In mei gaat Prometheus mijn boek “Op zoek naar de grenzen van de natuurkunde” publiceren. Een mooie kans om al je zorgen even van je af te zetten en helemaal op te gaan in diepe gedachten over wetenschap en filosofie. Zet Netflix even op pauze, en kijk vast naar het lijstje hieronder, met de termen die in de index (‘zakenregister’) komen. De komende weken ga ik meer bloggen over mijn boek, dus abonneer je op mijn blog door je e-mailadres in te vullen op de startpagina (bij: Follow Blog via Email).
Alice in wonderland
Gerard ‘t Hooft
bewegingswetten
natuurwetten
model
werkelijkheid
rekenmachine
Narcissus
waarneming
subatomair deeltje
normale verdeling
gemiddelde
meetverstoring
cern
meetfout
higgsdeeltje
deeltjesversneller
standaardmodel
Newtons vallende appel
Einstein
Zwaartekracht, universele
Archimedes
Galileï, inquisitie
Stukeley
Relativiteitsbegrip
Relativiteit, Einstein
Relativiteit, Galileï
Grootheid, absoluut/relatief
Postulaat
Bewegingswetten van Newton
Waarnemer
Parabool
Galileï, schip
Constante snelheid
Versnelling
Traagheidskracht, ontstaan
Assyriërs
Atomen
Demokritos
Leukippos
Coördinatenstelsel
Functie
Coördinatenstelsel, oorsprong
substantivalisme
Ruimte, absolute
tijd, absolute
Snelheid, absolute
Ordening, absolute
Ruststelsel
Rust, absolute
Versnelling, absolute
Versnelling, relatieve
Traagheid
Impuls
Massa
Vector
Gewicht
Wetten van Newton
Traagheidswet
Wrijving
Krachtwet
Oneindig
Impulsbehoud, principe van
zwaartekrachtswet
werking-op-afstand
gravitatieconstante
G (zie: gravitatieconstante)
Cavendish
Jan Klaassenspel
Onderbepaaldheid
Celsius
Fahrenheit
sociaal construct
Latour, Bruno
Puntdeeltjes
Atomen, botsen/kruisen
Ontelbaar
Singulariteit
Hilbert, David
Leibniz, Gottfried Wilhelm
Informatie kopieren
Popper, Karl
Theoriegeladen
Lineaire samenhang tussen variabelen
Galileï, experiment Pisa
vrije val
equivalentie van zwaartekracht en traagheidskracht, bij Newton
energie, kinetische
energie, potentiële
hoogtekaart
veld
potentiaalveld
Lagrange, Joseph-Louis
Gps
kleinste werking, Het principe van de
mozaïek
Hawking, Stephen
Tijd als verandering
tijdsymmetrisch
Boltzmann, Ludwig
Clausius, Rudolf
Entropie
Wanorde
Tijdrichting
Evenwichtstoestand
Equilibrium, zie: Evenwichtstoestand
kans, entropie en
ruimte als relatie tussen objecten
standaardmaten
relativiteitstheorie, Einsteins algemene
relativiteitstheorie, Einsteins speciale
lengtecontractie
ruimtetijd
AltaVista
‘Over de elektrodynamica van bewegende lichamen’
Elektrodynamica
Veld, magnetisch
Veld, elektrisch
Geleider
magneet
Maxwell, wetten van
Kracht, elektromagnetische
gedachte-experiment
snelheid, ten opzichte van de absolute ruimte
snelheid, relatieve
lichtsnelheid, voor iedereen hetzelfde
lichtsnelheid, absolute
tijdsdilatatie
lichtklok
gamma (γ)
Lorentz, Hendrik Antoon
Synchronisatieprobleem
Gelijktijdigheid
Skype
Relativiteitspostulaat
Lichtpostulaat
Beschrijving/model
Mechanica, klassiek
Mechanica, van Newton (zie: Mechanica, klassiek)
Equivalentie van zwaartekracht en traagheidskracht, bij Einstein
Steek uw hand omhoog als u denkt dat de uitdrukking klopt.
‘feiten bestaan niet’
‘feiten kunnen waar of onwaar zijn’
‘feiten kunnen waargebeurd zijn’
‘een verhaal kan waargebeurd zijn’
Volgens de Nederlandse Van Dale is een feit “iets dat werkelijk is of heeft plaatsgehad.” Met andere woorden: iets is een feit als het is gebeurd en het is geen feit als het niet is gebeurd. Dat klinkt helder.
Gemaakte feiten (I)
De zaken worden ingewikkelder als we naar de herkomst van het woord ‘feit’ kijken (nu hoor ik u denken: “doe dat dan ook niet”, maar dat is al te laat). Ons woord ‘feit’ stamt af van het Latijnse ‘factum’, dat zoveel als ‘gemaakt’ betekent. Dat is belangrijk, omdat het een andere kijk op feiten geeft. Feiten zijn niet gewoon ‘wat er gebeurt’, maar eerder onze interpretatie van wat er gebeurd is. Maar wat betekent dat dan, dat feiten gemaakt worden?
Laten we, om te zien hoe feiten geïnterpreteerd kunnen worden, kijken naar autisme in de VS (Trump staat hiernaast afgebeeld omdat we kijken naar autisme in de VS; Trump heeft natuurlijk niets met autisme te maken).
In de jaren ’70 schatten wetenschappers dat een op de 2000 kinderen autistisch is. Nu, anno 2017, is dat één op de 70. Dat is bijna 30 keer zoveel! Er is veel gediscussieerd over deze vermeende ‘autisme-epidemie’. Het kan natuurlijk zo zijn dat dat de jeugd van tegenwoordig de modernisering van de maatschappij niet meer kan bijhouden, dat in 40 jaar de wereld zo is veranderd dat het logisch is dat autisme zo vaak voorkomt.
Maar er zijn ook andere verklaringen mogelijk. Er zijn altijd mensen met autisme geweest, maar die werden niet altijd als iemand met autisme beschouwd. Autisme als naam voor een specifieke aandoening, is ooit ‘uitgevonden’. Wetenschappers denken dat de wonderbaarlijke toename van het aantal mensen met autisme ten dele wordt veroorzaakt door een groeiend bewustzijn dat er zoiets bestaat als autisme. Dat klinkt misschien vreemd. Of iemand autistisch is of niet, dat is toch een feit? Hoe kan ons bewustzijn van autisme daar nu iets mee te maken hebben?
Denk eens aan een huisarts die nog nooit heeft gehoord van autisme. Zij zal de diagnose ‘autisme’ niet stellen. Als we kijken naar de jaren waarin het aantal gevallen het meeste stijgt, dan blijkt dat de stijging in veel gevallen kan worden verklaard zonder te verwijzen naar de daadwerkelijke toestand van personen. Omgevingsfactoren lijken dan verantwoordelijk voor de stijgingen. Zo werd er bijvoorbeeld in 1991, een jaar waarin het aantal gevallen erg steeg, een nieuwe ziektewet ingevoerd die families met autistische kinderen recht gaf op subsidie. Ook is over de jaren meerdere keren de definitie van autisme (de symptomen die iemand moet hebben om als ‘autist’ te worden beschouwd) veranderd.
Ook al zouden we op deze manier iedere stijging in het aantal mensen met autisme kunnen verklaren zonder het over de personen zelf te hebben, dan nog zijn medici het erover eens dat autisme een bestaand fenomeen is met een biologische achtergrond. Deze biologische achtergrond is een ingewikkeld verhaal over hoe atomen en moleculen zich gedragen in onze hersenen. ‘Oké’, zul je nu misschien denken, ‘hoeveel autisten er precies zijn is dus niet een feit. Maar dat verhaal over atomen en moleculen, dat zijn toch feiten?’
Gemaakte feiten (II)
Nou… nee. Ons tweede voorbeeld van de interpretatie van feiten laat zien dat ook de uitspraak ‘atomen bestaan’ geen feit is, maar een interpretatie van feiten. Laten we eens kijken naar de waarneming van atomen. Natuurkundigen gebruiken daarvoor een elektronenmicroscoop. Een elektronenmicroscoop meet de dikte van een oppervlak door met een naald over dat oppervlak te gaan en te meten hoe dichtbij het oppervlak is. Als het oppervlak bestaat uit atomen dan meet de elektronenmicroscoop dat het oppervlak regelmatig dichtbij komt (zie afbeelding 2).
afbeelding 2: de naald van een elektronenmicroscoop ‘voelt’ atomen
Maar stel nu dat atomen niet bestaan; dat er in het hele universum een soort veld bestaat met ‘bobbels’ erin (zie afbeelding 3). Dan zou een elektronenmicroscoop hetzelfde zien als wanneer er atomen bestaan.
We weten dus helemaal niet zeker of atomen wel bestaan! Het idee dat materie uit atomen bestaat is slechts een (heel erg nuttige) aanname.
afbeelding 3: een universeel materie-veld
Waarom doen we dit soort aannames? Als we het niet zeker weten, waarom nemen we dan aan dat atomen bestaan? Het antwoord op deze vragen is eigenlijk heel simpel: we moeten bepaalde aannames wel doen, anders is wetenschap onmogelijk.
Wetenschap: Model van de Werkelijkheid
Een gangbare opvatting is dat wetenschap een zoektocht is naar het wiskundige model dat het beste past bij de werkelijkheid die we waarnemen. Zo denken we bijvoorbeeld dat het model dat het beste past bij een steen die wordt afgeschoten met een katapult een wiskundige parabool is (zie afbeelding 5).
afbeelding 5 & 6: een katapult & een parabool
In deze opvatting van wetenschap als modellering van de werkelijkheid kunnen we duidelijk aangeven wat een feit nu eigenlijk is. Ook aan het begrip ‘waarheid’ kunnen we een heldere betekenis geven. Een feit, zoals we in de eerste zin van dit essay al zagen, is “iets dat werkelijk is of heeft plaatsgehad.” In onze opvatting over wetenschap horen feiten dus thuis in de werkelijkheid.
Wat is ‘waarheid’ in onze opvatting? Kunnen we ‘waarheid’ eenduidig definiëren? In onze opvatting is het van het grootste belang dat het (wiskundige) model dat we kiezen zo veel mogelijk lijkt op wat er in het echt gebeurt. ‘Waarheid’ is dan niets anders dan een juiste afbeelding van iets uit de werkelijkheid (bijvoorbeeld een vliegende kanonskogel) op iets uit het gekozen model (bijvoorbeeld de wiskundige parabool).
Antwoorden aan het Publiek
We kunnen met behulp van deze opvatting over wetenschap de vragen beantwoorden die ik eerder aan het publiek voorlegde.
‘Feiten bestaan niet.’
[Er gebeuren dingen; er bestaat een werkelijkheid, dus feiten bestaan. MAAR: feiten zoals wij ze waarnemen zijn noodzakelijkerwijs ‘gekleurd’ door interpretatie.]
‘Feiten kunnen waar of onwaar zijn.’
[Dit is een ‘categorische fout’; feiten zijn dingen die gebeuren in de werkelijkheid terwijl de waarheid gaat over het verband tussen de werkelijkheid en onze modellen daarvan.]
‘Feiten kunnen waargebeurd zijn.’
[Dit is een tautologie. Iets is een feit of het is geen feit. Als iets een feit is, dan is het per definitie waargebeurd.]
‘Een verhaal kan waargebeurd zijn.’
[Nee, een verhaal kan worden verteld (of geschreven of geschilderd of…), een verhaal kan niet gebeuren.]
Maar wat klopt er dan wel?! zult u zich misschien afvragen.
‘een op feiten gebaseerd verhaal’
Conclusie:
feiten kunnen niet gemaakt worden
feiten kunnen op verschillende manieren worden gemodelleerd en dus geinterpreteerd.
We kunnen er nooit zeker van zijn of iets een feit is.
Waarover we zeker (denken te kunnen) zijn, zijn geen feiten.
Appendix – vragen uit het publiek
bestaat de waarheid in jouw opvatting over wetenschap?
Ze bestaat wel, maar de waarheid is onbereikbaar (en misschien ook wel niet te vatten in een model).
wat zou Kant gezegd hebben?
Kant zou de splitsing tussen de werkelijkheid en onze modellen daarvan nog een stap verder doorgevoerd hebben. Kant geloofde namelijk dat er achter de werkelijkheid zoals wij die waarnemen nog een diepere werkelijkheid ligt die voor ons onkenbaar is (hij noemde dat “das Ding an sich”) omdat wij nu eenmaal alleen maar kennis hebben van de werkelijkheid zoals wij die waarnemen.
wat zou Wittgenstein gezegd hebben?
Wittgenstein (in zijn vroege werk; de tractatus) zou zich kunnen vinden in ons idee van wat feiten zijn. Ook zou hij zeggen dat de verdere stap van Kant te ver gaat: je moet het niet hebben over onkenbare dingen. “Waarover men niet spreken kan, daarover moet men zwijgen” schreef hij.