintig miljard jaar geleden plaatsvond, lijkt dat allemaal op het eerste gezicht weinig zinvol. Toch is het mogelijk onderzoek te doen naar deze lang vervlogen tijden. Hoe verder astronomen met hun telescopen het heelal in turen, hoe verder ze ook in de tijd terugkijken. Het zonlicht heeft ongeveer vijf minuten nodig om ons te bereiken, hetgeen betekent dat de Zon zich laat zien zoals die er vijf minuten geleden uitzag. Een ster die een miljoen lichtjaar is verwijderd, toont zijn gedaante van een miljoen jaar geleden. En zo is het mogelijk om naar hemellichamen te kijken die miljarden lichtjaren verwijderd zijn en waarvan het licht evenzoveel miljarden jaren geleden is uitgezonden. Door als moderne nazaten van Sherlock Holmes te zoeken naar overblijfselen uit het prilste begin hopen fysici hun veronderstellingen te kunnen toetsen over het ontstaansproces van het heelal. In combinatie met het onderzoek in de grote versnellers zorgde dit speurwerk er in elk geval voor dat een aantal potentiële kandidaten voor een volledig geünificeerde theorie is afgevallen.

2.3 toekomstige tonen

Tegenwoordig vestigen veel fysici hun hoop op de zogenoemde superstringtheory, een fascinerend bouwwerk met 10 of 26 dimensies waarvan de meeste onder gangbare omstandigheden zodanig zijn opgekruld dat daarvan in de praktijk alleen de vier bekende overblijven; drie voor de ruimte en één voor de tijd. De fundamentele bouwstenen van de materie zijn in de stringtheorie geen deeltjes, maar kleine snaartjes. Het probleem is echter dat deze theorie nog geen enkele voorspelling heeft gedaan die door experimentele fysici is onderzocht. Er is zelfs nog geen enkele verwachting uitgesproken die in de laboratoria onder de loep genomen kan worden, hetgeen deze theorie vooralsnog zeer omstreden maakt. Tot de sceptici behoren ook wetenschappers die hun sporen hebben verdiend in het onderzoek naar elementaire deeltjes. Zo had de legendarische fysicus Richard Feynman sterk het gevoel dat het allemaal nonsens is. Het gaat mij hier niet om de vraag of bij de supersnaren sprake is van nonsens dat moeten de betrokken geleerden maar uitmaken maar om de vraag of de door Hawking en anderen geschetste pretenties enigszins reëel zijn. En waar Feynman het gevoel had dat het allemaal niet deugde, hebben de ijverige propagandisten van de snarentheorie het gevoel dat ze geen andere keus hebben; het is het enige alternatief waarover zij beschikken. En dat er een gemeenschappelijk fundament moet zijn, daar zijn fysici vrij algemeen van overtuigd. De dominante geloofsovertuiging van natuurkundigen is namelijk dat de wereld in beginsel eenvoudig in elkaar steekt. Het heeft er alle schijn van dat de snarenprofeten zich laten leiden door de vraag wat zou moeten zijn, zodat zij volgens Einsteins definitie eerder met geloof dan met wetenschap bezig zijn. Zij treden met dit geloof in feite buiten de dimensie van de eigen discipline zonder dat zij dit beseffen. Dat is geen multidimensionale verbreding van het eigen vakgebied, maar een inperking van de multidimensionale werkelijkheid tot de eigen eendimensionale discipline. Is het geloof van fysici in een superdimensionale werkelijkheid hoogstaander dan de overtuiging van veertig procent van de Amerikanen die menen dat Genesis de ware toedracht aan het begin der tijden beschrijft? Ik zou die vraag bevestigend willen beantwoorden, maar voor mijn gevoel mis ik daarbij de benodigde overtuigingskracht.

De snarentheorie blijft voorlopig in feite beperkt tot pure wiskunde. Dat hoeft overigens geen nadeel te zijn, want de geschiedenis telt legio voorbeelden van zuiver wiskundige theorieën die naderhand volledig bruikbaar bleken binnen de natuurkunde. Toen Einstein bijvoorbeeld de relativiteitstheorie ontdekte, kon hij de benodigde wiskunde kant en klaar uit de bibliotheek halen. Ook bij de quantummechanica en de elementaire-deeltjesfysica is een boekenkast te vullen met voorbeelden waarbij de wiskunde voorliep op de natuurkunde. Maar zolang er geen aanknopingspunten met experimenten zijn gevonden, valt moeilijk te claimen dat een bepaald stuk wiskunde de taal der natuur is. Wat dat betreft is bij de snarentheorie sprake van een grote kloof tussen theorie en praktijk. Desondanks zijn veel aanhangers van deze theorie niet bepaald bescheiden als zij spreken van de theory of everything. Niet dat zij propageren dat de natuur alle geheimen prijs zou geven, maar het vinden van de oplossingen voor de nog resterende vraagstukken zou in het niet vallen bij de speurtocht naar de theorie van alles. Volgens deze fysici is de natuurkunde fundamenteler dan de scheikunde en de biologie, om van de psychologie en de medische wetenschap maar te zwijgen. En binnen de natuurkunde rekent deze groep fysici zich tot de wetenschappelijke elite, hetgeen onder andere bij Ad Lagendijk in het verkeerde keelgat is geschoten. Een belangrijk mikpunt is Hawking, die min of meer als hèt symbool beschouwd kan worden van de arrogante fysicus die in hoofdstuk zeven verder voor het voetlicht zal treden. Hawkings gebrek aan bescheidenheid blijkt ook uit zijn typering van de ontdekking dat het heelal expandeert: "een van de grootste omwentelingen op intellectueel gebied in de twintigste eeuw". Beperkt tot de sterrenkunde is die kwalificatie wellicht terecht. Uitbreiding naar alle takken van de natuurwetenschappen vergt echter meer argumentatie, om over andere vakgebieden maar te zwijgen.

Hawking meent dat de theory of everything al over een jaar of twintig op papier kan staan: "Ik denk dat de kans groot is dat het bestuderen van het jonge heelal en de eis van wiskundige consistentie ons binnen de levensduur van enkelen onder ons naar een volledige geünificeerde theorie zullen leiden, natuurlijk altijd vooropgesteld dat we onszelf niet voor die tijd in de lucht hebben geblazen". Deze verwachting over de binnen handbereik zijnde theory of everything tekent de sfeer van Het Heelal [A-H1]. Niet alle fysici delen dit optimisme, of liever pessimisme; er zou voor toekomstige generaties immers weinig wetenschappelijke eer meer te behalen zijn. De Utrechtse deeltjesfysicus Gerard 't Hooft meent dat het hoogstens in theorie mogelijk is om complexe verschijnselen te beschrijven met de nagejaagde theorie. In de praktijk zal dat onmogelijk zijn, bijvoorbeeld omdat zelfs de grootste computers vele malen te klein en te traag zijn voor het benodigde rekenwerk. Als er al één allesomvattende theorie bestaat, moet het belang daarvan vooral worden gezocht in de mogelijkheid om allerlei natuurconstanten te berekenen waar nu alleen metingen uitkomst bieden. Uit metingen blijkt dat het licht per seconde ongeveer driehonderdduizend kilometer aflegt, maar waarom is dat bijvoorbeeld geen honderd meter of elf miljard kilometer? En waarom is de elementaire lading bijvoorbeeld niet twaalf keer groter of dertig maal kleiner? In de wiskunde kunnen we constanten als pi en e wel berekenen, waardoor de waarde nauwkeuriger bepaald kan worden dan bij meting mogelijk is. Belangrijker is echter dat begrepen kan worden waarom pi ongeveer 3,14 is en niet 2,68 of 10; pi is namelijk gedefinieerd als de omtrek van een cirkel gedeeld door de diameter.

Als de natuurconstanten op een vergelijkbare manier berekend zouden kunnen worden, zouden fysici verlost zijn van een van de klemmendste vragen die hen bezighoudt. Het merkwaardige is namelijk dat de natuurconstanten allemaal precies die waarde hebben die leven mogelijk maakt. Waarom is de afstemming van de verschillende waarden juist zo uitgekiend? Door het perspectief van berekenbare natuurconstanten op de voorgrond te plaatsen, hebben de betrokken fysici in feite al voldoende argumenten in handen om een groter publiek voor hun werk te interesseren. Want ook zonder een alomvattende verklaring te geven, hebben hun theorieën een meer dan 'gemiddelde' betekenis. Omdat deze constanten in alle delen van de natuurkunde voorkomen, zal een eventuele theorie van 'everything' informatie opleveren die voor alle takken van de fysica belangrijk is. De kans dat de combinatie van natuurconstanten bij toeval tot stand is gekomen  en dus evengoed anders had kunnen zijn  is namelijk verwaarloosbaar klein. Tenzij ....

2.4 toevallige treffer

Volgens huidige theorieën kan het heelal spontaan zijn ontstaan uit het niets. Volgens een variant van de besproken onzekerheidsrelatie van Heisenberg zijn in vacuüm kortstondige energiefluctuaties mogelijk. Hoe korter zo'n vacuümfluctuatie duurt, hoe groter de hoeveelheid energie kan zijn. In de laboratoria wordt dit effect geregistreerd doordat voortdurend deeltjes-paren ontstaan en bijna op hetzelfde moment weer verdwijnen. Het heelal zou zodoende ontstaan kunnen zijn als gevolg van een uit de hand gelopen vacuümfluctuatie. Deze veronderstelling betekent tevens dat de totale energie in het heelal nul is. Dit lijkt vreemd gezien de gigantische hoeveelheid materie, maar als gevolg van de zwaartekracht is er ook veel 'negatieve energie' en dat maakt het mogelijk dat er netto geen energie overblijft. Echter, als er éénmaal een heelal uit het niets is ontstaan, kan dat elk moment opnieuw gebeuren. Dat niets te merken valt van een ander heelal kan dan te wijten zijn aan andere natuurconstanten waar de Aardse meetapparatuur geen vat op heeft. Bovendien zal een heelal met andere natuurconstanten geen lang leven beschoren zijn, want alleen de uitgekiende combinatie van natuurconstanten van ons heelal schept de randvoorwaarden voor een levensvatbare kosmos. Volgens John Barrow hoeft er helemaal geen eenduidig heelal te bestaan: er kunnen voortdurend nieuwe heelallen ontstaan met steeds verschillende natuurconstanten en alleen 'ons' heelal had toevallig de uitgekiende combinatie die overleven mogelijk maakte [A-B1]. Onze kosmos zou in dat geval een 'schitterend ongeluk' zijn, om een uitdrukking van Wim Kayzer te lenen.

Barrow heeft zijn zoektocht naar de allesomvattende verklaring overigens ingezet uit onvrede met de bestseller van Hawking. Barrow lijkt daarin niet de enige te zijn, zodat we Hawking in feite toch dankbaar kunnen zijn voor diens verkenning van ruimte en tijd. Barrow beweert overigens niet dat de natuurconstanten ook daadwerkelijk andere waarden kunnen hebben; hij signaleert alleen dat zoiets niet zonder meer onmogelijk is. En zolang dat theoretisch mogelijk is, acht hij het zeer ongepast om te claimen dat de allesomvattende natuurkundige theorie in aantocht is.

Bij de overtrokken perspectieven van Hawking kan als verzachtende omstandigheid worden aangevoerd dat hij in een naïeve slaap is gesust; zijn natuurkundige ster is zo hoog gestegen dat hij denkt op alle terreinen de wijsheid in pacht te hebben. Zijn zeer zware lichamelijke handicap, die het onmogelijk maakt om op een normale manier met de buitenwereld te communiceren, ontneemt misschien de stimulerende prikkels van een twistgesprek. De buitenwacht is bovendien zo devoot tegenover Hawking dat vrijwel niemand het in zijn hoofd haalt om tegen hem in het geweer te komen. Zelfs een zaal vol fysici toont slechts heilig ontzag als de grote meester met behulp van zijn spraakcomputer een geprogrammeerde lezing ten gehore brengt. Ook enkele biografen van Hawking tonen een angstaanjagend gebrek aan kritisch vermogen.

Voor Hawking geldt net als voor Capra dat hij zich al te gemakkelijk laat leiden door het eigen enthousiasme. Zolang duidelijk is dat sprake is van speculaties of zelfs gewaagde veronderstellingen, valt er niet veel op aan te merken. Maar op het moment dat wilde speculaties onder het mom van algemeen geaccepteerde inzichten worden verspreid, is het einde zoek. Zowel wetenschap als voorlichting moeten zo eerlijk mogelijk feiten en theorieën presenteren. Zodra deze uitgangspunten worden verlaten, is niet alleen sprake van slechte voorlichting, maar ook van slechte wetenschap. In hoofdstuk zeven ga ik onder de noemer van geleerde grootsprekers nader in op de mogelijke gevolgen van de overtrokken voorstelling van de stand van zaken voor de ontwikkeling van de wetenschap.

2.5 filosofische fysici

Een evenwichtige presentatie van wetenschappelijke kennis en perspectieven is ook noodzakelijk als verbanden worden gelegd met ontwikkelingen buiten het eigen wetenschapsgebied. De relaties die Capra legt tussen hedendaagse natuurkunde en oosterse mystiek zijn in het voorgaande hoofdstuk uitgebreid belicht. Anders dan de presentatie van Doorman deed vermoeden, behoorden de schermutselingen rond het werk van Capra aan het eind van de jaren tachtig grotendeels tot het verleden. Met het verdwijnen van een gepolariseerde tegenstelling leek een open discussie mogelijk en in 1989 werd hierover een tweetal conferenties belegd. De tweede was het reeds genoemde congres naar aanleiding van Capra's werk [F-ISW2]. Een maand eerder, in september 1989, vond onder de titel 'natuurkunde en filosofie' een algemener opgezette conferentie plaats [F-ISW1].

Beide bijeenkomsten waren voor een belangrijk deel bedoeld als een genuanceerde beoordeling van het werk van Capra, maar groeiden uit tot een veroordeling van het geschrijf van Hawking. Deze accentverschuiving zou verband kunnen houden met de tijdgeest; over Capra was al (te) veel gezegd en over Hawking nog (te) weinig. Het gaat hierbij niet zozeer om de vraag wat een allesomvattende theorie zou zijn, alswel om de pretenties die daaraan worden verbonden. In de euforie over de ultieme natuurkundige theorie doet Hawking uitspraken over terreinen die buiten de fysica liggen waar een beetje amateur op die gebieden zich diep voor zou schamen. Wat bijvoorbeeld te denken van de stelling dat het feit dat wij bestaan een bewijs vormt voor de grote geünificeerde theorieën? Illustratief was de vergelijking die een congresganger maakte met een bergbeklimmer die na het bestijgen van de St Pietersberg claimt dat hij alpinist is. Dat Hawking zoveel aandacht kreeg, hield mede verband met de aanwezigheid van Lagendijk, de natuurkundige die vlak voordien furore maakte met zijn inaugurale rede over de arrogante fysicus [G-L1]. Die arrogantie meende hij ook bespeurd te hebben bij Gerard 't Hooft, een van de sprekers tijdens dit congres. Met een journalistieke pet op is dat smullen en mijn nagerecht bestond uit een tweetal artikelen [D-S10;D-S12]. In hoofdstuk zes ga ik nader in op Lagendijks bezwaren tegen de arrogante opstelling van enkele spraakmakende fysici.

Waar ik in het voorgaande hoofdstuk Capra verweet dat hij zich baseert op wetenschappelijke speculaties die naderhand nog onjuist bleken ook moet dit verwijt in versterkte mate tegen Hawking worden geuit. Zijn boek is in de eerste plaats een verslag van zijn eigen speurtocht naar de oorsprong van het bestaan. Daarbij maakt hij geen onderscheid tussen bezonken gedachten en wilde bevliegingen. Zo krijg je ideeën voorgeschoteld die hij inmiddels zelf heeft herroepen. Dit betekent dat het boek vooral interessant is voor wie nieuwsgierig is naar de gedachtenkronkels van een van de grootste natuurkundige genieën van deze eeuw.

Dit alles neemt niet weg dat Capra onder fysici een veel groter mikpunt van kritiek is dan Hawking. Blijkbaar worden de ongefundeerde filosofische en levensbeschouwelijke uitstapjes van Hawking beter getolereerd. De onevenwichtigheid in de beoordeling kan verband houden met het feit dat Capra de eerste was en je op een gegeven moment moe wordt je boos te maken over een nieuwe zondaar. Maar belangrijker lijkt dat Hawking minder opvallend buiten ons westerse denkkader treedt. Bovendien legt Capra de nadruk op de onbegrepen elementen van de quantummechanica. Hij benadrukt dat de quantummechanica een beperktheid van ons weten aan de kaak stelt, zoals het feit dat van een elektron niet gelijktijdig plaats en impuls nauwkeurig vastgesteld kunnen worden. Ook de bekende keten van oorzaak en gevolg wordt doorbroken. Veel fysici lijken zich daar voor te schamen, zoals ook blijkt uit verschillende adviezen die mij ter hand werden gedaan toen ik voor Teleac de redactie verzorgde van de tv-serie over de quantummechanica [F-Teleac]. Onder het mom dat het publiek een verkeerd beeld zou krijgen van de quantummechanica werd vaak voorgesteld om geen aandacht te schenken aan aspecten die verband houden met Heisenbergs onzekerheidsrelatie. Het gefilosofeer dat hiermee verbonden is, is veel natuurkundigen een doorn in het oog. Deze weerstand tegen wijsgerige uitstapjes wordt gesymboliseerd door Nico van Kampen tijdens het natuurkunde congres dat Lagendijk eerder aangreep voor zijn aanval op de 'kleinkijkende' fysici. In een discussie met Jan Hilgevoord over het meetprobleem in de quantummechanica begon professor Van Kampen zijn pleidooi met de stelling: "Ik spreek vandaag over fysica en niet over filosofie, dus over dingen die waar zijn" [F-NNV]. Iedereen die zich te buiten gaat aan filosofische excursies werd door Van Kampen tot de orde geroepen. Dat betekende dat niet alleen Capra en zijn soortgenoten het moesten ontgelden; ook Bohr, Einstein, Heisenberg, Schrödinger en veel andere grondleggers van de quantummechanica en een groot aantal nog in leven zijnde Nobelprijswinnaars werden door Van Kampen op het matje geroepen. In 1996 zou Van Kampen dat in nog veel scherpere bewoordingen doen in de Physicalezing tijdens de NNV-lustrumviering [G-K1]. Zoals in de proloog is opgemerkt, is deze lezing in feite de toekenning van een prijs; voor Van Kampen moet het gezien worden als een prijs voor zijn gehele oeuvre.

Schrödinger heeft zijn kat ten tonele gevoerd om duidelijk te maken dat de quantummechanica geen volledige beschrijving van de werkelijkheid kan zijn. Voor zover ik heb kunnen nagaan, heeft hij niet beweerd dat de kat-in-de-doos op de beschreven wijze aan de wetten van de quantummechanica zou voldoen, terwijl dat wel het beeld was dat Van Kampen van dit gedachtenexperiment gaf. Ik citeer uit de gepubliceerde voordracht [D-K1]: "Dus is de kat in een superpositie van dood en levend. Pas als ik naar haar kijk wordt één van beide mogelijkheden reëel. Als niet ik, maar een vriend kijkt, is die ook in dezelfde superpositie gevangen totdat hij mij van de toestand van de kat verwittigt.... Dergelijke verzinsels zijn koren op de molen van populariseerders, maar hebben niets te maken met de werkelijkheid waarop de fysica betrekking heeft". De vraag is wie de meeste verzinsels maakt, de populariseerders die met behulp van Schrödingers kat het vreemde in de quantummechanica illustreren of Van Kampen die van hen een karikatuur maakt door te stellen dat deze populariseerders daadwerkelijk menen dat de kat echt dood en levend is tot het moment waarop de doos opengaat. De superpositie blijft in de quantummechanica bestaan tot het moment van meting, in de macroscopische wereld kan de kat net zo goed waarnemer zijn als een fysicus-buiten-de-doos.

Wie met filosofisch getinte vraagstukken omgaat zoals Van Kampen doet, sluit zich op in de bekrompen wereld van het eigen vakgebied. Ondanks de intellectuele overmacht -- van Schrödinger tot Heisenberg en van Einstein tot Bohr -- die Van Kampen tegenover zich ziet, heb ik het gevoel dat hij veel fysici aan zijn zijde vindt. Die indruk wordt versterkt door het symposium ter gelegenheid van het emeritaat van Hilgevoord. Daar waar de dagvoorzitter met enig dédain over filosofie sprak, was instemmend gegniffel zijn deel. Het lijkt er dus op dat de uitlatingen van Van Kampen model staan voor de opvattingen van de zwijgende meerderheid van fysici. De sterke naar binnen gekeerde oriëntatie van natuurkundigen komt ook scherp naar voren in de onderwijsvisitatie voor natuur- en sterrenkunde. In hoofdstuk 15 ga ik daar uitgebreider op in. Maar nu terug naar de aanklacht van fysici aan het adres van Capra.

2.6 volmondige vrijspraak

De onevenredig sterke afkeer tegen Capra lijkt tenminste bij een deel van de critici ingegeven door de hang naar een deterministisch wereldbeeld, zoals bijvoorbeeld bij Gerard 't Hooft. Deze wereldberoemde sympathieke Nederlandse fysicus walgt van Capra's 'prietpraat' over relaties tussen fysica en mystiek. Het is hem allemaal te vaag en hij acht het waarschijnlijker dat de quantummechanica niet volledig is en dat het determinisme in ere wordt hersteld. Behalve zijn gevoel dat het zo moet zijn, heeft hij daar geen argumenten voor, zoals hij zelf ook volmondig toegeeft [A-H9, p. 28]. Bij 't Hooft en andere critici van Capra lijkt de kritiek vooral ingegeven te zijn door de eigen opvattingen die even discutabel zijn als die van Capra. Met andere woorden, veel critici zijn minstens even subjectief, vooringenomen, enzovoort, als Capra, waarmee de grond vervalt voor een veroordeling. Een tegengesteld lot zou Capra eerder ten deel moeten vallen. Hij verdient een onderscheiding voor zijn bijdrage aan de intensivering van de discussie over de grondslagen van de quantummechanica. Sinds de tijd van Einstein en Bohr was die discussie namelijk nogal verslapt. Zelfs zo, dat het lange tijd onopgemerkt bleef dat John Bell in 1964 een experimentele constructie bedacht die uitsluitsel zou kunnen geven over Einsteins EPR-paradox. Mede door de ongeïnteresseerdheid van de fysische gemeenschap duurde het tot 1982 voordat het experiment werd uitgevoerd en Einstein ongelijk kreeg. Zoals in het vorige hoofdstuk is opgemerkt, maakt zelfs Capra van dit alles geen gewag, maar desondanks krijgen deze vraagstukken mede door toedoen van Capra tegenwoordig veel publieke aandacht. En die belangstelling kan de fysische wereld niet meer negeren, zoals de landelijke bijeenkomsten van de Nederlandse Natuurkundige Vereniging illustreren. Maar het blijkt ook uit de perikelen rond de enige(!) Nederlandse leerstoel waar systematisch studie wordt gemaakt van de filosofische grondslagen van de hedendaagse exacte natuurwetenschappen. In 1986 dreigde nog een opheffing, maar door toedoen van de universiteitsraad werd voorkomen dat de Utrechtse universiteit dit vakgebied de rug toe keerde. Zonder Capra en andere auteurs van 'schandalige' boeken over de hedendaagse natuurkunde zou dit ingrijpen ondenkbaar zijn geweest. Dus hulde, hulde en nog eens hulde. De benoemde hoogleraar, Jan Hilgevoord, heeft met veel wetenschappelijke diepgang en maatschappelijke uitstraling zijn vakgebied in wetenschap en maatschappij verankerd. Na zijn emeritaat was herbezetting geen officieel discussiepunt geweest, maar wel werd duidelijk dat de leerstoel ter discussie zou komen te staan als de voorgedragen hoogleraar ook maar de geringste wetenschappelijke tekortkoming zou vertonen. Inmiddels heeft Dennis Dieks, een van Hilgevoords vroegere medewerkers, op deze leerstoel plaatsgenomen. Als alle hoogleraarbenoemingen met zoveel argusogen bekeken zouden worden en desondanks tot bezetting van de vacante leerstoelen zouden leiden, zou elke Nederlandse universiteit een center of excellence zijn en Oxford of Harvard, of welke buitenlandse top-universiteit dan ook, naar de kroon steken.(5)

Als er al sprake is van schande in verband met Capra, treft dat verwijt vooral de fysici die zich afkeren van het filosoferen over hun eigen wetenschappelijk werk. Niet dat alle natuurkundigen volledig op de conceptuele toer zouden moeten gaan, maar het kan ook niet zo zijn dat alle fysici hun blik van andere vakgebieden afwenden. Want wat heeft het eigenlijk voor zin om te zoeken naar de fundamentele bouwstenen van de materie als niet eens de tijd wordt genomen om na te denken over de fundamentele principes van het eigen vakgebied? Het belang van dit filosoferen voor de natuurkunde kan ik niet beter onder woorden brengen dan Heisenberg ooit deed. Volgens hem kan de echte wetenschapper niet blijven steken in het werken met wiskundige modellen en de daarbij horende experimenten: "Het rationele denken en het zorgvuldig meten horen bij het werk van de natuurkundige, net zoals de hamer en beitel bij het werk van een beeldhouwer horen. Maar in beide gevallen is het alleen maar gereedschap en niet de inhoud van het werk" [D-H3].

De conclusie dringt zich op dat veel natuurkundigen hun vak tekort doen door zich zo nadrukkelijk en opzettelijk op te sluiten binnen de dimensie van het eigen vakgebied door vol afschuw naar de filosofie te kijken. Sommigen betreden weliswaar de dimensie van andere vakgebieden, maar gaan bij het verkennen van die weg te werk als amateur-spoorzoekers; ze bewegen zich zo ver van hun eigen vakgebied dat ze weinig baat hebben bij de deskundigheid op eigen terrein. Met deze step out negeren zij in feite de diepgang die binnen andere vakgebieden is bereikt. Ze lijken op bergbeklimmers die niet verder komen dan de heuvels in het tamelijk vlakke Nederlandse landschap. In het volgende hoofdstuk concentreer ik mij op de filosofen om na te gaan in hoeverre zij ook daadwerkelijk zouden kunnen bijdragen aan een meerdimensionale beschouwing van de natuur. Filosofen zouden een grondige kennis moeten hebben van de gebieden waarover zij filosoferen. Zij zouden buiten het strikte domein van de wijsbegeerte een zekere deskundigheid moeten bezitten.

Noten

4. Een belangrijk deel van De nieuwe geest van de keizen heeft betrekking op kunstmatige intelligentie. Hierin keert Penrose zicht (terecht) tegen schrijvers als Hofstadter die een zeer strenge definitie van het begrip intelligentie hanteren, en zodoende tot de conclusie komen dat machines nooit zullen kunnen denken. (Zie bijvoorbeeld De Spiegel van de Ziel, een boek dat Hofstadter samen met Dennet schreef en redigeerde [A-H7]). Penrose gebruikt een minder mens-gecentreerde omschrijving en komt daardoor tot een minder stellige afwijzing van de mogelijkheid tot kunstmatige intelligentie. Helaas vergt de analyse van de Turingtest en daar op voortbouwende verhandelingen zo veel doorzettingsvermogen van de lezer, dat velen niet toe zullen komen aan de veel interessantere bespiegelingen over serieel rekenen en parallel denken en de daaruit volgende conclusie dat de hersenen geen digitale computer vormen.

5. Dat bij de leerstoel van Hilgevoord/Dieks inderdaad sprake lijkt te zijn van internationale top zou afgeleid kunnen worden uit het verslag van de AWT-conferentie Keuzes maken waar de betrokken vakgroep als voorbeeld werd aangehaald bij de discussie over top-onderzoek: "In Utrecht worden bijvoorbeeld met een 'pareltjesbeleid' kleine maar internationaal goed aangeschreven vakgebieden, zoals het natuurkundige grondslagenonderzoek, voor afkalving behoed". Deze typering maakt overigens ook duidelijk dat de bescherming van hogerhand nog steeds nodig is voor het voortbestaan van dit vakgebied. Reactie op het Wetenschapbudget 1997 [C-AWT7].