Het antropisch principe

Een dialoog waarin op luchtige wijze een aantal zaken aan de orde komen die in de volgende hoofdstukken echt van belang zullen blijken.
naar boven

Niets menselijks is de natuurkundige vreemd.

Wijnand en Nathan kennen elkaar van hun studententijd, toen Wijnand filosofie studeerde en Nathan fysica. Wijnand is religieus opgevoed en gelooft in God, maar Nathan heeft al op zijn zeventiende jaar het geloof aan de kant gezet en is verklaard agnosticus. Tijdens hun studie woonden ze in het zelfde studentenhuis en ze hadden daar regelmatig heftige discussies tot diep in de nacht. Nadat ze afgestudeerd waren zijn ze elkaar uit het oog verloren, maar nu, twintig jaar later, ontmoeten ze elkaar toevallig in een conferentiecentrum waar ze verschillende conferenties bezoeken. Na de lunch, gedurende welke ze elkaar hebben bijgepraat over hun persoonlijke reilen en zeilen sinds hun studententijd, besluiten ze hun conferenties voor die middag aan hun lot over te laten en ze wandelen samen genoeglijk pratend het pad af langs de rivier waaraan het conferentiecentrum ligt.

Nathan: Ben je nog steeds gelovig ondanks al mijn pogingen om je het licht van de rationaliteit te doen zien?

Wijnand: Geloof jij nog steeds in de ratio en niets dan de ratio, ondanks alle waanzin en willekeur?

N.: Ach, een mens wordt ouder en misschien ook wel wijzer, en je ontdekt dat er ook nog een leven naast de natuurkunde is. Ik moet zeggen dat ik me nu wat breder oriënteer dan toen. Daarom probeer ik me nu ook wat meer op de hoogte te stellen van ontwikkelingen die buiten mijn strikte vakgebied vallen.

W.: Ja, waar gaat die conferentie van jou eigenlijk over?

N.: Over het antropisch principe. Ik weet niet of je daar wel eens van gehoord hebt.

W.: Ja, ik geloof het wel. Had dat niet iets te maken met de natuurconstanten, en dat die heel toevallig precies die waarden hadden die het mogelijk maken dat er leven heeft kunnen ontstaan? Ik heb daar ooit eens een boek over gelezen, Leslies “Universes”, ken je dat?

N.: Nee, maar dan weet je dat men nu veronderstelt dat het feit dat wij bestaan één groot toeval is. Met een uiterst minieme verandering in bijvoorbeeld de grootte van de zwaartekracht of van de elektromagnetische kracht zou er niet alleen geen leven zijn geweest, maar ook geen zonnestelsels, geen sterren, geen planeten. Er was maar heel weinig voor nodig geweest om het heelal na de Big Bang meteen weer in elkaar te laten klappen of het zo snel te laten exploderen dat die sterren en planeten zich nooit hadden kunnen vormen.

W.: Ja, dat is nou weer typisch iets voor fysici. Het is evident dat er leven is, dat er intelligentie is. En dat is niet zomaar bij toeval ontstaan, maar het is een product van een evolutie die hier op aarde al op gang kwam anderhalf miljard jaar nadat die aarde was ontstaan. Ondanks de barre omstandigheden die er toen hier heersten heeft het leven zich ontwikkeld en het heeft geleidelijk maar onontkoombaar de hele aarde overgenomen. Maar jullie fysici maken wat rekensommetjes en beweren dan dat dat allemaal maar puur toeval is.

N.: Je doet het voorkomen of ons bestaan als mensen onvermijdelijk is, of er mysterieuze krachten aan het werk zijn die er enkel en uitsluitend op gericht zijn om intelligentie te laten ontstaan. Maar wij zijn de laatsten die kunnen beoordelen of wij het doel van de schepping zijn. Wij plaatsen onszelf onwillekeurig in het middelpunt. We bekijken de wereld puur vanuit ons eigen gezichtspunt. Als we zouden willen nagaan in hoeverre de wereld om ons draait dan zouden we buiten onszelf moeten treden.

W.: We moeten kijken met de ogen van een niet-betrokken buitenstaander. Dat is toch min of meer het standpunt dat de fysicus probeert in te nemen?

N.: Ach, een fysicus is ook maar een mens. En een mens kan niet echt buiten zichzelf treden. De Griekse filosoof Protagoras zei het al: “De mens is de maat van alle dingen”. Waarnemen doen we vanuit onze eigen, speciale positie. En ons handelen gaat steeds uit van onszelf, wij bepalen de doelen, wij ondernemen de actie. Voor ons staat niet de toestand van de wereld maar de menselijke autonomie voorop.

W.: Toch is de wetenschap er in de loop der tijden in geslaagd om onze eigen positie steeds meer te relativeren. Copernicus heeft ons geleerd dat de aarde niet het centrum vormt van het heelal, Darwin heeft ons laten zien dat de mens een diersoort is en uit andere diersoorten is voortgekomen, Freud heeft ons duidelijk gemaakt dat ons handelen maar zeer ten dele op rationele overwegingen is gebaseerd. En nu moeten we kennelijk op fysische gronden concluderen dat ons bestaan, dat het bestaan van leven als zodanig, maar toeval is.

N.: Maar wie concludeert dat? Dat doen we dan toch wel zelf. Wij, mensen, vellen een oordeel over de wereld en over onszelf. Wij, mensen, beschouwen ons eigen bestaan, het leven, het heelal, en trekken onze eigen conclusies.

W.: En die conclusies zijn dat wij mensen maar een randverschijnsel zijn in het heelal. Kennelijk zijn we niet helemaal vrij in onze conclusies, anders hadden we toch zeker onszelf tot goden verheven in het diepst van onze gedachten? We zullen ons toch aan de beperkingen van de werkelijkheid moeten onderwerpen. We kunnen niet om de wetenschappelijke feiten heen.

N.: Dat is nu juist iets waar ik al een tijd mee worstel: die pretentie van veel fysici, als zouden ze objectief kunnen vaststellen hoe die werkelijkheid in elkaar zit. Alsof die menselijke maat een absolute maat zou zijn, alsof ze een goddelijk standpunt kunnen innemen en van grote hoogte op de wereld zouden kunnen neerkijken. Wat wij feitelijk doen is een beetje spelen met de werkelijkheid en bij wat we daar tegenkomen voor onszelf een verhaal bedenken.

W.: Jij bent wel veranderd sinds je studietijd. Hoewel je het nooit zo hebt gezegd had ik de indruk dat je toen geloofde dat de fysici uiteindelijk niet alleen de wetten van de dode materie zouden doorgronden, maar dat ze met behulp van de natuurkunde tenslotte ook alle maatschappelijke problemen zouden kunnen oplossen.

N.: Ja, dat was in de tijd van de rapporten van de club van Rome. De tijd van de wereldmodellen. We dachten dat we alles zouden kunnen voorspellen. Maar de praktijk heeft anders uitgewezen. Daarna heb ik me een tijd met de studie van chaotische verschijnselen bezig gehouden, met de chaostheorie, en daardoor heb ik ingezien dat er veel verschijnselen zijn waar we met fysische methoden nauwelijks vat op kunnen krijgen.

W.: Ik zou zeggen dat juist dat inzicht aangeeft dat jij als mens je eigen vooringenomenheid kunt ontstijgen. Mensen kunnen inzien dat de wereld niet om hen draait. De werkelijkheid is voor ons toch ook iets buiten onszelf. En het feit dat wij, als we willen, die werkelijkheid als het ware van buitenaf kunnen bekijken geeft al aan dat wij in een unieke positie hebben in het geheel der dingen. Ik ben ervan overtuigd dat het onze opdracht is om de werkelijkheid te doorgronden en dat het onze taak is om er op toe te zien dat er niet op de een of andere manier afbreuk wordt gedaan aan het natuurlijk verloop der dingen.

N.: Jij bent in ieder geval nog niet erg veranderd. Je gelooft nog steeds in een goddelijke opdracht en een speciale rol voor de mensheid.

W.: Eerlijk gezegd ben ik er nu niet meer zo van overtuigd dat de mensheid de culminatie is van de schepping. Ik heb teveel menselijke domheid en wreedheid gezien. Maar misschien zijn wij maar een tussenstadium. Misschien zijn wij een stap op weg naar de voltooiing van de schepping, naar wezens die machtiger en wijzer zijn dan wijzelf.

N.: Ik besef nu dat ik vroeger op mijn manier ook geloofde in een aparte status van de mensheid, of in ieder geval van de wetenschap. Maar nu denk ik dat we niet beter zijn dan Percival Lowell indertijd, goedwillende amateurs met een heilig doel voor ogen.

W.: Klinkt het dom als ik zeg dat ik Percival Lowell niet ken?

N.: Nou, de Italiaanse astronoom Schiaparelli nam in 1877 bij het turen naar de planeet Mars door zijn kijker allerlei rechte lijnen waar. Dat inspireerde de miljonair Percival Lowell die concludeerde dat er op Mars een geavanceerde beschaving heerste die in staat was een uitgebreid stelsel van kanalen te bouwen en te onderhouden. Lowell besteedde vervolgens het grootste deel van zijn vermogen aan de bouw van een observatorium speciaal voor het in kaart brengen van die kanalen. Latere waarnemingen toonden aan dat wat Schiaparelli voor kanalen had aangezien gewoon een willekeurig patroon van kraters was. Misschien zijn die natuurwetten van ons ook wel zoiets, een ordening die wij onwillekeurig aanbrengen in volstrekt chaotische waarnemingen.

W.: Jij denkt nu dat de natuurkunde ons niet een of andere waarheid onthult? Maar er moet toch een zekere regelmaat zijn, daarbuiten, en die moet dan toch op de een of andere manier corresponderen met de regelmaat die wij hebben geschapen in de natuurwetten.

N.: Het is goed mogelijk dat onze wetten met niets in de natuur overeen komen. Maar we kunnen altijd proberen om de kanalen van onze natuurwetten zo goed mogelijk te laten samenvallen met de kraters van de werkelijkheid, zodat, als we ons langs die kanalen begeven, we in ieder geval meer kraters tegenkomen dan langs een willekeurige weg.

W.: Als ik jou zo hoor, dan lijkt het alsof de wetenschap niet meer is dan een collectie vuistregels voor de omgang met de werkelijkheid.

N.: Overdreven voorgesteld: ja. Maar ik zie het liever als het zoeken naar de recepten van de werkelijkheid. Wetenschappers zoeken naar recepten, net zoals veel mensen zoeken naar recepten voor de sociale omgang. Ze staan nergens zwart op wit, je moet ze al experimenterend achterhalen. Sommige mensen geloven er echt in – dat die recepten bestaan, dat ze op alle situaties van toepassing zijn, dat je er alle problemen mee kunt oplossen. Anderen beschouwen ze inderdaad als handige vuistregels die een hoop denkwerk kunnen sparen. En weer anderen vertrouwen liever op hun, sociale of wetenschappelijke, intuïtie.

W.: Maar als er in werkelijkheid alleen willekeurig verspreid liggende kraters zijn, als de werkelijkheid niet meer is dan ruis en totaal geen regelmaat bevat, hoe komt het dan dat die recepten werken? Hoe komt het dat de natuurkunde voorspellingen kan doen die uitkomen?

N.: Er is zonder twijfel iets in de werkelijkheid waar onze natuurwetten bij aanknopen. Dat “iets” manifesteert zich niet rechtstreeks, maar alleen in zijn effecten. Als wij die effecten waarnemen concluderen wij tot een achterliggend iets. Maar of dat iets uit die conclusies overeenkomt met dat iets uit de werkelijkheid, dat kunnen we niet weten. We spelen wat met de natuur. In onze experimenten laten we op een beheerste manier iets gebeuren. We starten een proces of we veranderen iets aan een bepaalde grootheid en kijken wat voor effect dat heeft. We zien dan andere grootheden van waarde veranderen. We draaien aan een knop en kijken hoe ver een meter dan uitslaat. Zo kunnen we onafhankelijke variabelen en afhankelijke variabelen onderkennen. Daarnaast onderscheiden we bij een experiment nog de begin- of randwaarden die de beginsituatie of de omstandigheden bepalen. En tenslotte heb je dan nog de constanten, de grootheden die niet veranderen tijdens het experiment. Maar al die dingen zijn slechts buitenkant. We kunnen niet zien welke machientjes van binnenuit de waargenomen effecten teweeg brengen.
naar boven

Hoe noodzakelijk zijn de natuurwetten?

Nadat de beide vrienden een bocht in de rivier hebben gerond komen ze op een plek waar de oever begroeid is met bomen. Aan de rand van een open plek met uitzicht op de rivier staat een bank waarop ze gaan zitten. Wijnand kijkt zijn voormalige medestudent bezorgd aan. Nathan retourneert die blik met een geamuseerde uitdrukking op zijn gezicht.

W.: Heeft het verblijf in het buitenland je zo veranderd? Hoe komt het dat je voor de tweede maal van je geloof bent afgevallen? Eerst word je atheïst en dan word je a-fysicalist.

N.: Nou, ik ben nog steeds fysicus. Maar je hebt gelijk. Ik heb in de Verenigde Staten ervaren dat de natuurkunde ook een religie kan zijn. Ik heb gezien hoe mensen er hun hele leven aan kunnen opofferen en hoe dat kan leiden tot een blikvernauwing die kwalijke gevolgen kan hebben. Denk maar eens aan Edward Teller.

W.: Die atoombomprofeet? De man die kost wat kost de koude oorlog wou voortzetten en die door wilde gaan met de ontwikkeling van steeds geavanceerdere kernwapens?

N.: Precies. Ik heb gezien waar fundamentalisme, ook op dat gebied, toe kan leiden. Maar daarnaast heb ik meegemaakt hoe natuurkundig onderzoek ook gevestigde overtuigingen kan ondergraven. De research op het gebied van onder andere de kosmologie heeft ons de ogen geopend voor de relativiteit van de natuurwetten. Als er al zoiets bestaat als natuurconstanten en natuurwetten dan zijn die waarschijnlijk toch maar toeval, en hadden ze net zo goed anders kunnen zijn.

W.: Dus de natuurkundigen ontdekken een wet die zegt dat de natuurwetten slechts toeval zijn. Maar wat heb je daaraan? Ik bedoel, vroeger had je medicijnmannen die zeiden dat de mens was onderworpen aan het noodlot en dat hij zich maar had te schikken. Maar daar werd niemand iets wijzer van. Of denken jullie dat je het noodlot naar je hand kunt zetten?

N.: Wat wil jij dan, een natuurwet die kan voorspellen dat jij, hier en nu, bestaat? Jij accepteert toch ook dat jouw bestaan toevallig is? Waarom kun je dat dan niet van het heelal accepteren?

W.: Leslie heeft het over een onvoorstelbaar kleine kans dat zich leven had kunnen ontwikkelen. Maar het bestaat toch maar. Kun je dan nog van toeval spreken? Moet je dan niet op zoek naar een andere oorzaak, naar andere mechanismen achter het ontstaan van het heelal? Misschien zijn jullie wel helemaal op de verkeerde weg.

N.: Ja, afhankelijk van welke fysische redenering je gebruikt kom je tot afwijkingen van kleiner dan 1 op 10⁴⁰ of 1 op 10¹⁰⁰ van de waarden van bepaalde constanten die al voldoende zouden zijn om het leven totaal onmogelijk te maken. Maar het is moeilijk om de grootte van die afwijkingen in een kans te vertalen, zeker als je geen metingen hebt van andere werelden met andere waarden. En bovendien, hoe groot moet het toeval zijn om geen toeval meer te zijn? Wanneer kun je zeggen dat iets een reden moet hebben, ook al ken je die reden niet?

W.: Leslie hanteert de metafoor van de vlieg op een muur die getroffen wordt door een kogel. Is dat een bijzonder voorval? Dat hangt ervan af: zat die muur misschien vol met vliegen of was die vlieg de enige op dat stuk van die muur? Werd die kogel afgevuurd door een scherpschutter of was het oom Hendrik die normaal gesproken nog geen schuur kan raken op drie meter afstand? Het schijnt dat je in dit geval kunt spreken van een enkele vlieg op een groot stuk muur. Het interval waarover we spreken is wel heel klein en we kennen geen andere intervallen waarin leven mogelijk is. Dat zou kunnen betekenen dat er een scherpschutter in het spel is.

N.: Als je een schot afvuurt op een muur wordt er altijd wel een punt geraakt. Waar het om gaat is dat er precies op dat ene punt een vlieg zit en dat er verder op die muur geen vlieg aanwezig was. En je kunt je afvragen of dat toeval was, of dat het onvermijdelijk was dat die kogel precies die vlieg zou raken. Oefent die vlieg misschien een onweerstaanbare aantrekkingskracht op die kogel uit? Wij hebben enkel het simpele feit van die geraakte vlieg tot onze beschikking. En zonder verdere informatie is elke verklaring speculatie.

W.: Maar is dat niet erg onbevredigend, wetenschappelijk gezien?

N.: Ja, tenzij je dat toeval kunt voorspellen of tenzij je, zoals je zegt, een andere verklaring hebt. De waarden van de constanten kunnen misschien niet anders zijn dan ze zijn, omdat dat is vastgelegd in natuurwetten die we nog niet kennen. Maar hoe bepaal je of een bepaalde combinatie van waarden noodzakelijk is of contingent, als je maar één zo’n combinatie kent? In de jaren twintig heeft Eddington redenen proberen te vinden voor de in zijn ogen schijnbare coïncidenties, door tal van dimensieloze getallen te berekenen op basis van de bekende constanten en daarbij te zoeken naar regelmatigheden. Dat heeft echter niets opgeleverd. De hedendaagse fysici kijken wat laatdunkend op dat onderzoek neer, niemand zou zich er nu nog aan wagen. Men accepteert tegenwoordig liever dat toeval als verklaring. Per slot van rekening kunnen bij een trekking uit een kansverdeling ook onwaarschijnlijke waarden tevoorschijn komen. Maar het blijft voor een fysicus natuurlijk onbevredigend als hij niet precies kan aangeven waarom iets is zoals het is.

W.: Een theorie die onafhankelijk van toevallige omstandigheden precies de bekende waarden van de constanten oplevert is natuurlijk superieur aan een theorie die ze willekeurig laat zijn.

N.: Ja, maar hoe zou die theorie er dan uit moeten zien? Aan welke orde en regelmaat zouden de natuurconstanten zich moeten onderwerpen? De wetten die de constanten hun waarden voorschrijven moeten een soort hogere orde wetten zijn, waar zelfs de oerexplosie aan zou moeten voldoen. Volgens de gangbare opvattingen zijn de waarden van de constanten ontstaan bij symmetriebrekingen die optraden toen het heelal afkoelde. Men veronderstelt, met andere woorden, dat er na de oerknal verschillende faseovergangen zijn geweest waarbij telkens nieuwe natuurkrachten naar voren kwamen. Naarmate het heelal verder afkoelde konden verschillende natuurkrachten aan bod komen, net zoals tijdens de afkoeling van waterdamp de dampmoleculen onder invloed van de waterstofbindingen eerst samenklonteren tot water dat dan bij verdere afkoeling stolt tot ijs. Zulke overgangen zijn chaotisch. Een toevallige situatie die bestaat op het moment van de overgang wordt bevroren en bepaalt vanaf dat moment de verdere gang van zaken. Maar als de waarden van de constanten noodzakelijk zijn moeten die symmetriebrekingen precies die waarden hebben opgeleverd die in die hogere orde wetten zijn voorgeschreven en geen andere.

W.: Is er dan geen ander mechanisme te bedenken? Ben je niet vrij in de keuze van je theorieën?

N.: Het gaat er niet om een pakkend verhaal te bedenken dat alle bekende feiten verklaart. Een theorie moet voldoen aan formele eisen van welgevormdheid en mag geen innerlijke tegenspraken bevatten. Als natuurkundige bedien je je van de wiskunde en dat blijkt te werken. Zo worden mechanische verschijnselen meestal uitgedrukt in differentiaalvergelijkingen. En die stellen ons in staat om de werkelijkheid na te spelen, bijvoorbeeld door middel van computers. Een grote computer heeft een behoorlijke tijd nodig om bepaalde golf- of stromingsverschijnselen in een vloeistof te berekenen. Maar denk jij dat er in een werkelijke golf in zee kleine computertjes zitten die berekenen welke kant de moleculen opmoeten?

W.: Toch is het niet zo dat die moleculen zomaar wat doen. Er heerst een zekere orde in zo’n golf, hoe wild die ook tekeer gaat. En ik zie overal orde om me heen. Heel de wereld is opgebouwd uit slechts 92 elementen. Die elementen zijn gerangschikt volgens een regelmatig schema en opgebouwd met behulp van slechts drie soorten deeltjes. Vaste stoffen nemen vaak zeer regelmatige kristalvormen aan. De planeten in het zonnestelsel volgen hun baantjes met de precisie van een uurwerk. En dan heb ik het nog niet over de veelheid van levensvormen. Als het heelal op pure willekeur is gebaseerd, waarom bestaat het dan niet uit een diffuse wolk ongedifferentieerde materie?

N.: En wie zegt dat die ordening geen toeval is? Waarom geen 91 elementen in de natuur in plaats van 92, waarom geen 4 elementaire deeltjes? En waarom hebben die constanten nou net die waarden? Ik weet het niet, en als ik het niet weet dan ga ik niet zomaar wat verzinnen.

W.: Je kunt toch parallellen trekken. Neem nou de biologische evolutie. Die heeft uiteindelijk toch ons voortgebracht. De regelmatigheden in de biologie zijn een resultaat van een langdurig proces van mutatie, overerving en selectie. De biosfeer is een zeer efficiënte machine die is ontstaan op basis van puur toeval.

N.: Maar de biologische natuur werkt heel verkwistend. Om één eicel te bevruchten worden miljoenen zaadcellen aangemaakt. En van veel diersoorten bereikt maar een kleine fractie de volwassen leeftijd. De rest valt ten offer aan roofdieren of ziekten. Als dat niet zo was dan was al lang de hele biomassa in kikkers omgezet, om maar wat te noemen. Die kleine fractie overlevenden is voldoende om de soort in stand te houden. Wat de biologie betreft zit dus die hele muur stampvol met vliegen en is ome Hendrik degene die het schot afvuurt.
naar boven

Veel werelden.

Nathan heeft wat steentjes van de grond opgeraapt en gooit die een voor een in de rivier. Wijnand heeft zich helemaal naar Nathan toegekeerd en zit heftig gesticulerend te betogen. Beiden hebben nauwelijks belangstelling voor de omgeving, voor de vogels die zingen in de bomen, voor de weelderige begroeiing en voor het vriendelijke zonnetje dat in hun gezicht schijnt.

W.: Zou het zelfde niet kunnen gelden voor heelals? Zou het niet ook mogelijk zijn dat er talloze heelals zijn, misschien wel oneindig veel, in alle mogelijke variaties, en dat daarvan maar een heel kleine fractie leven bevat? Volgens het Aristotelische principe van de plenitude moet iedere potentie zich ooit ergens realiseren.

N.: Als die andere heelals totaal andere natuurwetten kunnen hebben dan de onze, moeten ze fysisch gescheiden zijn van ons heelal. Een heelal dat in ruimte en tijd buiten het onze ligt is voor ons volstrekt ontoegankelijk. We zouden er nooit mee in contact kunnen treden, we kunnen het op geen enkele manier waarnemen. We kunnen dus niet weten hoe het er uit ziet, we kunnen zelfs op geen enkele manier nagaan of het er is, dus die veronderstelling is nooit te toetsen.

W.: Maar de stelling dat er andere heelals zijn zou logisch noodzakelijk kunnen zijn. Het zou de consequentie kunnen zijn van aannamen die we moeten doen om de wereld die we kennen te begrijpen. Als alle logische alternatieven onmogelijk zijn moet de stelling waar zijn.

N.: Ja, maar ik denk dat er best een aantal alternatieven te bedenken zijn die net zo ontoetsbaar zijn. De schepper, bijvoorbeeld.

W.: Wat heb je nou liever, geen theorie of een aantal alternatieve theorieën tegelijk?

N.: Nou, als ik een aantal theorieën tegelijk heb, dan wil ik ook graag een manier hebben om er de beste uit te kiezen, ook al kan ik misschien op dit moment die keuze nog niet maken. En als dat niet empirisch kan, hoe dan wel?

W.: Dan moet je andere criteria aanleggen dan verifieerbaarheid, bijvoorbeeld eenvoud of algemene toepasbaarheid. Maar dat zal wel heel wat discussies gaan opleveren in de fysische gemeenschap.

N.: Ik denk dat dat wel meevalt. Ik denk dat veel fysici gewend zijn om objectieve maatstaven aan te leggen en daar ook mee doorgaan, al zullen het dan misschien geen empirische maatstaven meer zijn. Het lijkt me niet zo moeilijk om een rationele keuze te maken tussen objectieve criteria. Maar wat voor keuze in theorieën hadden we ook al weer?

W.: Met betrekking tot het ontstaan van de natuurwetten zoals wij die kennen hebben wij nu de stellingen dat ze noodzakelijk zo zijn als ze zijn (maar we weten niet waarom), dat ze door God geschapen zijn, dat ze één instantie zijn uit vele en dat ze weliswaar uniek zijn maar puur op toeval berusten.

N.: Een instrumentalist zou zeggen: behoud ze alle, en gebruik in iedere situatie diegene die het beste resultaat oplevert of het gemakkelijkst te hanteren is. Maar er zijn inderdaad criteria die je kunt gebruiken om een keuze te maken tussen theorieën. Natuurkundigen zijn vooral gecharmeerd van het scheermes van Ockham, of het principe van zuinigheid zoals het bij Aristoteles heet. Op basis van dat principe verwerpt Hawking het idee van de vele heelals. Voor hem is dat niet alleen ontoetsbaar maar ook onnodig. Al die andere heelals hebben fysisch geen betekenis, dus mogen ze ook geen rol spelen in de theorie, volgens hem.

W.: En zijn alle natuurkundigen het daarmee eens?

N.: Nee, er zijn diverse fysische veel-werelden-theorieën. Zo is er de chaotische inflatietheorie van Linde, die zegt dat het universum uit vele “bellen” bestaat, een soort schuim dus, met in elke bel eigen lage-energiewetten. Dat zijn dus geen afzonderlijke heelals, ze hebben dingen gemeenschappelijk, zoals de hoge-energiewetten, de wetten die in een vroeg stadium van expansie gelden. Maar de wetten die zich pas in een later stadium manifesteren kunnen in iedere bel verschillen. In Lindes heelal zijn de hoge-energiewetten dus noodzakelijker dan de lage-energiewetten.

W.: Maar dan kunnen die bellen van Linde dus de zelfde rol spelen als al die afzonderlijke heelals en is ons heelal dus een trekking uit een grote verzameling verschillende deel-universa. En het feit dat wij de dingen waarnemen die we waarnemen, kan worden toegeschreven aan het selectie-effect van onze aanwezigheid. In veel van die andere bellen zouden we niet kunnen bestaan, die kunnen we dus ook niet waarnemen. Dat wij dit heelal kennen komt omdat we er kunnen bestaan. En dat we er kunnen bestaan, komt omdat het de eigenschappen heeft die leven mogelijk maakt.

N.: Dat is in feite wat men het zwakke antropische principe noemt. Maar het is moeilijk om meer zekerheid te krijgen over Lindes theorie. Aan de ene kant is zij nog lang niet volledig uitgewerkt. En aan de andere kant is er vooralsnog niet aan te geven op welke manier zij geverifieerd of gefalsifieerd zou kunnen worden. Het is heel goed mogelijk dat we theorieën als deze nooit echt op de proef kunnen stellen.

W.: Moeten we altijd maar blijven wachten tot de fysici hun werk gedaan hebben? Mogen we niet een beetje speculeren? Mogen we niet proberen parallellen te trekken met situaties in het verleden die op deze situatie lijken? Mogen we niet proberen om ideeën te ontwikkelen op basis van analogieën en metaforen? Of mogen we alleen toekijken hoe de fysici hun werk doen en moeten we het ontwikkelen van theorieën maar volledig aan hen overlaten?

N.: Ik denk dat jullie filosofen in deze een belangrijke taak hebben, namelijk je bezinnen op wat het is dat wetenschappers doen. Ik denk dat wetenschap te belangrijk is om uitsluitend aan de wetenschappers over te laten. En het analyseren van wetenschappelijke methoden en uitgangspunten is iets dat buiten het bereik van de wetenschap zelf ligt. Maar het speculeren over niet-bestaande theorieën kun je beter aan de fysici zelf overlaten. Zij zelf weten het best hoe een fysische theorie eruitziet. En ze hebben, door kennis van de literatuur en door contacten met collega’s, een beter inzicht in wat er leeft in de wereld van de fysica.

W.: OK, maar hoe komen die fysici dan op nieuwe ideeën, waar halen ze hun inspiratie vandaan?

N.: Het ligt voor de hand dat fysici zich bij het ontwikkelen van nieuwe theorieën laten inspireren door bestaande fysische theorieën. Neem nu het “sum over histories” model van Feynman. Dat is een generalisatie van kwantummechanische concepten zodanig dat ze van toepassing zijn op het hele heelal, dat wil zeggen op de hele vierdimensionale ruimtetijd.

W.: Ik dacht dat de kwantummechanica alleen van toepassing was in de microwereld, op interacties van fotonen, elektronen en andere elementaire deeltjes.

N.: De kwantumtheorie heeft ook macroscopische consequenties. Het feit dat deeltjes zich als golven kunnen gedragen betekent dat ze onderling kunnen interfereren. Ze kunnen elkaar plaatselijk versterken of opheffen. En dat kan aanleiding geven tot interferentiepatronen die met het blote oog zichtbaar zijn. Nou is een van de merkwaardige ontdekkingen op dat gebied dat dat interferentiegedrag blijft doorgaan, ook als er maar één deeltje in het spel is en er dus niets anders is waarmee dat deeltje kan interfereren. Voor theoretici als David Deutsch is dat reden om te geloven in het bestaan van vele parallelle werelden. Of liever in een zeer groot aantal parallelle deelwereldjes, snapshots in ruimte en tijd. In een aantal van die parallelle werelden vinden ongeveer de zelfde gebeurtenissen plaats als in de wereld die wij kennen. Daar zijn dus deeltjes die min of meer de zelfde banen volgen als de deeltjes in onze wereld. En het zijn die deeltjes die samen met het deeltje in deze wereld voor het interferentiepatroon zorgen.

W.: Dus nog een alternatieve veel-werelden-theorie.

N.: Precies, en Feynman heeft die theorie gegeneraliseerd, zodanig dat die niet alleen betrekking heeft op deeltjes die op kleine schaal interfereren, maar op hele universa. Ken je het gedachte-experiment van Schrödinger?

W.: Dat nogal morbide verhaal over die kat die opgesloten zit in een koffer met een cyaanpatroon die wel of niet openbreekt en het beest doodt?

N.: Precies. Het idee daarachter is dat een waarneming in de kwantumtheorie eigenlijk een trekking is uit een waarschijnlijkheidsverdeling. Die waarschijnlijkheidsverdeling wordt bepaald door de golffunctie die met het waargenomen object overeen komt. In het geval van die kat omvat de waarschijnlijkheidsverdeling twee toestanden: de kat is dood en de kat is niet dood. Maar zolang we geen waarneming hebben gedaan, zolang we nog niet in die koffer hebben gekeken, is er geen trekking uit die verdeling gedaan en verkeert de kat dus in een superpositie van die twee toestanden. Pas door de waarneming zou de kat definitief in de ene of de andere toestand komen te verkeren.

W.: Wil je zeggen dat ons heelal zo iets is als die kat van Schrödinger? Dat het oorspronkelijk in een superpositie van toestanden verkeerde?

N.: Feynman heeft het over de golffunctie van het hele heelal, waar bovendien heden, verleden en toekomst in zitten opgesloten. In zijn model is ons heelal een trekking uit een kansverdeling die alle mogelijke heelals over alle mogelijke tijden omvat. Ons heelal is dus een waarneming. En aangezien je geen waarnemingen kunt hebben zonder waarnemers moet die trekking dus zodanig zijn dat ze waarnemers mogelijk maakt.

W.: Ik kan me daarbij iets voorstellen zolang je het over elementaire deeltjes hebt waar je metingen aan doet. Maar als je het op het hele universum gaat betrekken begint het absurdistische trekjes te vertonen. Wil je zeggen dat het heelal niet anders had kunnen zijn dan het is omdat er anders geen waarnemers zouden zijn om het waar te nemen? Met andere woorden, het heeft ons moeten creëren om de meting te doen die het van een toestand van potentie in een toestand van actualiteit bracht? Maar dan bepaalt het doel dus de middelen. Dan is dat is een puur teleologische theorie.

N.: Ja, in die interpretatie zouden de constanten en de natuurwetten noodzakelijk zo moeten zijn als ze zijn. Dat zou overeenkomen met een sterk antropisch principe. Maar ik hou me liever bij de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica, waarbij er niet slechts één actualiteit is. In sommige van die vele werelden kunnen mensen bestaan, in vele andere niet. Het ligt voor de hand dat wij een wereld waarnemen waarin wij zelf kunnen bestaan. Maar dat sluit niet uit dat er nog vele andere zijn.
naar boven

Teleologie.

Af en toe passeren er mensen de bank waar de beide vrienden opzitten en kijken naar hen. Maar Nathan en Wijnand kijken dwars door de passanten heen. Nathan heeft met een stok een aantal rondjes op de grond getekend die verschillende werelden moeten voorstellen. Tussen die rondjes tekende hij eerst strepen loodrecht op de denkbeeldige verbindingslijnen tussen de werelden, die de scheiding ertussen moesten aanduiden. Later werden die strepen doorkruist door verbindingslijnen die de overgangen tussen werelden aangaven.

W.: Naast de metafoor van de vliegen op de muur hanteert Leslie veelvuldig nog een ander voorbeeld, namelijk dat van een kledingverkoper die iemand een zijden blouse probeert aan te smeren. Terwijl hij de blouse aan de aspirant-koper toont houdt hij zijn duim op de kraag. Nou moet die duim natuurlijk ergens blijven, maar de klant vermoedt dat de verkoper iets probeert te verbergen en vraagt hem zijn duim te verplaatsen. De klant doet dat omdat hij een reden kan bedenken dat die duim zich daar bevindt, namelijk de hebzucht van de verkoper die een beschadigd kledingstuk voor de volle prijs probeert te verkopen, en de mogelijkheid van een gat in de kraag. De klant vermoedt dus dat die duim zich niet zomaar op die plek bevindt, maar dat dat een doel heeft.

N.: Ja, we moeten er voortdurend op bedacht zijn dat dingen niet zomaar gebeuren. Je moet overal oorzaken voor zoeken.

W.: Niet alleen oorzaken. Er kunnen ook verborgen doelen een rol spelen. De reden dat dingen gebeuren kan zijn dat ze zo bijdragen aan de realisatie van een bepaald doel.

N.: OK, maar op mij als fysicus rust nog steeds de plicht om het mechanisme aan te geven waarmee dat doel zichzelf kan realiseren. Hoe kan een bepaalde gewenste uitkomst de gang van zaken die ertoe leidt beïnvloeden?

W.: Er zijn verschillende soorten verklaringen mogelijk. Natuurkundigen concentreren zich vooral op causale verklaringen en verklaringen vanuit de eigenschappen van de materie. Dat zijn wat Aristoteles werkoorzaak en substantie noemt. De vraag is of je er met causale verklaringen alleen wel komt. Aristoteles onderscheidt ook nog de doeloorzaak, ‘Causa finalis’, en de vorm als oorzaak. Als ik weet dat iets gemaakt is met een bepaald doel kan ik van daaruit de werking verklaren, dus teleologie toepassen. En als ik constateer dat ergens een bepaalde orde heerst kan ik mij afvragen welke planmatigheid aan die orde ten grondslag ligt, dus toepassen wat Barrow en Tipler ‘eutaxiologie’ noemen. Als filosoof heb ik dus meer mogelijkheden om naar verklaringen te zoeken. Ik zou bijvoorbeeld de mogelijkheid van een schepper niet willen uitsluiten. En een schepper impliceert een doel.

N.: Laten we God er pas in laatste instantie bijhalen. De oude Grieken begonnen zich ook pas wetenschappelijk te ontwikkelen toen ze besloten de goden de goden te laten en te proberen na te gaan hoe ver ze konden komen door op hun eigen intellect te vertrouwen. Als het heelal een doel heeft, wat zou dat dan moeten zijn? Heeft het tot doel om ons voort te brengen? Maar we hebben eerder al vastgesteld dat ons eigen onderzoek ons steeds verder buiten het centrum heeft geplaatst.

W.: Misschien gaat het niet om ons. Misschien dienen wij een hoger doel. Het is mogelijk dat het heelal streeft naar een beter functioneren in een of ander opzicht. En misschien is het ontstaan van intelligentie, in welke vorm dan ook, daarvoor noodzakelijk. Volgens Teilhard de Chardin leidt de evolutie uiteindelijk naar een vorm van volmaaktheid, naar wat hij noemt “het punt omega”. Maar Teilhard was natuurlijk katholiek en jezuïet.

N.: Maar hoe kan het heelal dan streven naar een vorm van intelligentie? Hoe heeft ons bestaan op dit moment het ontstaan van het heelal in een ver verleden kunnen beïnvloeden?

W.: Is het mogelijk dat een systeem dat door “puur toeval” ontstaat zichzelf in stand houdt? Dat het ontstaan ervan contingent is, maar het voortbestaan noodzakelijk? Dat er bij het totstandkomen van de wetten waaraan het systeem is onderworpen is geselecteerd op zelfbehoud? De wetten van de biologie komen voort uit zo’n selectie, waarom die van de natuurkunde niet ook? Natuurlijk zijn de natuurwetten niet in de loop van miljoenen jaren ontstaan maar in een zeer kleine fractie van een seconde. Maar in die tijd kan ook een selectie op zelfbehoud hebben plaatsgehad, een selectie die vervolgens is “bevroren” in de wetten zoals wij die kennen.

N.: Ja, een explosie is ook iets dat niet zichzelf veroorzaakt maar wel zichzelf in stand houdt. Het is een autokatalytisch verschijnsel. Maar er is een groot verschil tussen een explosie en een symmetriebreking die miljarden jaren later leidt tot het ontstaan van intelligent leven.

W.: Teleologische verklaringen werken in ieder geval heel goed in de biologie. Bepaalde organen hebben de vorm en de samenstelling die ze hebben omdat ze een bepaalde functie moeten vervullen. Het hart moet bloed rondpompen en is daarom een holle spier met kleppen. Het oog moet beelden kunnen opvangen en is daarom doorzichtig van binnen. Die vormen en samenstellingen zijn tijdens de evolutie ontstaan om die functie mogelijk te maken. Door variatie, overerving en selectie zijn er organen ontstaan die steeds beter hun functie kunnen vervullen. Hume heeft al op grond van het Aristotelische principe van de plenitude gesuggereerd dat er een oneindige opeenvolging van heelals zou zijn, elk met de zelfde bouwstenen, en dat de stabiele configuraties van die eindige elementen zichzelf uitselecteren. Zou ons heelal niet het resultaat kunnen zijn van een evolutionair proces? Of desnoods een toevalstreffer na vele missers?

N.: Ja, dat is iets wat Lee Smolin ook al heeft gesuggereerd. Maar ook al is dit heelal op de een of andere manier uitgeselecteerd, dan nog zie ik niet hoe er een selectie van heelals heeft kunnen plaatsvinden op grond van het bestaan van intelligentie erin. Hoe kan de mogelijkheid tot het ontstaan van intelligentie de begincondities van een heelal beïnvloeden? Of zou het bestaan van intelligentie de levensduur van een heelal kunnen vergroten? Vooralsnog is er geen kijk op dat wij daartoe in staat zijn, eerder het tegendeel.

W.: Kent de natuurkunde dan alleen maar causale verklaringen waarbij de oorzaak aan het gevolg vooraf gaat?

N.: Nee, zij kent ook verklaringen die geen oorzaak nodig hebben. Hawking en Hartle hebben aangetoond dat onder bepaalde veronderstellingen Feynmans model geen begin kent. Het verleden van het heelal is dan eindig maar niet begrensd. En, claimt Hawking, als er geen begin is, is er ook geen oorzaak en dus zeker geen schepper die voor dat begin verantwoordelijk is.

W.: Maar betekent het feit dat je geen specifiek beginpunt kunt aanwijzen ook dat er geen verklaring nodig is voor het bestaan van het heelal? Je zult toch ook moeten toegeven dat het zeer onbevredigend is om te constateren dat het heelal met al zijn uitgestrektheid en al zijn complexiteit bestaat, maar dat daar geen reden voor te geven is. Ik zou zeggen: een theorie met redenen is fraaier dan een theorie zonder redenen. Als we ervan uitgaan dat niets zonder reden ontstaat, dan moet er een schepper in het spel zijn, wie of wat dat ook is. Ex nihilo nihil fit. Als jij zegt dat je geen schepper nodig hebt dan zeg je ook dat het heelal geen zin heeft.
naar boven

De schepper.

Wijnand is opgestaan en ijsbeert heen en weer. Na enige tijd staat Nathan ook op, wacht tot Wijnand de kant opijsbeert waar ze naar op weg waren voor ze gingen zitten, en loopt met hem mee. Zo wandelen ze verder en verlaten het bosje.

N.: Ik ben fysicus, geen metafysicus. En als zodanig heb ik geen plaats voor een God. Het is de taak van fysici om verklaringen te zoeken met behulp van het menselijk vernuft, en alleen met het menselijk vernuft, zonder er bovennatuurlijke oorzaken bij te halen. Filosoferen over zaken die voor de natuurkunde niet toegankelijk zijn, zoals wat er was vóór de Big Bang of wat er is buiten het heelal, beschouwen we als zinloos.

W.: Maar het feit dat het domein waarin wij kunnen bestaan zo klein is, dat moet toch iets betekenen. Wij kunnen alleen maar bestaan dank zij uiterst nauw begrensde natuurwetten en constanten en het aantal mogelijke werelden waarin leven en intelligentie niet mogelijk zijn is meer dan astronomisch groot. Is dat niet een aanwijzing voor het bestaan van een schepper?

N.: Dat zie ik niet en dat wil ik ook niet zien. Zolang ik nog natuurlijke redenen voor iets kan bedenken heb ik geen behoefte aan bovennatuurlijke redenen.

W.: Jawel, maar je bent niet alleen fysicus. Je hebt een oordeel over vele zaken waar de natuurkunde niets over zegt. Je kunt als fysicus proberen God buiten je werk te laten en toch als mens in God geloven.

N.: Misschien, maar ook als mens ben ik agnostisch. Ik vind het idee van God maar een nodeloze complicatie. Het maakt de zaken niet duidelijker, integendeel. We weten niet wat God wil. Wat God betreft kan morgen alles anders zijn. Iedereen kan van alles over God beweren, het is toch niet te controleren.

W.: Maar de idee van God kan ook dingen verklaren die niet door andere theorieën worden verklaard. Hoe komt het dat wij mensen in staat zijn om na te denken over onze eigen oorsprong? Hoe komt het dat wij over God kunnen filosoferen? Wat is het evolutionaire voordeel daarvan? Kunnen we daardoor beter functioneren in onze natuurlijke omgeving? Zijn we daardoor beter in staat ons onze natuurlijke vijanden van het lijf te houden? Helpt het ons bij het vinden van voedsel of het verwerven van nageslacht? Ons bewustzijn doet veel meer dan ons alleen maar in leven houden. Ik geloof dat zo’n bewustzijn, zo’n intellect, alleen te verklaren is als door God gegeven.

N.: Als wij, zoals wordt beweerd, zijn geschapen naar Gods beeld en gelijkenis, waarom zijn we dan zo onvolmaakt? Waarom zijn we dan bezig om onze natuurlijke leefomgeving op grote schaal te verwoesten? Waarom zijn we nog niet eens in staat om onze eigen aantallen in de hand te houden, zodat zowel wijzelf als de natuur daarvan kunnen profiteren? We gebruiken dat bewuste denken alleen om de dingen te realiseren die onze dierlijke driften ons ingeven. Ons bezinnen op onze plaats in het heelal en onze rol in het grotere geheel doen we nauwelijks.

W.: Maar waar zijn jullie fysici dan mee bezig? Jullie proberen je een beeld van het heelal te verwerven alsof je het van buiten kunt bekijken. Je abstraheert van je eigen plaats daarin, je stelt je op buiten tijd en ruimte en doet, in tegenspraak met al je bescheidenheid, of je het universum in alle dimensies helemaal kunt overzien. En dan verwijt je mij metafysica.

N.: Maar wat wij doen, doen wij niet op gezag van profeten die beweren rechtstreeks contact met de schepper te hebben. Wij proberen de wereld te doorgronden door gebruik te maken van onze eigen, beperkte, vermogens. Voor mij kan God geen verklaring zijn omdat je er in principe alles mee kunt verklaren. En daarmee verklaart de hypothese van zijn bestaan feitelijk niets.

W.: Toch denk ik dat er ook over een schepper zinnige dingen te zeggen zijn. Ze zijn misschien niet fysisch toetsbaar maar kunnen wellicht logisch hard gemaakt worden. Enerzijds is er de vraag: zijn er dingen die zonder een schepper niet te begrijpen zijn? En anderzijds: als er een schepper bestaat, wat moet hij dan wel en niet kunnen? Misschien kunnen we zijn vermogens precies afgrenzen. Leslie veronderstelt een scheppende kracht die gedreven wordt door ethische noodzaak. God is in die visie een onpersoonlijke creatieve kracht die dat tot stand brengt wat ethisch vereist is. Het heelal zoals wij dat kennen zou dan zo totstandgekomen zijn als het is omdat het zo totstand moest komen.

N.: Hoe moet ik dat dan zien? Kent het heelal naast ruimte en tijd dan ook nog ethiek? Hoe kunnen we bepalen wat goed en wat slecht is in zo’n absolute ethiek? Als er niets zou bestaan, wat zou dan de ethische noodzaak zijn om daar verandering in te brengen? Is het bestaan van een wereld, welke wereld dan ook, niet zijn eigen ethische rechtvaardiging? Ik denk dat je het probleem alleen maar verschuift van het bestaan van een schepper naar het bestaan van een bovenmenselijke ethiek.

W.: Kunnen we het dan nergens over eens worden? Jij erkent toch ook dat onze menselijke vermogens om zin te geven aan de wereld ontoereikend zijn?

N.: Ja, maar dat moet ons niet verleiden tot ijdele speculatie. Laten we accepteren dat er grenzen zijn aan het menselijk kenvermogen. Laten we niet blijven zoeken naar absolute waarheden, maar ons tevreden stellen met het stapje voor stapje verdiepen van ons menselijk inzicht.

W.: Maar als wetenschapper moet je toch bereid zijn om je door feiten te laten overtuigen. Welke feiten zouden nodig zijn om jou in God te laten geloven?

N.: Nou, als er bijvoorbeeld in de vele decimalen van pi een boodschap verstopt zou zijn, iets in de geest van de boodschappen die men via radiosignalen naar andere sterrenstelsels wil sturen, dan wil ik daar eens over gaan denken.

W.: Eigenlijk hoor je je als fysicus helemaal niet met dingen als het ontstaan van het heelal en andere onherhaalbare verschijnselen bezig te houden. Je geeft zelf toe dat jullie in dat verband ook ontoetsbare hypothesen opperen. Is het niet mogelijk om zowel religieus als natuurwetenschappelijk te zijn? Kun je de wereld niet verdelen in een deel dat toegankelijk is voor de natuurkunde en een deel dat alleen via de religie toegankelijk kan worden gemaakt?

N.: Ik denk inderdaad dat ik niet in staat ben om de hypothese van een schepper te weerleggen. Ik kan fysisch niet bewijzen dat er geen schepper is. Maar ik kan ook niet Russells hypothese weerleggen, die stelt dat het heelal vijf minuten geleden is geschapen, compleet met alles wat zich erin bevindt, inclusief fossielen, inclusief mijn persoonlijke herinneringen.
naar boven

De kwaliteit van theorieën.

Wijnand brengt zijn rechterhand naar zijn voorhoofd, maar zijn linker blijft druk bewegen. Zijn houding is die van een leger op de terugtocht dat aan de ene kant zijn gewonden mee moet sjouwen en aan de andere kant achtervolgende vijandelijke troepen van zich af moet houden. Nathan loopt met zijn handen in zijn zakken en kijkt recht vooruit. Zijn blik zegt: ik wist wel dat het zo zou lopen.

W.: Dus jij zegt in feite dat wat je denkt over de wereld, over het heelal, uiteindelijk toch nooit meer kan zijn dan een persoonlijke overtuiging. Dat we “das Ding an sich” inderdaad nooit kunnen kennen.

N.: Alle kennis is uiteindelijk niet meer dan overtuiging, van individuen of van groepen. Maar je kunt wel bepaalde eisen aan theorieën stellen. John L. Casti stelt dat een theorie tenminste aan de volgende eisen moet voldoen: Zij moet expliciet zijn, dus niet ambigu, zij moet publiek zijn, dus toetsbaar voor iedereen, zij moet betrouwbaar zijn, dus de tand des tijds hebben doorstaan, en zij moet objectief zijn, dat wil zeggen onafhankelijk van de onderzoeker. Daarnaast moet een theorie natuurlijk zichzelf niet tegenspreken, met andere woorden, zij moet consistent zijn. En verder moet zij natuurlijk ook niet worden tegengesproken door de feiten.

W.: Lijkt me redelijk. En volgens Popper moet je ook kunnen aangeven met behulp van welk experiment of van welke voorspelling je kunt beslissen of de theorie ongeldig is.

N.: Maar dat kan in de praktijk problemen opleveren, zoals we hebben gezien. Sommige hedendaagse theorieën, zoals de supersnaartheorie, leveren voor zover bekend geen tegenstrijdige uitspraken op en ook geen uitspraken die strijdig zijn met de bekende feiten, maar er zijn geen praktisch uitvoerbare experimenten te bedenken waarmee je ze kunt toetsen, noch kun je er voorspellingen uit afleiden die op redelijke termijn te verifiëren zijn. En vooral theorieën die eenmalige verschijnselen trachten te verklaren kampen natuurlijk met dat probleem.

W.: Goed, laten we nou eens opsommen welke criteria voor een goede theorie we tijdens dit gesprek zijn tegengekomen. Jij hebt het scheermes van Ockham genoemd, de stelling dat een theorie geen onnodige complicaties mag bevatten. En ik heb opgemerkt dat een theorie die geconstateerde verschijnselen puur toevallig laat zijn, inferieur is aan een die precieze uitspraken doet over de verschijnselen waar het om gaat.

N.: Daar moet je mee oppassen. De kwantummechanica is probabilistisch, gaat dus over toevalsgrootheden, maar is theoretisch zeer goed onderbouwd en levert zeer betrouwbare voorspellingen op. De chaostheorie zit mathematisch ook goed in elkaar, is deterministisch, maar er kunnen geen gedetailleerde voorspellingen mee worden afgeleid. De uitspraak dat iets niet voorspelbaar is, is een heel precieze uitspraak. Waar het om gaat is aan de ene kant de wiskundige onderbouwing en aan de andere kant de empirische toetsbaarheid.

W.: Nou, laten we dan zeggen dat een theorie die een redelijke zekerheid geeft dat er iets gaat gebeuren te prefereren is boven een theorie die dat in het onzekere laat.

N.: Vooropgesteld dat die theorie op stevige grondvesten rust. Ik vind dat een heel belangrijk criterium.

W.: Ja, voor jou is vooral die mathematische onderbouwing kennelijk erg belangrijk. Als ik het wat gechargeerd mag uitdrukken, ben je als de formules kloppen er al bijna van overtuigd dat de theorie klopt.

N.: Ja, maar ik denk dat waar het in laatste instantie op neerkomt een persoonlijk gevoel is voor wat passend is. En het gaat kennelijk om een esthetiek, die niet voor iedereen hetzelfde is. Zo vind ik een heelal dat ontstaat en zich ontwikkelt onder invloed van zijn eigen wetten bevredigender dan een dat door een wezen daarbuiten is geschapen en dat door hem voortdurend wordt bijgestuurd.

W.: En mij spreekt het niet aan als ik niet iets van de gevoelens en overtuigingen die ik als mens heb erin kan terugvinden. Het moet toch ergens voor dienen, er moet toch een reden voor zijn.

N.: Hoezeer me dat als fysicus ook spijt, ik denk dat de ultieme kennis over de totstandkoming, opbouw en samenstelling van het heelal niet voor ons is weggelegd. Het is moeilijk in te zien hoe zo’n miniem deeltje van het heelal als wij zijn alle kennis over het hele heelal zou kunnen bevatten.

W.: Waarom houden jullie je dan met het ontstaan van het heelal bezig? De theorieën zijn niet afdoende te toetsen, ze leveren geen nuttige toepassingen op en het onderzoek is zeer kostbaar in menskracht en apparatuur, zoals satellieten die de kosmische achtergrondstraling moeten meten.

N.: Nou kan ik natuurlijk zeggen dat dit onderzoek toch een nuttig effect heeft, in die zin dat het kan dienen ter verificatie van theorieën die hier en nu van toepassing zijn. Immers, in de bestudering van de oorsprong van het universum komen de verbanden tussen de relativiteitstheorie en de kwantumtheorie duidelijk aan het licht. We hebben daar een soort toetsing van theorieën, ze mogen elkaar ten aanzien van die oorsprong niet tegenspreken. Maar het zoeken naar het ontstaan van het heelal kan ons ook iets leren over onszelf: hoe staan wij in de wereld, hoe werkt ons denken? En misschien ook: hoe uniek zijn wij, en hoe noodzakelijk?

W.: Ik geloof dat verhalen als het scheppingsverhaal ons ook iets kunnen leren over onszelf. Doordat wij hebben gegeten van de vrucht van de boom der kennis zijn wij uit het paradijs verdreven. Ik denk inderdaad dat ons zoeken naar kennis omtrent de werkelijkheid ons niet gelukkiger heeft gemaakt. En het scheppingsverhaal is heel wat menselijker dan die theorieën over de Big Bang. Natuurkunde werkt heel vervreemdend.

N.: Dat zal dan wel door de wiskundige achtergrond komen. Maar de natuurkunde heeft ook menselijke aspecten. Naar buiten toe mag zij een gesloten monolytisch blok lijken, maar voor de insiders is die samenhang niet zo duidelijk. Niemand kan aangeven wat nu het gemeenschappelijke is van alle natuurkundige wetten en theorieën. Het is misschien wel zo dat er weinig natuurkundige controverses naar buiten treden. Maar dat komt voornamelijk omdat natuurkundigen meestal niet zulke vechtlustige types zijn als filosofen. En ze zijn meestal ook niet zo publiciteitsgeil.

W.: Het is moeilijk om in de publiciteit te komen als niemand begrijpt wat je zegt. Wat dat betreft lijken jullie wel een geheim genootschap.

N.: Nou, ik heb ooit eens geprobeerd iets van Derrida te lezen, maar ik ben daar halverwege mee gestopt. Mensen die zoiets op papier kunnen krijgen mogen de natuurkunde geen ondoorzichtigheid verwijten. En als er iemand kritiek op hen uitoefent dan zeggen ze dat die er niets van heeft begrepen.

W.: Zijn jullie dan zoveel beter? Als er een filosoof zich dan eens verdiept in de werkwijze van de natuurkundigen en hij constateert dat de hele natuurkunde eigenlijk niet meer is dan een stel onderlinge afspraken tussen natuurkundigen dan staan jullie op je achterste benen en roepen om het hardst dat die filosoof er niets van heeft begrepen.

N.: Maar bij ons worden theorieën tenminste uitgebreid door collega’s onderzocht. Natuurkunde werkt zonder aanzien des persoons. Alle uitspraken van natuurkundigen mogen door andere natuurkundigen worden becommentarieerd.

W.: Maar dan moet je wel eerst in het genootschap zijn opgenomen. En voor het zover is moet je eerst tenminste acht jaar fysische indoctrinatie ondergaan.

De vrienden zijn heftig discussiërend een vriendelijk ogend etablissement genaderd en constateren dat hun keel van al het praten aardig droog is geworden. Dus begeven ze zich naar binnen. Het is al donker als ze enigszins struikelend en strompelend weer naar buiten komen. Met de armen om elkaars schouders beginnen ze aan de terugweg, begeleid door een vrolijk lied, of twee vrolijke liederen door elkaar, of … Zijn het eigenlijk wel liederen? Als ze zo’n vijftig meter hebben afgelegd stopt Wijnand zijn gezang en merkt met enigszins onvaste stem op:

W.: Alle verschillen van mening lossen op in een goeie pint.

N.: Ja, het is weer net als vroeger.