 |
 |
 |
|
{“There are more things in Heaven
and Earth, Horatio, than are dreamt of in your philosophy.” Shakespeare, Hamlet.} |
Ik ben wetenschapper, en de mensen om me heen beschouwen me als een academicus. Ik vind het geweldig om te werken op het snijvlak van natuurkunde, scheikunde, wiskunde en informatica. Ik ben onder de indruk van mensen die wetenschappelijke verklaringen geven voor natuurverschijnselen die ooit angstaanjagend waren, die geneesmiddelen voor ziekten vinden en die ons naar de Maan en weer terug brengen. Ik ben het echter niet eens met studenten die vinden dat vakken filosofie in hun studieprogramma overbodig zijn. Ook zijn mensen soms verbaasd als ze horen dat ik wel eens te rade ga bij geestelijken. Daarom wil ik er een post aan wijden, in het volle besef dat zo’n korte uitleg te simplistisch zal zijn.
Jaren geleden vroeg een priester ons waarom we wilden dat ons kind de eerste communie zou doen. De goede man was oprecht benieuwd waarom ouders deze ceremonie als onderdeel van de opvoeding van hun kind willen. Deze post is een ook een toelichting op mijn antwoord aan hem.
We zijn allemaal op zoek naar antwoorden op de belangrijke vragen in het leven. Waarom zijn we hier, wat is het doel van ons bestaan? Hoe moeten we redeneren? Wat kunnen we weten, en hoe kunnen we leren? Waarom nemen we het universum waar zoals we dat doen? Hoe moeten we handelen? Wat is kunst, het enige spoor dat we achterlaten? Dit is natuurlijk een korte beschrijving van filosofie.
De natuurwetenschappen bieden een antwoord op een deel van de vierde vraag hierboven over metafysica, maar helpen niet zozeer bij het beantwoorden van de andere vragen. Destijds wilde ons jonge kind wetenschapper worden, waarschijnlijk vanwege de omgeving waarin we het hebben opgevoed. Een kind moet echter leren dat er ook andere kompassen zijn om zich op te oriënteren. Welk kompas een kind kiest als het opgroeit, is een persoonlijke beslissing op basis van het eigen denken, maar wij als ouders moeten de alternatieven wel voorleggen. Dat was mijn antwoord aan de priester.
Om een soortgelijke reden sta ik erop dat studenten filosofie bestuderen.
Hoewel de natuurkunde een solide wetenschap lijkt, kent ze een aantal onopgeloste vraagstukken. Wiskunde is bijvoorbeeld de lingua franca van de natuurkunde, maar is wiskunde wel krachtig genoeg om de gehele fysische werkelijkheid te beschrijven? Vergelijk het met Wittgensteins Die Grenzen meiner Sprache bedeuten die Grenzen meiner Welt. Gezien de onvolledigheidsstelling van Gödel vind ik dit een interessante en terechte vraag.
Het opbouwen van wetenschappelijke kennis begint met observatie. Observaties zijn misschien niet objectief, maar een projectie van wat er in de werkelijkheid bestaat. Alles wat we zien, zijn wellicht slechts schaduwen op de wand van Plato’s grot. Volgens een moderne variant van dit oude idee, het holografisch principe dat zijn oorsprong vindt in de snaartheorie, is alles wat we zien slechts een afbeelding van de werkelijkheid die is "gecodeerd" op een verafgelegen tweedimensionaal oppervlak. Kunnen we dan überhaupt weten wat er werkelijk bestaat in de schepping? Er bestaat geen consensus over deze en diverse andere vragen. Het probleem negeren laat het echter niet verdwijnen. Maar laten we bezorgdheid over de objectieve werkelijkheid even terzijde schuiven en andere kwesties aan de orde stellen.
Wetenschappers formuleren hypothesen op basis van waarnemingen. Goede hypothesen worden theorieën, en theorieën vormen de basis van de wetenschap. Er moet worden opgemerkt dat de termen hypothese en theorie in de praktijk door elkaar lopen. Formeel gezien is een theorie een bewezen hypothese. Vaak wordt de term "theorie" echter al gebruikt voor een samenhangend geheel van hypothesen dat een aspect van de werkelijkheid verklaart. Misschien komt dit door de manier waarop het woord "theorie" in het dagelijks taalgebruik wordt gebezigd, om een hypothetische mogelijkheid aan te geven. Deze post is niet vrij van die dubbelzinnigheid, waarvoor ik me verontschuldig.
De wetenschapsfilosoof Popper stelde dat hypothesen falsificeerbaar moeten zijn om als wetenschappelijk te kunnen worden beschouwd. Een goede hypothese biedt een manier waarop ze kan worden weerlegd. Als een hypothese falsificatie doorstaat, ontstaat er een bevestigde theorie die op haar beurt weer falsificeerbaar moet zijn. Dat onderscheidt kennis van vermoedens, meningen of dogma’s. Nota bene, volgens Popper kan een theorie wel weerlegd maar niet definitief bevestigd worden. Wetenschap is bijgevolg nooit "af".
Er zijn verschillende concepten in de moderne natuurkunde die grenzen aan het niet-falsificeerbare. Donkere materie bijvoorbeeld is ongrijpbaar omdat het met niets interageert, behalve dat het zwaartekracht uitoefent. Hoe zouden we het idee van donkere materie, of donkere energie wat dat betreft, kunnen weerleggen? Of neem de snaartheorie, waar nog geen enkel experiment uitgevoerd is geworden dat het bestaan van snaren kan bevestigen. Het is een indrukwekkend wiskundig formalisme, en de wiskunde zal welvaren bij al het werk dat eraan verricht wordt, maar dat betekent niet dat snaren daadwerkelijk bestaan. Maar hoe zit het dan met het eerder genoemde holografische principe? Hoe zouden we kunnen aantonen dat onze wereld werkelijk een projectie is? Begrijp me niet verkeerd: als iemand een falsificeerbare theorie presenteert die de structuur van het universum verklaart, zal ik net zo enthousiast zijn als ieder ander.
Wetenschappers zoals Hossenfelder waarschuwen dat aantrekkelijke wiskundige ideeën aanleiding geven tot speculaties over het daadwerkelijke bestaan ervan in de werkelijkheid. Het multiversum is zo’n idee dat niet falsificeerbaar is. Dat een dergelijke structuur mogelijk is binnen een wiskundig model, maakt haar nog niet echt. Een soortgelijke redenering geldt voor het vruchteloze zoeken naar fundamentele deeltjes die in een wiskundig raamwerk zijn opgedoken. Bewijs voor supersymmetrie blijft ongrijpbaar, en dit prachtige concept zou uiteindelijk toch nog onjuist kunnen blijken te zijn. Onlangs hebben we beelden gezien van de schaduw die door zwarte gaten wordt geworpen, een indrukwekkende prestatie van onze vindingrijkheid. Maar wat moeten we denken van veronderstellingen over hun innerlijke werking, daar waar we helemaal geen waarnemingen kunnen doen? Een ander voorbeeld is wellicht de constructortheorie, maar dit is relatief recent werk en misschien is het nog te vroeg om het te beoordelen op basis van falsificeerbaarheid.
Ik wil zeker niet suggereren dat we niet zouden moeten discussiëren over hypothetische gevolgen van wiskundige modellen. Integendeel, deze modellen zijn vaak het resultaat van nauwgezet werk door de briljantste geesten. Op de lange termijn kan dat werk de wetenschap heel goed vooruithelpen. Maar noem het gewoon wat het is - briljante ideeën, fantastische formalismen of prachtige conjecturen.
Uit een recent onderzoek blijkt dat er de afgelopen decennia steeds minder baanbrekende wetenschappelijke ontdekkingen zijn gedaan. Over de reden hiervoor wordt gediscussieerd; sommigen wijzen daarbij nadrukkelijk op een financieringssysteem dat risicomijdend onderzoek stimuleert. Aan de andere kant kan een periode met langdurige, onopgeloste mysteries de voorbode zijn van onverwachte nieuwe inzichten in de natuurkunde. De tijd zal het leren. Ondertussen gaat het werk in de wetenschap gewoon door, en dat is maar goed ook, want dit levert de mensheid geweldige dingen op. Voor vragen die de wetenschap niet kan beantwoorden, kunnen we onze toevlucht nemen tot filosofie of religie. Persoonlijk vind ik steun en houvast in gesprekken met zowel academici als geestelijken – soms verenigd in één en dezelfde persoon.
