Verhuisd



Let op: Neder-L is verhuisd naar www.neerlandistiek.nl

zondag 25 maart 2007

Wat is er mis met de natuurkunde?

De natuurkunde is de moeder aller wetenschappen. Er zijn weinig disciplines die zo precies zijn, zulke prachtige technologische vruchten dragen en zulk diep inzicht in de werkelijkheid geven. Op velerlei wijzen geldt de natuurkunde dan ook als model voor de moderne wetenschap. Er zou een kloeke bundel zijn samen te stellen met passages in de twintigste-eeuwse taalkunde waarin de moderne fysica aan het eigen vak ten voorbeeld wordt gesteld: zulke rigoureuze formaliseringen, zo'n prachtig samengaan van theorie met experiment, zo'n onbevreesd formuleren van niet onmiddellijk waarneembare abstracties --- zo zou elke discipline georganiseerd moeten zijn.

Het zijn niet alleen de onderzoekers die zo denken. De twintigste-eeuwse wetenschapsfilosofie heeft ook de natuurkunde vaak als model genomen van de succesvolste manier om kennis te vergaren. En vooral: de financiering van de wetenschap lijkt meer en meer gebaseerd op het voorbeeld van de natuurwetenschappen. Een organisatie als NWO geeft de voorkeur aan onderzoeksprojecten waarin - anders dan in de geesteswetenschappelijke traditie - onderzoekers samenwerken aan projecten met een duidelijke doelstelling en een heldere eindtermijn. De te gebruiken methodologieën moeten worden vastgelegd. Een goede onderzoeker publiceert liefst een heleboel kleine artikeltjes, in plaats van af en toe een boek zoals voorheen gebruikelijk was.

Ik moet toegeven: de natuurkunde is voor mij ook altijd een voorbeeld geweest. Wij alfa's doen ons best, maar de échte wetenschap wordt door onze collega's bij wis- en natuurkunde bedreven. Voor wie dat gelooft, is lectuur van Lee Smolin's boek The Trouble with Physics (Wat er mis is met de natuurkunde) een verlichtende ervaring.

Volgens Smolin, zelf een onderzoeker die zijn sporen in de theoretische natuurkunde heeft verdiend, gaat het al twintig, dertig jaar niet goed met zijn vak. Aan het begin van zijn boek zet hij uiteen wat volgens hem dertig jaar geleden de grote onbeantwoorde vragen van het vak waren. Geen van die vragen is volgens hem in de loop van de afgelopen decennia opgelost. Waar in het vak in de tweehonderd jaar voor 1977 de ene belangrijke ontdekking werd gedaan na de andere, zit men nu muurvast.

Wat zijn dat voor vragen? Het grote probleem van de twintigste-eeuwse natuurkunde is dat de twee grote doorbraken, de kwantummechanica en de algemene relativiteitstheorie, ieder voor zich volkomen correct lijken te werken en allerlei zeer opmerkelijke voorspellingen hebben gedaan die ieder voor zich bleken te kloppen, maar dat ze niet compatibel zijn. Ze zijn allebei juist op hun eigen gebied, maar ze spreken elkaar tegen.

De afgelopen twintig, vijfentwintig jaar zoeken veel theoretisch natuurkundigen de oplossing voor die paradox in de zogenoemde 'snaartheorie' (string theory), die de twee onverenigbaren met elkaar zou moeten verenigen in een ingenieuze wiskundige constructie. Volgens Smolin zijn er echter twee problemen. De precieze formulering van de snaartheorie is na al die jaren nog helemaal niet compleet, nog nooit heeft iemand de uiteindelijke theorie echt precies opgeschreven. En de theorie heeft tot nu toe nog geen enkele interessante uitspraak over de werkelijkheid gedaan die juist bleek. Geen enkele diepgaande vraag is nog beantwoord door die theorie.

Die snaren kloppen dus theoretisch noch empirisch - dat zijn, zou je denken, dodelijke beweringen. Toch zijn volgens Smolin de afgelopen jaren vrijwel alle vaste banen in de (Amerikaanse) theoretische natuurkunde vergeven aan snaartheoretici. Jonge natuurkundigen die carrière willen maken, hebben geen andere keus dan zich tot die theorie te bekennen en zich de vreselijk ingewikkelde mathematische technieken eigen te maken die de theorie vereist. Mensen die iets anders doen, worden uitgelachen.

Hoe komt dit nu? Om dat uit te leggen maakt Smolin gebruik van het bekende, door de wetenschapsfilosoof Thomas Kuhn geïntroduceerde, verschil tussen perioden van normal science enerzijds en revolutions anderzijds. In de eerste periode weten wetenschappers min of meer waar ze aan toe zijn en moeten er puzzels worden opgelost volgens een min of meer bekende patroon; na verloop van tijd stapelen de problemen zich echter op, en breekt er een revolutie uit. Het resultaat van zo'n revolutie is een wetenschappelijke paradigmawisseling, die weer nieuwe puzzels oplevert. Dan breekt er een nieuwe periode van normal science aan, waarin die puzzels kunnen worden opgelost.

Het probleem is nu, volgens Smolin, dat de moderne academische wereld steeds meer ingesteld is geraakt op normal science. De natuurkunde heeft een revolutie nodig, maar dat is niet mogelijk, gegeven de rigide systemen van publish-or-perish, peer review, enzovoort: allemaal bedenksels die de wetenschap onder controle moeten houden, en daarmee revoluties tegengaan. Dat werkt in de hand dat wetenschappers vooral braaf puzzels gaan oplossen, niet dat ze proberen de wereld op hun kop te zetten, ook als dat betekent dat ze daarover soms een paar jaar moeten nadenken zonder artikeltjes te publiceren. Het succes van de snaartheorie is volgens Smolin aan die houding te wijten: het is een poging een revolutie te bewerkstelligen met de methoden van normal science.

Al die bezwaren gelden natuurlijk ook ons eigen vak, gelden mogelijk ieder vak. Ons wordt altijd wijsgemaakt dat al die regels over publicaties en samenwerking en weet ik wat allemaal het model van de natuurwetenschappen volgen. Als wij geesteswetenschappers dat soort zaken ook invoeren, dan worden we misschien ooit net zo succesvol. Smolins boek laat zien dat dit een fabeltje is. Sterker nog: zelfs de moeder aller wetenschappen dreigt op haar knieën te worden gedwongen door die vreselijke controle- en uniformeringsdrang die de academie over de hele wereld in haar macht heeft. Wat er mis is met de natuurkunde, is mis met ons allemaal.

* Lee Smolin. The trouble with physics. The fall of string theory, the fall of a science, and what comes next. London: Allen Lane, 2006. Website: http://www.thetroublewithphysics.com/