Incoherentie en intolerantie; visie Bohr heeft volwaardige concurrenten

F.A. Muller

Over de kat van SchrŲdinger (w, o, 29 maart) zijn de fysici lang niet uitgepraat. Een 'quantum-paradox' bestaat niet, zegt astrofysicus Vincent Icke, geen enkel experiment is strijdig met de quantummechanica. Over de visie van Bohr valt wel degelijk te twisten, reageert F.A. Muller.

IN MIJN ARTIKEL over de kat van SchrŲdinger heb ik, net als een wetenschapshistoricus, beschreven hoe het probleem van de kat is ontstaan (uit een briefwisseling tussen twee Duitse bannelingen); vervolgens heb ik vastgesteld, net als een wetenschapsjournalist, dat er onder natuurkundigen absoluut geen overeenstemming bestaat over de oplossing; daarnaast heb ik, als natuurkundige, aan willen geven dat de standaardoplossing van Bohr minder duidelijk en eenvoudig is dan men gewoonlijk stilzwijgend onderstelt (vanzelfsprekend in prikkelende bewoordingen, niet in ambtenarentaal); en ten slotte heb ik, bij wijze van actueel terzijde, iets verteld over een andere oplossing, die aan populariteit wint. Dat is alles. Niettemin is het voldoende geweest om Vincent Icke in toorn te doen ontsteken.

Het is jammer dat Icke niet uit is op een gedachtenwisseling over een fascinerend onderwerp: onzin, onwaarheid, zwamzin, malligheid, nonsens, larie - niet bepaald de terminologie waarin Bohr en Einstein van gedachten wisselden over dit onderwerp. Volgens Icke horen meningsverschillen thuis "op de opiniepagina" (lees: niet in de wetenschap), moeten we de interpretatie van natuurkundige theorieŽn overlaten aan Nostradamus, zijn degenen die het niet eens zijn met Bohr en Icke "neerslachtigmakende" lieden die het "niet begrijpen", en, als apotheose, het feit dat het natuurkundig genie van de twintigste eeuw de oplossing van Bohr niet aanvaardde kan slechts betekenen dat "Einstein het niet snapte", zoals een kleuter niet snapt dat 1997 een priemgetal is. Afkeer van kritiek, de ontkenning van verschillen van inzicht binnen de eigen gelederen, verkettering van andersdenkenden: het lijkt wel of we de gedachtenwereld van een sektariŽr binnenwandelen. Dit benepen beeld van de natuurkunde, waarin verschillen van inzicht niet getolereerd worden en Yomanda de interpretatie van de wiskundige symbolen verzorgt, heeft weinig te maken met de natuurkunde zoals ik die ken en liefheb. Bohr en Einstein draaien zich om in hun graven, zoveel is zeker.

(1) Icke is van mening dat het onderscheid tussen micro- en macro-fysische systemen "nonsens" is. Maar Bohr, waar Icke pal voor staat, geloofde dat het onderscheid allerminst nonsens is en zelfs fundamenteel is. (Icke stopt mij in de mond dat ik een laboratorium microscopisch zou vinden - nou ja!) Zelf denk ik dat het onderscheid tussen micro- en macro-fysische systemen niet fundamenteel is, maar ook denk ik dat een gigantisch verschil in het aantal vrijheidsgraden aanleiding kan geven tot zeer uiteenlopend fysisch gedrag.

(2) Icke wil het verrichten van een meting opvatten als een gewone wisselwerking tussen fysische systemen, zoals eveneens alle ingezonden briefschrijvers van vorige week. Dit is evenwel exact de gevolgde weg van de oplossing die ik in het kader als "de minst gekke" aanprees! Kritische opmerkingen hierover gericht aan mij zijn dus verkeerd geadresseerd. Het is overigens, opnieuw, pertinent niet de weg van Bohr, volgens wie het zo is dat indien we een fysisch systeem aanmerken als meetapparaat, daarmee alles anders wordt: het meetapparaat moet klassiek worden beschreven, "de voorwaarden voor de definitie van de typen van voorspelbaarheid op toekomstig gedrag" (Bohr) op het meetapparaat zijn niet vervuld, etc.

(3) Waar Icke bij zijn bespreking van de befaamde ongelijkheid van Bell en het experiment van Aspect volledig aan voorbijgaat, is waar het hun om te doen was: de experimentele toetsing van een verzameling theorieŽn die men onder de quantummechanica kan schuiven om haar begrijpelijk te maken, in de geest van Einstein. Deze gehele episode was dus gedreven door interpretatieproblemen, het soort van problemen dat Icke overlaat aan Krishnamurti.

(4) Volgens Icke gehoorzamen natuurkundigen niet aan het positivistische gebod 'wat gij niet ziet, daarover zult gij zwijgen'; met onze zintuigen ontwaren wij slechts een "flinterdun plakje van de de fysische wereld". (Neem even nota: blijkbaar interpreteren we allerlei wiskundige symbolen uit fysische theorieŽn als verwijzend naar de onwaarneembare fysische wereld: hebben we dat geleerd van Raspoetin?) De meeste natuurkundigen zijn van oordeel dat er meer tussen hemel en aarde bestaat dan onze zintuigen kunnen ontwaren, mijzelf niet uitgezonderd. Precies daarom heb ik gewezen op de incoherentie tussen positivisme en fysica. Ter illustratie noemde ik Icke's boek The Force of Symmetry (1995), omdat ik daarin de volgende zin tegenkwam: "All it means is that we drop the presumption that we can make statements about things we have not observed." (blz. 52) Bijgevolg moeten we dan helemaal de onderstelling laten varen dat we iets kunnen zeggen over dingen die we niet eens kunnen zien.

Positivistischer kan het niet. Incoherenter kan het ook niet.

(5) Daarenboven is het niet correct dat verwerping van het positivisme en omarming van de fysica de quantumparadoxen doen verdwijnen, in weerwil van wat Icke zegt, want het is juist de omarming van de quantummechanica die problemen oplevert met anti-positivistische beweringen over de onwaarneembare annex niet-waargenomen fysische werkelijkheid. De orthodoxe positivisten kunnen zorgeloos door de quantummechanica heenwandelen. Einstein heeft dat haarscherp ingezien. Zijn buskruit en de kat van SchrŲdinger illustreren deze problemen door zich te begeven in een gebiedje in het flinterdunne plakje dat wij wel kunnen zien, maar waar we nog niet gekeken hebben. Dit geeft de gedachten-experimenten hun paradoxale karakter. Ergo, verwerping van het positivisme lost niets op, integendeel, het leidt tot paradoxen, in tegenstelling tot wat Icke beweert.

(6) Icke vergelijkt de quantummechanische toestand met een spel kaarten; een meting correspondeert met het trekken van een kaart. Wanneer we deze kaartspel-vergelijking wiskundig modelleren, en eisen dat het kaartspel zich gedraagt zoals de quantummechanica voorschrijft, dan kunnen we een tegenspraak afleiden. Dit is de sensationele stelling van Kochen en Specker (1967). Icke komt hier dus met iets aanzetten waarvan de onhoudbaarheid precies dertig jaar geleden glashard is aangetoond.

Ten slotte een kanttekening bij "beroemdheden erbij slepen die het evenmin gesnapt hebben". Icke noemt Bell en Feynman. Feynman was van opvatting dat "niemand de quantummechanica begrijpt" en dacht dat onze vertrouwde waarschijnlijkheidsleer eraan moest geloven! Bell verwierp de quantummechanica als ronduit absurd; op verschillende momenten in zijn leven heeft Bell een lans gebroken voor alternatieve theorieŽn, zoals die van David Bohm (1952) en die van de Italiaanse natuurkundigen Ghirardi, Rimini en Weber (1985). Er zijn dingen in de natuurkunde waar iedereen het over eens is, zoals over de empirische toereikendheid van de quantummechanica, en er zijn dingen waarover verschil van inzicht bestaat, zoals over de vraag hoe de fysische werkelijkheid in elkaar steekt volgens de quantummechanica.

Het is een onomstotelijk feit dat veel natuurkundigen (en filosofen) zich hebben verdiept in de grondslagen en de interpretatie van de quantummechanica en, net als Einstein en SchrŲdinger, tot andere conclusies zijn geraakt dan Niels Bohr (Icke is dat ook op enkele punten, alleen hij beseft het niet): De Broglie, Wigner, Gell-Mann (allen Nobelprijswinnaars), Landť, Wheeler, London, Bohm, DeWitt, Hartle, Geroch, Penrose, Deutsch en 't Hooft, om een greep uit de bekendste namen te nemen - die overigens ook onderling weer van mening verschillen. Zij doen dit op basis van argumenten, waar een ieder kennis van kan nemen door hun geschriften te raadplegen.

Volgens Icke zijn het allemaal onwetenden en onwilligen. Het is daarom niet verwonderlijk dat de kritiek van Icke, die niet op de hoogte blijkt van de relevante vakliteratuur, geen standhoudt bij een nadere analyse. Over hoe we de fysische werkelijkheid dienen te begrijpen in het licht van het empirische succes van de quantummechanica, moeten we toch rationeel en geÔnformeerd van gedachten kunnen wisselen? Zelfs als het een kwestie van filosofische smaak is, zoals sommigen beweren, dan nog zeg ik, omdat de inzet van het smaakverschil de wereld is waarin wij leven, lachen en huiveren: tantum de gustibus disputandum!