dinsdag 28 oktober 2014

Overgang naar Engelstalige blog: notexactlyso.blogspot.nl

Na  enig wikken en wegen ga ik er toch toe over deze blog in het Engels voort te zetten op een nieuwe blog. Dat is:

notexactlyso.blogspot.nl

Daar komen ook vertaalde versies van de naar mijn gevoel meest geslaagde stukjes te staan. Mijn excuses voor het eventuele ongemak.

Winnen steentjes van schaduw?

Een van de grappigste foto's die ik ken:


Deze kinderen vinden schaduwen maar raar: ze verdwijnen niet, ook al gooi je er steentjes op. Het doet me denken aan Jung, die het begrip "schaduw" gebruikte voor onze onbewuste negatieve persoonlijke eigenschappen. Die laten zich ook niet ondersneeuwen, zo suggereert de foto.


Bron van de foto: "The shadow club - the greatest mystery in the universe and the thinkers who unlocked its secrets", Roberto Casati.



zondag 26 oktober 2014

Zijn de wonderen de wereld uit? [2]

De conclusie van het eerste deel was dat de quantummechanica allerlei verschijnselen voorspelt, zowel doodgewone als wonderbaarlijke. Maar doordat wij in een soort van evenwicht met de wereld leven, verwonderen (noch vervelen) we ons voortdurend. Het evenwicht is wel dusdanig dat er een tendens is naar het begrijpen van steeds meer voorheen wonderlijk geachte zaken.

Deze tendens wordt wel "de onttovering van de natuur" genoemd, vaak opgevat als een negatief gevolg van wetenschap. Dat onttoveren inderdaad tot ontluistering kan leiden heb ik een keer van nabij meegemaakt. Een vrouw bladerde wat door mijn boek "Het raadsel van alles wat leeft" van Jan Paul Schutten en Floor Rieder. Ze belandde op bladzijde 35 en las dat in een ver verleden een planeet zo groot als Mars botste met de aarde, wat resulteerde in een aantal brokstukken waarvan er een onze maan werd. Ze deinsde terug van het boek en stotterde: "Hè, is de maan een stuk van de aarde?". Toen realiseerde ik me hoe  onttovering kan ontluisteren. Voorheen was haar maan  een mysterieuze, onbereikbare,  zilveren, veranderlijke vorm hoog boven haar, geassocieerd met romantiek en huilende wolven. En nu opeens stond ze er bijna letterlijk bovenop, met haar beide benen op de grond!(*)

Onttovering kan echter ook betoverende gevolgen hebben. Eind 19e eeuw werden uitkomsten van diverse experimenten met straling en atomen niet begrepen.  Dat leidde tot de ontwikkeling van de quantummechanica. Die gaf de juiste uitkomsten en meer, zoals het een goede theorie betaamt. Als een soort van  extrapolatie: je baseert een theorie op een aantal vroegere waarnemingen betreffende bekende verschijnselen en verrassenderwijs voorspelt die theorie dan ook nieuwe verschijnselen:




Blijkbaar is de wereld zo sterk gestructureerd, zo samenhangend dat als je een aantal verschijnselen beschrijft met een goede theorie, die beschrijving ook opgaat voor nog onbekende verschijnselen. Dat krijg je er als het ware gratis en voor niets bij.

De quantummechanica is hier een goed voorbeeld van. In deel 1 had ik het over de ontsnappende leeuw, wat (letterlijk) praktisch nooit voorkomt. Bij kleine deeltjes gebeurt iets soortgelijks wel. Het heet het tunneleffect en het wordt gebruikt in bijvoorbeeld "scanning tunneling microscopy". Daarmee kun je oppervlakken tot op atomaire schaal in kaart brengen. Aan dit tunneleffect waren de vroege onderzoekers van de quantummechanica vrij snel gewend.

Een onverwachter, wonderbaarlijker fenomeen dat voorspeld werd was dat van verstrengeling. Dat is dat eigenschappen van twee deeltjes niet meer apart beschreven kunnen worden, maar juist sterk met elkaar samenhangen. Om een simpel voorbeeld op alledaagse schaal te geven: het is ongeveer alsof je met dobbelsteen A een 3 gooit waarna B ook 3 geeft. En bij 4 gooien geeft B ook een 4, enz. En dat hoe snel na A je B ook gooit. Dit laatste lijkt in tegenspraak met de relativiteitstheorie, die stelt dat niets sneller kan gaan dan het licht. Dus ook niet de beïnvloeding van de ene dobbelsteen door de andere. Einstein noemde dit dan ook "spooky action at a distance". Velen met hem hadden hun twijfels over dit effect en moesten er aan wennen. Het heeft tot in de jaren '70 geduurd voordat verstrengeling daadwerkelijk gedemonstreerd werd. Tot op heden wordt de nauwkeurigheid en algemeenheid van experimentele verificatie opgevoerd. Het effect van verstrengeling blijkt bijvoorbeeld minstens 10.000 keer sneller te gaan dan licht. Misschien is het werkelijk instantaan.

Wetenschap mag dan onttoveren, ze stelde ons tot nu toe ook voor telkens nieuwe raadselen die betoverend genoeg zijn om door te gaan met onderzoeken.

(*) Wellicht ter geruststelling: er is nog enige twijfel aan de botsingstheorie voor
     het ontstaan van de maan. Zie bijvoorbeeld:
     http://en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_the_Moon.

zondag 5 oktober 2014

Zijn de wonderen de wereld uit? [1]

Volgens de quantummechanica is er veel mogelijk dat volgens de klassieke mechanica onmogelijk is, maar toch zien we maar weinig wonderen. Hoe kan dat?

Een voorbeeld van een wonder is dat je in de dierentuin naar een gekooide leeuw kijkt, en dat die even later naast je staat. En dat terwijl de kooi intact is. De leeuw is op een mysterieuze manier ontsnapt.

Met de 17e-eeuwse mechanicawetten van Newton kan in principe uitgerekend worden of zo'n ontsnapping eigenlijk wel kan. Bijvoorbeeld, als je weet hoe sterk de leeuw is, wat het materiaal van de bodem van de kooi is, enz. enz., dan weet je hoe hoog hij maximaal kan springen. Ontsnappen kan alleen als het hek van de kooi lager is dan dat.

Laten we nu eens aannemen dat het volgens de klassieke natuurkundewetten niet kan. Opmerkelijk genoeg kan het volgens de 20e eeuwse quantummechanica wel, maar met een dusdanig kleine kans dat het praktisch nooit voorkomt. Dit wordt wel eens uitgedrukt door vergelijking met de leeftijd van het heelal, bijvoorbeeld: "de kans is zo klein dat het maar een keer voorkomt in 1000 keer de leeftijd van het heelal". Dit maakt inderdaad aannemelijk dat het niet voorkomt in die ene keer dat ons heelal bestaat, laat staan tijdens een dierentuinbezoek.

Aannemelijk, ja, maar het is voor mij geen afdoende argument. Er zijn namelijk onnoemelijk veel van dit soort zeer zeldzame gebeurtenissen te verzinnen. Bijvoorbeeld dat de leeuw op 1 meter afstand van je verschijnt, of 2 meter, of ... En het geldt ook voor andere dieren. Maar ook een boom kan spontaan breken, terwijl de klassieke mechanica dat verbiedt. Kortom, er is een duizelingwekkend aantal wonderen te verzinnen, die allemaal duizelingwekkend onwaarschijnlijk zijn. Maar wat is dan de kans op een wonder? Dat is dat duizelingwekkende aantal maal een duizelingwekkend kleine kans. Ik zou niet weten hoe je dit uit moet rekenen, laat staan dat ik weet hoeveel dat is. De quantummechanica geeft geen uitsluitsel over het aantal wonderen dat we waarnemen.

We kunnen bij Stevin (1548-1620) te rade gaan voor de oplossing van dit raadsel. En dan met name zijn motto:

Wonder en is gheen wonder

Hij had dit motto omdat hij vond dat zaken die eerst wonderlijk voorkomen na zorgvuldige bestudering begrepen worden en dan gewoon zijn. Denk aan kometen die eerst als een goddelijke vingerwijzing werden gezien, maar later als een natuurverschijnsel waar een zeker patroon in zit. De mensheid gaat volgens deze visie steeds meer wonderlijke zaken begrijpen.

Blijkbaar verkeren we in een soort van evenwicht met de wereld, waardoor we niet voortdurend van de ene in de andere verbazing vallen. De wonderen zijn de wereld dus niet uit, maar we raken er - met Stevin - aan steeds meer gewend.



 Catweazle's "electrickery"