Ieder getal in je theorie is een teken van onmacht

OPINIE, RECENSIE - Er is geen groter pedagogische moeilijkheid dan mensen uitleggen dat je iets niet weet. Ik heb herhaaldelijk gezien dat groepen mensen in woede ontstaken als je vertelde dat dit of dat eigenlijk onzeker is. Dat jij dan weliswaar de deskundige bent, maar er toch ook weinig van begrijpt. Wat ben jij dan voor deskundige? Waarom moeten zij dit dan leren respectievelijk er een avond aan besteden?

En toch, als je willekeurige welke deskundige diep in de ogen kijkt, geeft hij toe dat hij in wezen geen idee heeft. De ware taalkundige heeft geen idee wat taal eigenlijk is, de ware bioloog staat voor een raadsel waar het om het leven gaat, en de ware natuurkundige geeft toe: de materiële wereld is maar een bizar samenraapsel.

Waarom mensen daar zo boos over worden, is mij een raadsel.Ik vind het juist wel fijn om zoiets te lezen. Althans, ik zou natuurlijk ook best graag iemand tegen willen komen die alles zou kunnen uitleggen. Maar omdat ik het idee heb dat zulke mensen niet bestaan – dat de mensheid over vrijwel alles in het duister tast –, ben ik wel blij als wetenschappers uitleggen wat precies de grenzen van hun kennis zijn. (Die grenzen liggen verder weg dan bij mij of een andere leek, maar ze zijn er dus wel. Klimaatwetenschappers moeten we niet geloven omdat zij precies weten hoe het allemaal toe gaat, maar omdat zij het waarschijnlijk beter weten.)

Precies afgesteld

Vandaar dat ik gesmuld heb van A Fortunate Universe. Life in a Finely Tuned Cosmos, waarin de Australische astrofysici Geraint F. Lewis en Luke A. Barnes uitleggen hoe raar de huidige natuurwetenschappen eigenlijk in elkaar zitten. Hun thema zijn de talloze constanten die er in de natuurkunde zitten – getallen die ergens in de theorie zijn ingebouwd omdat we ooit gemeten hebben dat ze zo moeten zijn: de relatieve sterkte van de zwaartekracht, bijvoorbeeld, of de relatieve zwaarte van elektronen in vergelijking met andere deeltjes.

We weten niet waarom die constanten de waarde hebben die ze nu eenmaal hebben. Bovendien: voor heel veel van die constanten blijkt, als ze iets anders waren geweest, dan was leven onmogelijk geweest. Dan hadden we geleefd in een universum dat binnen een paar seconden in elkaar was gekukeld, of waarin geen enkele structuur had bestaan, of er alleen heliummoleculen waren geweest. Vandaar de term finely tuned in de titel: de constanten zijn wel heel precies afgesteld op het bestaan van het leven.

Genoegen

Er zijn daarmee eigenlijk twee problemen. Allereerst de vraag waarom van alle mogelijke universa we nu precies een heelal hebben waarin wij kunnen bestaan. Dat lijkt me eigenlijk een minder interessante kwestie dan de tweede, namelijk waarom de constanten  uberhaupt zijn zoals ze zijn. In de laatste twee hoofdstukken van hun boek geven Lewis en Barnes een enorme lijst met mogelijke tegenwerpingen, van ‘God heeft het universum kennelijk zo gemaakt dat wij er kunnen zijn’  tot en met ‘het is nu eenmaal zo’.

Mij lijkt het allemaal vooral eigenlijk een teken dat we het niet begrijpen. Ieder getal in je theorie is een teken van onmacht, van ‘ik weet het niet’ van, inderdaad, ‘het is nu eenmaal zo’. En met ‘het is nu eenmaal zo’ kun je als onderzoeker nooit genoegen nemen.

Geraint F. Lewis en Luke A. Barnes.  A Fortunate Universe. Life in a Finely Tuned Cosmos. Cambridge: Cambridge University Press, 2016.  Bestelinformatie bij de uitgever

  1. 1

    Allereerst de vraag waarom van alle mogelijke universa we nu precies een heelal hebben waarin wij kunnen bestaan. Dat lijkt me eigenlijk een minder interessante kwestie dan de tweede, namelijk waarom de constanten uberhaupt zijn zoals ze zijn.

    Jaren gelezen had de VPRO eens een prachtige serie: Een Schitterend Ongeluk

    Beantwoord dat voor jou de vraag een beetje? Voor mij wel iig.

  2. 2

    @1: ik vond dat een beetje een over het paard getiilde serie, waar veel meer van te maken had kunnen zijn. Laat wetenschappers eens uitleggen hoe het echt zit, in plaats van dat de helft van de tijd opgaat aan gegraaf in de persoonlijke levensgeschiedenis van wetenschappers zodat ‘we weten wie die mensen zijn’ (dat was in die tijd de mode in televisieland. Daarna was het helemaal in als er veel gehuild werd op TV)).

    OT: in dat boek moet vast ook de theorie zijn beschreven dat we gewoon een van de vele universa zijn, maar dat in dit universum nou net de natuurconstantes zijn zoals ze zijn.

  3. 3

    Overigens vind ik de titel een beetje teveel ruiken naar een soort van ‘heiligverklaring van de wiskunde’. Om twee redenen: stel dat je een ‘theorie van alles’ zou hebben, waar geen natuurconstantes meer inzitten omdat die allemaal uit de theorie volgen, en dat ook bewezen kan worden dat je -bijvoorbeeld- 6 types leptondeeltjes nodig hebt om een stabiel universum te creeren en geen 1,2,4 of 5, dan blijf je zitten met ‘ja, maar waarom deze vergelijkingen’ (of: ‘zijn er universa die werken op basis van andere vergelijkingen’).

    Daarnaast zijn vergelijkingen natuurlijk leuk, maar het verklaart nog niet waarom het universum er uberhaupt is. Zo’n set vergelijkingen tovert nog niet meteen een universum tevoorschijn. Alsof je een installatieCD hebt die zodra je ‘m de kans geeft een PC uit het niets aanmaakt en daar
    het ultieme OS op gaat draaien.

    (Of, als zo’n set vergelijkingen wel een universum vanuit het niets laat opploppen, waarom zou dat tot een universum beperkt blijven? )

  4. 8

    Waarom de omstandigheden zo ‘afgestemd’ zijn? Dat is een foute vraag. In een ander universum hadden wij dit niet kunnen observeren. De vraag draait oorzaak en gevolg om.

    Denk aan een loterij: iemand moet die winnen. Wie hem wint is op universeel nivo niet interessant. Er is geen speciale reden waarom meneer X of mevrouw Y hem zou moeten winnen.

  5. 10

    “En toch, als je willekeurige welke deskundige diep in de ogen kijkt, geeft hij toe dat hij in wezen geen idee heeft. De ware taalkundige heeft geen idee wat taal eigenlijk is, de ware bioloog staat voor een raadsel waar het om het leven gaat, en de ware natuurkundige geeft toe: de materiële wereld is maar een bizar samenraapsel.”

    No true Scotchman…

  6. 12

    @0

    Ik heb herhaaldelijk gezien dat groepen mensen in woede ontstaken als je vertelde dat dit of dat eigenlijk onzeker is. […] Waarom mensen daar zo boos over worden, is mij een raadsel.

    Dat komt door dat vervelende, hardnekkige en alomtegenwoordige misverstand dat men denkt dat wetenschappers altijd de waarheid in pacht menen te hebben. Een dommere variant daarop is dat velen denken dat wetenschappers álles al menen te weten en dat niemand die wetenschappers ooit heeft verteld dat er ‘nou eenmaal’ dingen zijn tussen hemel en aarde die wij niet kunnen begrijpen.

    Dat wetenschappers denken in betrouwbaarheidsintervallen, p-waardes, gemiddelden en standaarddeviaties en dat er vele grote wetenschappelijke vraagstukken tot nu toe nog onbeantwoord blijven, dat onzekerheid volgens Heisenberg zelfs in de fundamenten van de natuur zijn ingebakken—in Jip en Janneketaal: dat wetenschappers dingen niet weten—dat is dus niet wat de ongeïnformeerde belastingbetaler of zelfs de beginnende eerstejaars*, alle Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs ten spijt, wil horen.

    * Ik heb er genoeg meegemaakt die hun verontwaardiging niet onder de schoolstoelen of -banken staken nadat ze geconfronteerd werden met het feit dat het ene wetenschappelijke naslagwerk het andere kan tegenspreken. “Boek A zegt zus, maar boek B zegt zo. Ja, nou weet ik het ook niet meer hoor.” Ik vind het altijd schokkend als er weer zoëentje opduikt in een klas.