Practicum Gedachte-experimenten.

Herziene versie, door Pim Lemmens.

Inhoud:

Bijlagen:

Voorbeelden ter oefening
Gedachte-experimenten in de science fiction
Literatuuroverzicht
Copyright notice

Kijk ook eens naar mijn andere workshops.

naar boven

Inleiding.

Filosofen beschikken helaas niet over werktuigen om hun theoriën aan de werkelijkheid te toetsen. Ze kunnen logisch nagaan of hun verhaal consistent is, maar zoiets als het experiment of de waarneming van de empirische wetenschappen kennen ze niet. Filosofie is dan ook een a- priori wetenschap, een wetenschap die probeert na te gaan wat we kunnen weten, los van de waarneming. Toch beschikken de filosofen over een soort toetsingsmechanisme dat van pas kan komen om de plausibiliteit van theoriën te testen: het gedachte-experiment.

Het gedachte-experiment in de filosofie is al zeer oud: bekend is de grot van Plato, waarmee hij probeert aannemelijk te maken dat de wereld uit meer bestaat dan alleen dat wat wij met onze zintuigen kunnen waarnemen. Bekend ook zijn de vele utopias en dystopias uit de filosofische en andere literatuur (zoals More’s “Utopia”, Samuel Butler’s “Erewhon”, Huxley’s “Brave new world” en Orwell’s “1984”). Een interessant experiment is ook dat van Montesquieu, waarbij hij probeert de Franse samenleving van zijn tijd door de ogen van een Perzische edelman waar te nemen. Recentere voorbeelden van gedachte-experimenten zijn de fictieve oertoestand van Rawls waarin hij uitgaande van hypothetische mensen zonder enige culturele, emotionele of intellectuele achtergrond probeert te ontdekken wat de basisprincipes van onze ethiek zijn. En natuurlijk Searle’s “Chinese kamer” die moet aantonen dat computerprogramma’s in een bepaald domein en begrip van dat domein niets met elkaar te maken hebben.

Ook andere disciplines dan de filosofie kennen gedachte-experimenten. Voorbeelden uit de natuurkunde zijn “Maxwell’s demon”, waarmee de tweede hoofdwet van de thermodynamica wordt onderzocht en “Schrödinger’s kat”, dat zich bezig houdt met de invloed van een waarnemer op quantum-fysische verschijnselen. Ook de hypothese van Laplace, die stelt dat het mogelijk moet zijn om de toekomst van het heelal exact te voorspellen, gegeven de momentane plaats en snelheid van alle deeltjes daarin, kan als een gedachte-experiment worden opgevat.

De cognitieve en sociale psychologie kennen technieken die berusten op gedachte-experimenten, bijvoorbeeld voor het testen of stimuleren van creativiteit en groepscohesie. De literatuur, en met name de science-fiction literatuur, kent vele gedachte-experimenten. Zie ook de boven genoemde utopiën en dystopiën. Sommige beeldende-kunst-uitingen, zoals het werk van Maurits Escher (of van Magritte), kunnen worden opgevat als artistieke gedachte-experimenten. En in zekere zin zijn computersimulaties of wiskundige afleidingen ook een soort gedachte-experimenten. Combinaties komen ook voor, het boek Platland bijvoorbeeld kan men opvatten als een literaire wiskundige utopie.

naar boven

Eerste oefening: Herrijzenis.

Deze oefening betreft een situatie die niet zo ver van de ideeën- en ervaringswereld van de deelnemers af staat. Het doel van de oefening is:

  • Onderlinge kennismaking binnen de practicumgroep.
  • Laten zien wat een gedachte-experiment is.
  • Laten zien wat je ermee kunt doen.
  • Laten zien welke problemen er kunnnen optreden.

Achtergrondinformatie:

Stel dat op de een of andere manier is vastgesteld dat mensen reïncarneren. Er is een eindig aantal zielen en die keren regelmatig terug op aarde, telkens in een ander lichaam. Die combinaties van ziel en lichaam, met andere woorden die personen, weten zelf niets van de vorige levens van hun ziel. En de situatie waarin ze ter wereld komen heeft niets te maken met een vorig leven. Maar men kan vaststellen welke persoon iemand in een vorig leven is geweest. Er is zelfs een instantie opgezet om dat te onderzoeken en te registreren. Iedereen kan bij die instantie aankloppen en informeren wie hij of zij in een vorig leven is geweest.

Opdracht:

Ga na wat de consequenties van dit gegeven zijn. Denk daarbij vooral aan de volgende aspecten:

  • Juridische, bijvoorbeeld wettelijke aansprakelijkheid, erfrecht, beheer en overdracht van eigendommen.
  • Economische, zoals pensioenregelingen, bedrijfseigendom, bezit familiekapitaal.
  • Morele: In hoeverre is iemand aansprakelijk voor wat hij in een vorig leven heeft uitgevoerd? Dienen verplichtingen die in een vorig leven zijn aangegaan te worden gehonoreerd? Wat zijn de gevolgen van moord, van abortus?
  • Religieuze: scheppingsverhalen en eindetijdsprofetieën, lotsbestemming, etc.
  • Hoe zit het met bevolkingsgroei of -afname?
  • Hoe zit het met wedergeboortes in andere families of etnische groeperingen dan die van het vorige leven?

Vragen na afloop:

  • Wat vonden jullie ervan? (Nuttig, leuk, leerzaam, moeilijk, vervelend, ..)
  • Wat is jullie resultaat?
  • Hoe realistisch schat je dat in? Wat is het realiteitsgehalte van gedachte-experimenten in het algemeen?
  • Hoe is het verlopen? Hoe was de onderlinge samenwerking?
  • Waar had je problemen mee? In hoeverre hebben die problemen betrekking op de specifieke opdracht en in hoeverre op gedachte-experimenten in het algemeen?
  • Wat heb je ervan geleerd (m.b.t. het onderwerp en m.b.t. het nut en de mogelijkheden van gedachte-experimenten in het algemeen)?

naar boven

Wat en hoe.

We gaan ons nu wat meer bezig houden met wat een gedachte-experiment nu precies is en waar het voor gebruikt kan worden. Tevens zullen we wat oefeningen gaan doen in inlevingsvermogen, een noodzakelijke vaardigheid voor gedachte-experimenten.

Wat is een gedachte-experiment?

Napoleon tot Pierre-Simon Laplace: U hebt zo’n dik boek geschreven over het systeem van de wereld zonder ook maar één keer de auteur van het heelal te noemen.

Laplace: Sire, ik had geen behoefte aan die hypothese.

De hypothese van Laplace luidt: “Een intelligentie die op een gegeven moment alle krachten zou kennen die in de natuur een rol spelen en de situatie van de respectievelijke dingen waaruit die natuur bestaat, en die groot genoeg is om al die gegevens te analyseren, zal in één formule de beweging van de grootste lichamen van het heelal en die van de lichtste atomen omvatten: niets zal daarvoor onzeker zijn, de toekomst, zowel als het verleden zal zich voor zijn ogen ontvouwen.” Laplace bedient zich hier van een gedachte-experiment, hij creëert in gedachten een situatie die in de werkelijkheid niet bestaat.

Berust de moraal op wederzijds toezicht?

Volgens de klassieke Griekse wijsgeer Plato was het zo dat niemand zich uit eigen verkiezing aan de wet zou houden. Volgens hem werken wetten alleen maar dank zij de argwanende blik van de medemensen. In het boek “Constitutie” laat hij zijn leermeester Socrates het volgende beweren: Stel dat je twee mensen, een goed mens en een slecht mens, een ring zou geven die hen onzichtbaar maakt. Ongeacht het gedrag dat zij normalerwijze in het openbaar vertonen zouden ze zich dan beiden schuldig gaan maken aan diefstallen, verkrachting en moord. Geen mens heeft namelijk zo’n ijzeren discipline dat hij in zo’n situatie zijn driften kan beheersen.

Het is uiteraard moeilijk om dit experiment in de praktijk uit te voeren om die bewering te testen.

In hoeverre is een gedachte-experiment een experiment?

Volgens Zeno, een Griekse filosoof uit de vijfde eeuw voor Christus, was alle beweging slechts schijn. Hij dacht dat te kunnen aantonen door een aantal vernuftige gedachte-experimenten, zoals een race tussen Achilles, een sterke en moedige krijger, en een schildpad. Als de schildpad een voorsprong zou krijgen zou Achilles hem nooit kunnen inhalen. Want op het moment dat Achilles zou arriveren op de plek waar de schildpad gestart was zou deze een eind verderop zijn. En in de tijd die Achilles nodig zou hebben om op die plaats verderop te komen zou de schildpad alweer een zekere, zij het kleinere, afstand hebben afgelegd. En alle daarop volgende afstanden zouden weliswaar steeds kleiner worden, maar Achilles zou de schildpad nooit kunnen inhalen.

Vallen zware voorwerpen sneller dan lichte?

Gedurende de hele middeleeuwen geloofde men op gezag van de Griekse filosoof Aristoteles dat zware voorwerpen sneller vallen dan lichte voorwerpen. Toen kwam Galilei met een gedachte-experiment dat die overtuiging op losse schroeven zette. Hij redeneerde: als Aristoteles gelijk heeft dan moet een zwaar voorwerp dat verbonden is met een licht voorwerp daardoor worden afgeremd. Maar omdat ze samen een zwaarder voorwerp vormen moeten ze sneller vallen. Een voorwerp kan niet tegelijk sneller en langzamer vallen dan een ander, dus Aristoteles had ongelijk. Galilei demonstreerde dat door twee verschillende kanonskogels tegelijk van de toren van Pisa te laten vallen en te laten zien dat ze vrijwel tegelijk de grond raakten.

Waarom heeft Zeno geen gelijk en Galilei wel?

Gedachte-experimenten zoals die van Zeno zijn volgens de Amerikaanse filosoof Daniel Dennett geen echte experimenten maar “intuïtie-pompen”. “Zulke gedachte-experimenten (in tegenstelling tot die van Einstein en Galilei) worden niet verondersteld strikte argumenten te omvatten die conclusies uit vooronderstellingen afleiden. Het gaat er bij deze veeleer om de lezer mee te sleuren met een familie van beeldende reflecties die uiteindelijk niet een formele conclusie opleveren maar een decreet van de “intuïtie”.” (Daniel Dennett, “Elbow Room”, Cambridge: MIT Press, 1984). Een echt gedachte-experiment moet aan een aantal eisen voldoen die ook aan fysieke experimenten worden gesteld, zoals een rigoureuze toetsing van de uitkomsten. Zie Gedachte-experimenten versus “echte” experimenten.

Waar worden gedachte-experimenten gebruikt?

Er zijn vele gebieden waar gedachte-experimenten een rol spelen: in de natuurkunde, zoals we hebben gezien, in de psychologie, onder andere bij psychologische tests en het onderzoek en de begeleiding van groepsgedrag. Ook in de kunst komen gedachte-experimenten voor. Denk aan het werk van Escher en aan Magritte. De Science Fiction literatuur zou zonder gedachte-experimenten niet bestaan. En ze zijn ook van belang voor het bepalen van overheids- of bedrijfsbeleid. Bekende voorbeelden van uitgebreide gedachte-experimenten zijn de scenario’s van de Club van Rome, over de ontwikkeling van de globale grondstoffenvoorraden en de vervuiling, en de studies van de Amerikaanse RAND Corporation in de vijftiger jaren naar de inzetmogelijkheden van atoomwapens.

naar boven

Kortom:

Waarvoor worden gedachte-experimenten gebruikt?

  • Om de de gedachten te bepalen, bijvoorbeeld ter voorbereiding van een echt experiment.
  • Om iets na te gaan dat niet empirisch of analytisch geverifieerd kan worden.
  • Om anderen ergens van te overtuigen.

Waar worden gedachte-experimenten gebruikt?

  • Filosofie: metafysica, ethiek, filosofische antropologie
  • Natuurkunde
  • Psychologie: cognitieve psychologie (creativiteitsonderzoek), sociale psychologie
  • Politiek (centraal planbureau)
  • Literatuur, beeldende kunst, film, theater, etc.

Welke vaardigheden zijn voor gedachte-experimenten van belang?

In deze workshop zullen we ons vooral richten op de specifieke kennis en vaardigheden die voor gedachte-experimenten nodig zijn. We zullen ons dus vooral bezig houden met het opzetten en analyseren van gedachte-experimenten en het inleven in de gecreëerde situaties.

naar boven

Mogelijke invalshoeken voor gedachte-experimenten.

1. Perspectiefverandering.
Bijvoorbeeld: verplaats je honderd jaar in de toekomst en kijk terug; stel je voor dat je alleen op de wereld bent en ga na wat je mist; hoe is het om een bromvlieg, dolfijn of vleermuis te zijn?
2. Het zoeken van uitersten.
Bijvoorbeeld: Stel je voor dat je honderdduizend maal langzamer leeft, stel je voor dat iedereen op aarde een auto heeft. Waar leidt het toe of hoever kun je gaan?
3. Het onmogelijke wordt mogelijk.
Teletransportatie (Parfit), donker licht, vier ruimtelijke dimensies, Plato’s onzichtbaarheidsring.
4. Analogiën of metaforen.
De grot van Plato, Searle’s Chinese kamer, de boot van Neurath.
5. De kern van de zaak. Verwijdering van alle storende of belemmerende factoren.
John Rawls’ “original position”.
6. “Umwertung aller Werte”
Techniek is verboden, misdadigers worden als zieken behandeld, zieken als misdadigers (Samuel Butler, “Erewhon”).

Combinaties van deze invalshoeken zijn natuurlijk ook mogelijk.

naar boven

Inlevingsvermogen.

Een belangrijke factor bij het uitvoeren van gedachte-experimenten is het inlevingsvermogen: hoe goed kun je je in de zelf-gecreëerde situatie verplaatsen? Dit bepaalt voor een groot deel de plausibiliteit van je conclusies.

Bij de volgende oefeningen is het niet de bedoeling dat je conclusies trekt en/of maatregelen bedenkt. Probeer vooral na te gaan hoe het zou zijn als je in de geschetste situatie komt te verkeren. Wat is het verschil ten opzichte van de “normale” situatie? Op welke punten wijkt de beschreven situatie vooral af van de normale en wat zijn de consequenties daarvan? Bijvoorbeeld: Stel je bent een bromvlieg. Dat betekent dat je je vrij in drie dimensies kunt verplaatsen, dat je op het plafond kunt staan, dat je klein bent ten opzichte van een mens en dat je geen onderscheid maakt in voedselbronnen tussen wat mensen vies vinden en wat mensen lekker vinden. De consequentie van dat alles kan zijn dat mensen je proberen te doden met een vliegenmepper of dat je in een spinnenweb verstrikt raakt.

Inlevingsoefeningen:

naar boven

Cyberspace

Opdracht:

Stel je voor dat je volledig in Virtual Reality leeft. Je kunt razendsnel schakelen van de ene plaats naar de andere en door “force feedback” in je VR-pak is ook lichamelijk contact mogelijk. Gaat dat ten koste van menselijke eigenschappen of komen ze juist volledig tot ontplooiing? Let o.a. op:

  • sociale aspecten
  • lichamelijke aspecten
  • geestelijke aspecten/diepgang

naar boven

De dolfijn.

Opdracht:

Probeer je in te leven in het leven van een intelligent waterdier, zoiets als een dolfijn: Je leeft in het water, je hebt geen armen en benen, alleen vinnen, en je moet regelmatig naar boven om adem te halen. Hoe is het om zo te leven? Wat zou je daarin op prijs stellen, wat zou je missen? Wat zou je ondernemen en wat zou je beslist niet doen?

naar boven

Honderdduizend maal vertraging.

Opdracht:

Stel je voor dat je honderdduizend maal langzamer zou leven, je bent zoiets als een intelligente berg, je verandert maar heel langzaam, maar je denkt ook heel langzaam en je neemt alleen dingen waar die heel langzaam verlopen. Als je iets wilt doen, dan kost dat vele maanden in plaats van enkele minuten. Als er verder niets is veranderd, hoe zou de wereld er dan voor jou uitzien?

naar boven

Het wordt nooit donker.

Opdracht:

Stel je een wereld voor waar het nooit donker wordt. Er schijnt altijd wel een zon, maar er is nooit een maan of sterren te zien. Wat zijn daarvan de consequenties? Hoe ziet het maatschappelijk leven op zo’n wereld er uit? Hoe zou het biologisch leven aan die omstandigheden zijn aangepast? Wat zou er gebeuren als (door een zonsverduistering of zo) er telkens na duizend jaar toch duisternis intrad?

naar boven

Vragen en opmerkingen

Vragen na afloop:

  • Wat vonden jullie ervan? (Nuttig, leuk, leerzaam, moeilijk, vervelend, ..)
  • Wat voor voetangels en klemmen zijn jullie tegengekomen? Op welk gebied lagen die vooral?
  • Hoe was de onderlinge samenwerking? Was het werken met een groep bevorderlijk of juist belemmerend voor de “vrije vloed van ideeën”?
  • Wat heb je ervan geleerd (m.b.t. het genereren en evalueren van ideeën en het inleven in situaties)?

naar boven

Kritische analyse van gedachte-experimenten

We gaan nu het fenomeen “gedachte-experiment” eens wat nader bekijken. Waar kun je gedachte-experimenten voor gebruiken? Wat kun je van een gedachte-experiment verwachten? Hoe pak je het aan? We zullen ook een aantal klassieke gedachte-experimenten onder de loep nemen.

naar boven

Gedachte-experimenten versus “echte” experimenten.

Het doel van een gedachte-experiment is om de gedachte te bepalen (bijvoorbeeld ter voorbereiding van een echt experiment) of om anderen ergens van te overtuigen of om iets na te gaan dat niet analytisch of empirisch (dus door middel van een echt experiment) geverifieerd kan worden. Als je in een gedachte-experiment zomaar alles wat je wilt kunt waarmaken zou het een vrij zinloze exercitie zijn. Gedachte-experimenten zijn, net als echte experimenten, aan strikte regels gebonden. Laten we eerst eens nagaan welke regels van toepassing zijn op echte experimenten (zie ook Roy A. Sorensen, “Thought Experiments”).

  • Men dient bij voorbaat aan te geven welke hypothese men wil toetsen en bij welk resultaat van het experiment men de hypothese als bevestigd of ontkend beschouwt.
  • Een experiment berust op een aantal al dan niet uitgesproken vooronderstellingen. Naast de hypothese die door het experiment getoetst wordt, worden ook die vooronderstellingen getest.
  • Als men bij wijze van experiment in een bepaalde situatie ingrijpt probeert men niet teveel tegelijk te veranderen, omdat anders niet meer is na te gaan wat door wat wordt beïnvloed (ceteris paribus principe).
  • Men probeert meestal vooraf de deugdelijkheid van het experiment zelf te toetsen door middel van blanco proeven, proeven die geen resultaat mogen opleveren, omdat de voorwaarden daarvoor niet aanwezig zijn.
  • De waarneming bij een experiment is theorie-geladen. Bij het experiment let men op bepaalde zaken terwijl andere worden verwaarloosd. En de manier waarop men de waarnemingen interpreteert is ook afhankelijk van de theorie waar men van uitgaat. De waarden waarin men is geïnteresseerd zijn niet altijd de waarden die men meet, maar bepaalde waarden die uit de metingen worden berekend.
  • Een experiment liegt niet. Als het resultaat van een experiment strijdig is met andere waarnemingen zit er een fout in de vooronderstellingen die aan het experiment ten grondslag liggen.
  • Bij een experiment zal men zo mogelijk proberen het verkregen resultaat nog via een andere weg te verifiëren, bijvoorbeeld door een ander experiment met andere instellingen (triangulatie). Heeft men een positief experimenteel resultaat, dan zal men bijvoorbeeld proberen na te gaan onder welke omstandigheden dat positieve resultaat verdwijnt, en of die omstandigheden overeen komen met wat de theorie voorspelde.

Een verschil tussen “echte” experimenten en gedachte-experimenten is dat een echt experiment nieuwe informatie kan opleveren. Dat is vaak een reden dat het wordt uitgevoerd. Maar een gedachte-experiment kan dat niet. Een gedachte-experiment kan weliswaar nieuwe ideeën opleveren, maar het kan ons niets leren over onze omgeving. Een gedachte-experiment is fictie en fictie is nooit compleet. De dingen waar we niet onze aandacht op richten bestaan ook niet. En bij een echt experiment kunnen juist die dingen verassingen opleveren.

“echt” experiment gedachte-experiment
Doel Ontdekken hoe de wereld in elkaar zit
Toetsen van hypothesen		 Nieuwe ideeën opdoen
Nagaan van mogelijkheden
Anderen ergens van overtuigen
Opzet Rekening houden met fysische en practische mogelijkheden
Niet alle factoren hoeven expliciet te worden gemaakt		 Vooronderstellingen zo veel mogelijk expliciet maken
Uitvoering Werkelijkheid autonoom
Impliciete factoren spelen een rol		 Gang van zaken expliciet
Meespelende factoren expliciet
Impliciete factoren spelen geen rol
Evaluatie Verrassende resultaten mogelijk Kritische toetsing noodzakelijk

Gedachte-experimenten kunnen, net als “echte” experimenten worden onderverdeeld in twee categoriën: vrije experimenten met een onzekere uitkomst en (gebonden) experimenten ter toetsing van een hypothese. Vrije gedachte-experimenten worden bepaald door de fantasie van de uitvoerder. Ze leveren weinig zekerheid, maar kunnen wel hypothesen opleveren die vervolgens (in een gedachte-experiment) getoetst moeten worden. Uitgaande van het bovenstaande kunnen we voor deze laatste soort gedachte-experimenten een lijst van vragen opstellen ter controle van een goede gang van zaken:
naar boven

Vragenlijst:

De volgende vragen kunnen je helpen bij het plannen en uitvoeren van een gedachte-experiment. Probeer ze te beantwoorden in de hier aangegeven volgorde. Mocht je op een bepaald punt vastlopen, ga dan een of meer stappen terug en probeer het van daaruit opnieuw.

1. Wat wil je aantonen, respectievelijk onderzoeken?
2. Wat is je uitgangssituatie?
Ben je waarnemer of deelnemer, eventueel: waar vindt het plaats in ruimte en/of tijd, wat ben je (mens, bromvlieg, dolfijn, vleermuis)?
3. Wat zijn je vooronderstellingen en randvoorwaarden?
Wat blijft onveranderd ten opzichte van de “normale” situatie? M.a.w. wat zijn de constanten? En wat zijn de grenzen van de veranderingen die je gaat aanbrengen, d.w.z. wat kan wel en wat kan niet?
4. Wat zijn de relevante factoren?
Wat ga je veranderen, waar ga je op letten? M.a.w. wat zijn de (afhankelijke en onafhankelijke) variabelen? Zorg dat je niet te veel veranderlijke factoren hebt, want op een gegeven moment weet je niet meer wat van wat afhangt.
5. Welke verbanden kun je aanbrengen?
M.a.w. hoe hangen de zaken waar je een uitspraak over wilt doen af van die factoren?
6. Waartoe leidt dit alles?
M.a.w. wat is je resultaat? Dat kan iets zijn dat je afleidt uit de beginsituatie, de vooronderstellingen en randvoorwaarden en de diverse factoren en hun onderlinge verbanden, maar het kan ook een oordeel zijn over de mogelijkheid of onmogelijkheid van de beginsituatie of de vooronderstellingen.
7. Hoe afhankelijk is je resultaat van de randvoorwaarden en vooronderstellingen (zie vraag 3)?
Misschien moet je bepaalde constanten ook maar variabel maken, of bepaalde variabelen constant.
8. Hoe plausibel is het resultaat?
Staat het niet te ver van de werkelijkheid af? Zo ja, dan moet je misschien iets veranderen aan de beschouwde factoren en hun onderlinge verbanden.
9. Hoe plausibel is de gang van zaken in je experiment?
Zijn er andere resultaten denkbaar en waardoor worden die bepaald? Als er sterk afwijkende alternatieven zijn die net zo goed het resultaat kunnen zijn van je gedachte-experiment, moet je het experiment wijzigen.
10. Wat zijn de nevenresultaten?
Heb je al doende inzicht verworven in andere aspecten dan de primair beschouwde, wat zijn de uitkomsten van deelexperimenten, wat zijn de consequenties van het hoofdresultaat?
11. Hoe ga je je gedachte-experiment nu presenteren?
Chronologisch verslag: “Eerst dachten we dit, maar dat bleek fout, toen dachten we dat, ..”. Of wiskundig bewijs: gegeven, te bewijzen, afleiding, conclusie.

naar boven

Oefening: Lees en bespreek een klassiek gedachte-experiment.

Mogelijkheden:

  • Zeno: Achilles en de schildpad.
  • Plato’s grot.
  • Searle’s Chinese kamer.
  • Parfit’s teletransportatie.

Zie de literatuurlijst.

Beantwoord vooral de volgende vragen:

  • Wat voor soort gedachte-experiment betreft het?
  • Van welke vooronderstellingen gaat de auteur uit?
  • Wat is zijn conclusie?
  • Welke stappen neemt de auteur om tot zijn conclusie te komen?
  • Hoe overtuigend is het verhaal en waarom?

naar boven

Toepassingen

Voor welke toepassingen zijn gedachte-experimenten geschikt, en hoe kun je ze daarvoor gebruiken?

  1. Beslissingen nemen: probeer je in de situatie te verplaatsen die er zou zijn als je je beslissing al hebt genomen. Hoe zou de wereld er dan uitzien?
    Bijvoorbeeld: je vraagt je af of je een bepaald huis moet kopen. Ga er dan in gedachten al wonen en kijk hoe het bevalt: ’s morgens naar je werk gaan, in de tuin zitten met mooi weer, de wekelijkse boodschappen doen, kinderkamer / studeerkamer inrichten, etc. Doe dit zo gedetailleerd mogelijk, dus begin ’s morgens met opstaan, doe de gordijnen open (wat voor soort gordijnen? Tot aan de vloer of tot de vensterbank?) en kijk naar buiten. Wat is daar buiten te zien? Wat hoor je? Door zo te werk te gaan kom je op nieuwe vragen met betrekking tot je beslissing, en door die te beantwoorden en je verder in de situatie te verplaatsen raak je vertrouwd met dat waar je beslissing over moet gaan, zodat je uiteindelijk vanuit een redelijke zekerheid kunt beslissen.
  2. Problemen oplossen: probeer de zaak ook eens van de andere kant te bekijken.
    Zaken hebben altijd verschillende kanten en het probleem is meestal te bepalen welke de doorslag moet geven. Er is een conflict tussen verschillende partijen of er zijn verschillende doelen die je wilt realiseren. Probeer je dan met telkens een van de perspectieven te vereenzelvigen. Bijvoorbeeld: omgaan met een lastige klant. Probeer eens in zijn schoenen te gaan staan. Je vertrouwt de verkoper niet, je bent onzeker over de kwaliteit van het product, je kunt geen keus maken. Hoe zou jij dan als klant behandeld willen worden? Misschien moet je als verkoper de klant een aantal; vragen stellen om hem te helpen voor zichzelf duidelijk te krijgen wat hij wil. De verschillende kanten kunnen ook overeenkomen met verschillende doelen: je wilt liefst iets verkopen, maar je wilt ook dat de klant later nog eens terug komt. Exploreer dan achtereenvolgens die doelen. Maar je kunt ook proberen in gedachten de verschillen op te heffen (John Rawls, + 2002)
  3. Nieuwe dingen bedenken: vergeet wat je weet.
    Laten we even een gedachte-experiment doen: Stel je voor, je loopt door een vreemde stad en je bent de weg kwijt, wat doe je dan? Je kijkt om je heen en ziet dan dingen die mensen die er dagelijks komen waarschijnlijk nog nooit hebben gezien. En dat zijn toch de experts. En je vraagt je dingen af die zij zich waarschijnlijk nooit hebben afgevraagd. Kijk zo ook eens tegen je eigen werk aan, alsof je zoiets nog nooit hebt gezien. Probeer weer dilettant te worden, of een kind dat steeds maar vraagt: wat is dit, waarom dat, hoe dit? Stel je voor, je bent baksteenfabrikant, maar de zaken gaan niet zo goed. Je omzet daalt en de enige manier om die te verhogen is nieuwe afzetmogelijkheden vinden. Pak dan een zo’n baksteen en bekijk hem eens heel intensief. Wat zijn de kenmerken ervan? Wat zou je ermee kunnen? En in welke branchevreemde sectoren zou je alternatieve afzetmogelijkheden kunnen vinden? Denk ook eens aan verwante artikelen, zoals Lego-steentjes. Zou je daar geen inspiratie uit kunnen putten? Voorbeeld: test op basis van memory-spel.
  4. Anderen overtuigen: zoek een passend verhaal.
    Je kunt natuurlijk een schets geven van hoe volgens jou het idee dat je wilt uitvoeren zal uitwerken. Maar dat is maar jouw persoonlijke mening. Als mensen ergens de noodzaak en het nut niet van inzien zullen ze geen nieuwe dingen accepteren.Daarom moet je om anderen te overtuigen aansluiten bij wat zij wel accepteren. Probeer dus een bekend verhaal te vinden dat analogieën bevat met wat jij wilt bewerkstelligen. Als je bijvoorbeeld wilt betogen dat we allochtonen als volwaardige medeburgers moeten zien, kun je als voor beeld geven de Tv-serie Star Trek, waar niet alleen verschillende aardse rassen, maar zelfs wezens van verschillende planeten vreedzaam samenwerken. Dat is natuurlijk maar fantasie, maar het wordt door veel mensen niet als onrealistisch gezien. Laat dan de parallellen zien met wat jij wilt. Nog een voorbeeld: Plato: Gyges’ onzichtbaarheidsring.
  5. Je eigen idee kritisch beschouwen: experimenteer met je experiment.
    Is een gedachte-experiment niets meer dan zomaar een fantasietje? Waarom zou je vertrouwen moeten hebben in een gedachte-experiment? Hoe kun je jezelf ervan overtuigen dat je de juiste oplossing hebt? Mensen hebben vaak de neiging om hun eigen ideeën meteen geweldig te vinden, en er verder niet meer kritisch naar te kijken. Om dat tegen te gaan moet je je eigen ideeën diepgaand aan een onderzoek onderwerpen. Je moet daarbij je gedachte-experiment testen, net zoals een wetenschappelijk onderzoeker zijn eigen experiment grondig moet testen. Als voorbeeld zie Galilei’s denkoefeningen over de zwaartekracht. Daar naast moet je nagaan wat de consequenties zijn van je experiment, en of die plausibel en acceptabel zijn. Als voorbeeld bedenk hoe het zou zijn als je je zou laten invriezen bij je overlijden. Vraag je eens af wat er zou gebeuren als dat op grote schaal zou gaan plaatsvinden, bijvoorbeeld 100.000 mensen per jaar. En bedenk hoe lang het zou duren voordat die mensen ontdooid kunnen worden, stel zo’n 100 jaar. In die tijd liggen er dus 10 miljoen mensen klaar om ontdooit te worden. Zou men daarop dan zitten te wachten? En als je dan zou worden ontdooid, zou je je in die wereld wel thuis voelen? Stel je daarbij voor dat je iemand van honderd jaar geleden zou zijn die plotseling in deze tijd wordt geplaatst.

We hebben hier verschillende mogelijkheden voor het uitvoeren van gedachte-experimenten gedemonstreerd. Zie ook “Invalshoeken”.

Bijlagen

naar boven

Een aantal “open-ended” gedachte-experimenten.

De volgende gedachtenexperimenten zijn bedoeld ter oefening van het geleerde. Kies er een uit en probeer eerst de geschetste situatie te exploreren. Als je denkt een beeld te hebben van waar het om gaat, probeer dan een hypothese te formuleren en deze te toetsen op de manier zoals hierboven omschreven. Gebruik daarbij de 11 vragen.

Enige oefeningen met een eindige oplossingsruimte

naar boven

De Vijfde Dimensie

In de moderne fysica en wiskunde rekenen we al lang zonder op of om te kijken met 5 of meer dimensies. In verscheidene science-fiction boeken komen ruimtereizigers terecht buiten hun vertrouwde vier-dimensionale omgeving (drie ruimtelijke dimensies plus tijd) in een vijf-dimensionaal heelal.

Opdracht:

Ga na hoe je zo’n vijf-dimensionale omgeving zult beleven. Hoe zul je je vertrouwde eigen (4D-) wereld zien? Hoe zou je in die wereld kunnen ingrijpen? Kun je in de tijd reizen?

Probeer vervolgens na te gaan hoe wezens uit een ruimtelijk twee-dimensionale wereld onze drie-dimensionale ruimte zullen beleven en wat wij in die twee-dimensionale wereld zouden kunnen berwerkstelligen en trek dan parallelen met onze beleving van een vijf-dimensionale wereld.

naar boven

Slaap

Het is nog steeds onduidelijk waarom we eigenlijk slaap nodig hebben. En het is al helemaal een raadsel waarom we zo lang slapen, want daarvoor is tot nu toe geen enkele psychologische dan wel lichamelijke noodzaak of wenselijkheid bekend.

Opdracht:

Stel dat de mensen geen slaap nodig hebben. Hoe ziet onze maatschappij er dan uit? Let o.a. op:

  • de verhouding werktijd/vrije tijd
  • het energieverbruik
  • educatie & opvoeding & werk

naar boven

Diagnose-scanner

Om veel tijd & geld en een hoop overbodige dilemma’s de wereld uit te helpen, heeft de medische wetenschap de ‘diagnose-scanner’ gemaakt. Dit is een apparaat dat een patient helemaal doorlicht en vervolgens de ziekte en de genezingskansenbij de huidige stand van de wetenschap vaststelt. Tenslotte schrijft de machine de behandeling uit, of, bij een genezingskans van minder dan 50%, doodt de patient.

Opdracht:

Stel dat meer dan de helft van de bevolking langdurige medische behandeling nodig heeft. Daarvoor zijn er te weinig doktoren en het kost te veel geld. Jij bent politicus en moet beslissen of deze diagnose-scanner wel of niet ingevoerd mag/moet worden. Wat zijn je overwegingen? Let o.a. op:

  • is de beslissing die de diagnose-scanner maakt beter of slechter dan de gebruikelijke procedure? wat zijn de voordelen/nadelen.
  • maakt het percentage iets uit?
  • binnen welke omstandigheden is de diagnose-scanner gerechtvaardigd en wanneer niet? waarom?

naar boven

Gesprekken met Einsteins brein.

Stel dat het mogelijk zou zijn om op de een of andere manier de inhoud van iemands geest vast te leggen, dus zijn/haar kennis, herinneringen, overtuigingen, karaktertrekken, vaardigheden en emotionaliteit, kortom, zijn/haar hele persoonlijkheid. Stel dat het ook mogelijk zou zijn om die opname in een of ander medium te reproduceren, zodanig, dat je die gereproduceerde persoonlijkheid vragen kunt stellen en dingen kunt vertellen, waardoor de inhoud van zo’n geest-reproductie ook zou kunnen veranderen. Zo’n vastgelegde geest zou dus ook dingen kunnen leren en vergeten, ervaringen opdoen en emoties ondergaan, waardoor deze in niets zou verschillen van de geest van de oorspronkelijke persoon. Neem aan dat zo’n kopie bestaat uit een computerachtige kast waarop een microfoon, een luidspreker en een tv-camera wordt aangesloten. Zo’n kast kan natuurlijk worden uitgeschakeld en de microfoon en camera kunnen worden afgekoppeld en de kast kan worden verhandeld.

Er ontstaan door deze technologie tal van nieuwe mogelijkheden en problemen. Als je in die situatie minister van justitie was, welke wetten zou je dan uitvaardigen om die problemen het hoofd te bieden en die mogelijkheden in goede banen te leiden? Denk bijvoorbeeld aan aspecten als copyright, eigendomsrechten, medezeggenschap, strafrecht. Daarbij spelen vragen als: Heeft zo’n machine ook stemrecht, zijn de mensenrechten erop van toepassing en zo ja, hoe moeten die dan worden toegepast (nieuwe definities van moord en mishandeling, etc.)?

Opdracht:

Voer dit gedachte-experiment uit aan de hand van de lijst van vragen (zie het hoofdstuk “kritische analyse”), dus leg je vooronderstellingen vast (wat kan wel en wat niet?), stel vast welke kenmerken van de bestaande situatie je handhaaft in je experiment en welke je verandert, ga na waardoor de mogelijkheden en problemen van de nieuwe situatie worden bepaald. Wat zijn de gevolgen en waar hangen die van af? En wat heb je dan uiteindelijk van die exercitie geleerd?

naar boven

De laatste mens.

Stel je voor dat je op een goede morgen wakker wordt en na de slaap uit je ogen gewreven te hebben besef je dat je nu echt de laatste mens op aarde bent. Je zit opgesloten in een luchtdichte capsule die je beschermt tegen datgene wat de andere mensen de das heeft omgedaan en je beschikt in die capsule over een computer met aansluiting op het wereldwijde Internet, dat nog steeds functioneert en dat je in staat stelt om kennis te nemen van alle feiten die de mensen bekend waren en alle intellectuele producten die zij ooit vervaardigd hebben. En die toestand kan, gezien de medische voorzieningen die de capsule biedt, nog zeer vele jaren voortduren.

  • Wat onderga je dan en hoe komt dat?
  • Hoe zou de situatie (geen mensen meer op aarde) zijn ontstaan?
  • Wat ga je doen en waarom?
  • Hoe loopt het uiteindelijk af?

Er is ook een uitgebreidere beschrijving van dit gedachte-experiment.

naar boven

Tijdreizen.

Wat is tijdreizen?
Wat is de samenhang tussen tijdreizen en reistijden? En tussen tijdreizen en ruimtereizen? Probeer het een en ander te visualiseren.
Waarom zou je naar het verleden willen reizen?
Wil je alleen het verleden bekijken? Wil je souvenirs meenemen? Gemaakte fouten herstellen?
Wat zouden de gevolgen van tijdreizen kunnen zijn?
Wat zijn de verschillen tussen reizen in het verleden en reizen in de toekomst? Wat kan confrontatie met een vreemde tijd teweegbrengen (cultuurshock)? Tijdparadoxen en hoe kunnen we daaraan ontsnappen.
naar boven

Over honderd jaar

Stel dat je honderd jaar in de toekomst kunt reizen. Er is dan ongetwijfeld van alles veranderd, sommige dingen noodzakelijkerwijs, omdat voortzetting van de huidge situatie niet mogelijk is (bv. door uitputting van grondstoffen), sommige dingen omdat mensen nu eenmaal niet zonder verandering kunnen. Om te zien wat er in honderd jaar kan veranderen, vergelijk de huidige toestand met honderd jaar geleden (zie ook Bellamy, 1887).

  • Hoe zou de wereld er over honderd jaar uitzien?
  • Wat is er beslist veranderd?
  • Wat is het zelfde gebleven?
  • Hoe kijkt men dan aan tegen allerlei hedendaagse opvattingen (“Het einde van de geschiedenis”)?

naar boven

De president van de aarde

Stel dat je een wereldregering mag vormen die voldoende volmachten krijgt om te doen wat haar goeddunkt. Je beschikt over een enorme macht, maar ook over een enorme verantwoordelijkheid en het is duidelijk dat er nodig een aantal dingen moet gaan gebeuren (zie ook Wells, 1905).

  • Welke wereldwijde maatregelen zou je beslist doorvoeren?
  • Wat moet je beslist voorkomen?
  • Welke wereldorde zou je willen instellen?
  • Hoe zullen je onderdanen reageren en waarom?

naar boven

Een aantal gedachte-experimenten met een eindige oplossingsruimte

naar boven

Anti-licht.

Stel je voor dat er schijnwerpers bestaan die donker licht werpen. Alles waar je ze op richt wordt donkerder. Hoe zullen de “schaduwen” van voorwerpen in zulk anti-licht er uitzien? Stel je hebt anti-licht schijnwerpers die selectief één kleur onderdrukken. Als we nu een bol op een plat vlak beschijnen met drie selectieve anti-licht schijnwerpers, een voor rood licht, een voor groen licht en een voor blauw licht, wat voor schaduwen krijg je dan?

naar boven

De aarde een tetraeder.

Stel dat de aarde de vorm van een tetraeder (regelmatig viervlak) had in plaats van (min of meer) een bolvorm. Wat voor gevolgen zou dat hebben?

naar boven

Is er gas, water en licht in een twee-dimensionaal huis?

Stel je voor dat er een twee-dimensionale wereld zou bestaan, een wereld die alleen links en rechts en voor en achter kent, maar geen boven of onder. Stel dat in die wereld twee-dimensionale mensen zouden bestaan, met twee-dimensionale huizen en twee-dimensionale fabrieken. Stel je in die wereld een straat voor met drie huizen eraan. Die huizen moeten elk worden voorzien van gas, electriciteit en water (uiteraard via twee-dimensionale leidingen). Lukt het om die huizen te verbinden met zowel de gasfabriek als de electricteitscentrale en de watertoren? Let wel: omdat er in die wereld geen boven of onder bestaat, mogen die leidingen elkaar niet kruisen.

Zou het je lukken om de twee-dimensionale huizen te voorzien van deuren met twee-dimensionale scharnieren?

Als de twee-dimensionale inwoners van dit platland voorzien zijn van een maag-darmstelsel, hoe moet dat er dan uitzien?

(bron: R. Rucker, “The Fourth Dimension” / E.A. Abbott: “Flatland”)

naar boven

Smurfentaal

Ga na of in een taal die slechts één werkwoord kent (“smurfen”) je toch alles kunt zeggen wat je in een gewone taal kunt uitdrukken, zonder hulp van gebaren, tekeningen, etc..

naar boven

SF-thema’s

  • Teleportatie, het instantaan verplaatsen van mensen en voorwerpen van de ene plaats naar de andere. Soms van een zendapparaat naar een ontvangapparaat, soms rechtsreeks naar een willekeurige plek (“Scottie, beam me down”). Consequenties: nauwelijks nog behoefte aan wegen, huizen kunnen op de meest ontoegankelijke plaatsen worden gebouwd, exploitatie van verre werelden is een kwestie van een ontvangapparaat ernaar toe sturen via een “langzame” raket, waarna peronen en goederen met lichtsnelheid verzonden kunnen worden.
  • Op grote schaal invriezen van doden. Mensen hebben een ingebouwde zender die de bevriezingsfirma waarschuwt als men overlijdt. Deze zorgt dan voor een zo snel mogelijk invriezen van de overledene, in de hoop dat deze later weer tot leven gewekt en genezen kan worden. In de tussentijd beheert de invriezer het vermogen van de ingevrorene. Het is dan ook het rijkste en machtigste bedrijf ter wereld.
  • De nieuwe mens. Hoe zal de opvolger van de mens er uit gaan zien? Zal hij intelligenter, rationeler, wijzer zijn? Zal hij over telepathische gaven beschikken? Wat zal er dan met de oude mens gebeuren? Zie ook: “Childhood’s end” van Arthur C. Clarke.
  • Sterrenschepen. Om nieuwe werelden te koloniseren schepen duizenden mensen zich in in gigantische sterrenschepen die vervolgens op zoek gaan naar bewoonbare planeten. Gezien de afstanden in het heelal zullen die niet binnen een mensenleven worden bereikt. Er zullen dus op die schepen vele generaties worden geboren en weer sterven, generaties die aan elkaar hun kennis van het doel van de reis en de benodigde vaardigheden voor het overleven op een planeet moeten overdragen. Zie ook “reis naar de sterren” van Robert Heinlein.
  • Mensen landen op een planeet waar andere levende wezens wonen, intelligent, maar met een heel eigen cultuur en gewoonten. M.a.w. hoe ver kun je gaan met cultuurverschillen?
  • Idem, aliens landen op aarde. (“War of the worlds”, H.G. Wells, “Invasion of the bodysnatchers”)
  • Intelligente robots. Zijn ze een bedreiging voor het mensenras? Kunnen we ze zodanig programmeren dat ze alleen maar heilzaam kunnen zijn (de drie wetten van de robotica)? Wat mogen we wel en wat mogen we niet doen met zelfgemaakte wezens die bewustzijn bezitten? Zie ook “I, robot” van Isaac Asimov.
  • Het transplanteren van menselijke hersenen in machines (“Het zingende ruimteschip” van Anne McCaffree) of in andere menselijke lichamen – in hoeverre wordt iemands persoonlijkheid mede door zijn lichaam bepaald? Zie ook “I will fear no evil” van Robert Heinlein.
  • Mensen beschikken over het eeuwige leven. (“Pak Jack Barron” van Norman Spinrad)
  • Big brother / brave new world.
  • Het (op magneetband o.i.d.) opslaan van de inhoud van iemands geest, met de mogelijkheid die later weer terug te zetten, eventueel in een ander lichaam, of zelfs in verscheidene lichamen. (“Stad tussen de sterren”, A.J. Clarke)
  • Omzetten van materie. Je kunt maken wat je wilt, je beheerst je hele omgeving, inclusief het weer, e.d. (“The dancers at the end of time”, trilogie van Michael Moorcock)
  • Doordringen in de geest van een ander, meemaken wat hij/zij meemaakt, voelen wat hij/zij voelt, precies op de manier waarop zij/hij het voelt.
  • Superintelligente computers.
  • Telepathie, telekinese op grote schaal.
  • De vijfde dimensie: Ruimtereizigers komen in een deel van het heelal dat vijfdimensionaal blijkt te zijn, i.t.t. het normale vierdimensionale heelal. (vergelijk ook “Flatland” van A. Abbott)
  • Star wars, ruimteoorlogen.
  • Het einde van de beschaving. (“The tryffyds”, John Wyndham, “O-zone”, John Theroux, e.d.)
  • Cyberspace, het leven in het computernet (“Neuromancer”, William Gibson, e.d.)
  • Door meer mensen gedeelde lucide dromen (“Dreams of Wessex”, Christopher Priest) of wakend rondlopen in een droomwereld (“Solaris”, Stanislav Lem).
  • Verkleinen van mensen. Voor reizen in het menselijk lichaam (“Fantastic voyage”) of avonturen in de vrije natuur (“Honey I shrunk the kids” / “Avontuur in de achtertuin”, Godfried Bomans: “Erik, of het kleine insectenboekje”).
  • De wereld als simulatie. Bijvoorbeeld: Een groep geleerden is er in geslaagd kunstmatig leven te maken, in de vorm van een computersimulatie, met allemaal gesimuleerde mensen en dieren die in een versneld tempo leven en evolueren. Aan het eind van het verhaal gaat er iets mis met de simulatie en dan merken ze plotseling dat ze zelf ook simulaties zijn in een grotere computer.
  • Onzichtbaarheid. Zie “The Invisible Man” van H.G. Wells, en andere.
  • En natuurlijk tijdreizen, je verplaatsen naar een toekomstige of verleden tijd en van daaruit weer in je eigen tijd terug keren.

naar boven

Literatuur:

Gedachte-experimenten:

  • Plato, “Politeia”, ~ 380 v.C. Nederlandse vertaling: “Constitutie (Politeia)”, vert. door Gerard Koolschijn, Athenaeum- Polak & Van Gennep, Amsterdam, 1991.
  • Thomas More, “Utopia”, 1516
  • Montesquieu, Charles Louis de Secondat, “Lettres Persanes”, 1721
  • Samuel Butler, “Erewhon”, 1872
  • E.A. Abbott, “Flatland”, 1884
  • Edward Bellamy, “Looking backward: 2000 – 1887”, 1888
  • H.G. Wells, “A Modern Utopia”, 1905
  • Aldous Huxley, “Brave New World”, 1932
  • George Orwell, “1984”, 1949
  • John Rawls, “A Theory of Justice”, 1972
  • Douglas R. Hofstadter & Daniel C. Dennett, “The Mind’s I”, 1981. Nederlandse vertaling: “De spiegel van de ziel, fantasieën en reflecties over ego en geest”, Contact, Amsterdam, 1986.
  • Derek Parfit, “What We Believe Ourselves to Be”, uit: “Reasons and Persons”, Oxford, 1984, pp. 199-217.
  • Rudy Rucker, “The Fourth Dimension”, 1984. Nederlandse vertaling: “De vierde dimensie”, Contact, Amsterdam, 1989.
  • Julian Baggini, “The Pig that Wants to Be Eaten; And Ninety Nine Other Thought Experiments”, Granta Books, 2005, ISBN: 1862077487

Beeldende kunst:

  • M.C. Escher, “Grafiek en tekeningen”, Tijl, Zwolle, 1959.
  • Jacques Meuris, “Magritte”, Nederlandse vertaling: Taschen, Keulen, 1990.

Over gedachte-experimenten:

  • James R.Brown, “The Laboratory of the Mind: Thought Experiments in the Natural Sciences”, Routledge, Londen, 1991
  • Tamara Horowitz, Gerald J. Massey (Eds.), “Thought Experiments in Science and Philosophy”, Rowman & Littefield, Savage, 1991
  • Roy A. Sorensen, “Thought Experiments”, Oxford University Press, 1992.

Zie ook de uitgebreide science-fiction literatuur. Elk SF-boek bevat wel een of meer gedachte-experimenten.

18 oktober 2006