DE ROMANTIEK VAN HET ONBEGRIJPELIJKE
Dirk van Delft

De bouwstenen van de schepping. Een zoektocht naar het allerkleinste door Gerard 't Hooft 231 blz., geÔll., Prometheus 1992, f 29,50 ISBN 90 5333 081 X

Zondag 11 januari 1987 gaf de hoogleraar theoretische natuurkunde Gerard 't Hooft in het Amsterdamse Paradiso een lezing onder de titel "Oneindig klein'. Hoewel het die dag vroor dat het kraakte, stond er een rij tot voorbij de balie en veel belangstellenden konden het voormalige kerkgebouw niet meer binnen. Eenmaal uit de jassen bleek hoe divers het pubiek was samengesteld: er was een meisje in pantervel, ex-krakers zaten broederlijk naast abonnees van Hervormd Nederland en would-be intellectuelen keken af bij 65-plussers die het aantekenblok paraat hielden. Wat ze gemeen hadden was hun bewondering voor die licht kalende, zelfbewuste man op het podium, de knappe fysicus die zo meeslepend en met droge humor kon vertellen over een wereld waar absurde wetten golden, een wereld die bevolkt werd door quarks, Higgs-bosonen en tau-neutrino's. Na afloop volgde een warm applaus. Niet dat men alles begrepen had, maar men had een heerlijke morgen beleefd.

In De bouwstenen van de schepping heeft 't Hooft nu verslag gedaan van het deeltjesonderzoek dat hem de afgelopen twintig jaar heeft beziggehouden.
Dat is geen geringe onderneming. In de theoretische natuurkunde is de voertaal wiskunde. Wie een artikel over quantumveldentheorieŽn opslaat, of over supersnaren, stuit al snel op ellenlange vergelijkingen vol cryptische tekens, wonderschoon om te zien, elegant maar voor de gewone sterveling volstrekt ontoegankelijk. Het vertalen van deze geheimtaal naar "gewoon Nederlands' is een heksentoer waarbij onvermijdelijk het een en ander aan fysica verloren zal gaan. 't Hooft na een uitleg over "krachtvoerende deeltjes' aan het begin van zijn boek: ""Ik moet toegeven dat deze woorden mysterieus zullen klinken. In formuletaal kan het allemaal beter, een verzuchting die ik me nog vaker zal laten ontvallen.''

ALLESOMVATTENDE THEORIE
Gerard 't Hooft behoort tot de top. In 1970 begon hij zijn onderzoek naar deeltjes en velden als aankomend promovendus bij de Utrechtse hoogleraar Veltman. Het was de tijd waarin fysici het over "the particle zoo' hadden, omdat de voorafgaande jaren steeds nieuwe "elementaire' deeltjes waren ontdekt. ""Who ordered that?'' vroeg Isidore Rabi toen hij van het muon hoorde. 't Hoofts onderwerp waren "renormaliseerbare ijktheorieŽn' en zijn werk was een belangrijke schakel op weg naar het zogenaamde Standaardmodel, de theorie die drie van de vier universele wisselwerkingen (de zwaartekracht uitgezonderd) in de natuur unificeert. De bouwstenen in dit model zijn de quarks, die in zes verschillende soorten voorkomen (die ieder weer drie verschillende "kleuren' kunnen aannemen), de ijkfotonen (waaronder de vectorbosonen die Simon van der Meer in 1983 een Nobelprijs opleverden) en de leptonen, waartoe het elektron behoort. Het Standaardmodel is nog niet "af', er mist nog een quark en ook naar het graviton en het Higgsdeeltje wordt nog gezocht. Voor zijn bijdragen ontving 't Hooft in 1986 de Lorentzmedaille.

De bouwstenen van de schepping is een bijzonder nuchter boek geworden. Waar collega Stephen Hawking de markt overspoelt met quasi-diepzinnigheden over het waarom van het heelal, is 't Hooft iedere metafysica een gruwel. Paranormale verschijnselen zijn prima, zolang ze zich maar niet aan het Standaardmodel onttrekken. ""Heel veel mensen hebben een diepgewortelde behoefte aan mystiek'', schrijft de hoogleraar, ""en de quantummechanica lijkt op het eerste gezicht aan die behoefte te voldoen. Bij mij is dat niet het geval. (...) Natuurkundigen zouden het als hun taak moeten zien tegen de mystiek ten strijde te trekken, maar velen van ons zijn daar niet zo handig in.''

Gerard 't Hooft evenmin. Inderdaad kan de holistische onzin van Fritjof Capra niet genoeg bestreden worden, maar misschien zijn er ook heel wijze mystici, mystici die nog nooit van de quantummechanica hebben gehoord en dat graag zo willen houden. Verwart de rationalist 't Hooft mystiek niet met obscurantisme? Over de maatschappelijke consequenties van een eventuele "Allesomvattende Theorie', een sluitend formalisme waaraan niet meer te tornen valt en waaruit alle verschijnselen en natuurwetten zijn af te leiden, schrijft 't Hooft: ""Ik koester de waarschijnlijk zeer naÔeve hoop (illusie?) dat de mensheid haar plaats in de wereld, heelal, een beetje beter zal gaan begrijpen, dat meer mensen eindelijk zullen gaan inzien dat er in deze wereld geen plaats is voor allerlei metafysische zaken.'' Het zijn de woorden van een auteur die het in de titel van zijn boek heeft over "schepping'.

MINI-ZWART GAT

Komt er zo'n Allesomvattende Theorie, die graal van de moderne natuurkunde? 't Hooft laat de vraag open. Zijn standpunten omtrent het einde van de natuurkunde zijn onorthodox. Zo moet hij weinig hebben van de theorie van de supersnaren, sinds 1984 zeer in de mode en met 26 dimensies wiskundig uiterst gecompliceerd. Ook gelooft hij, in navolging van Einstein, dat achter de quantummechanica een fundamentelere, alsnog deterministische theorie schuilgaat
. Daarop wordt hij stevig aangevallen. 't Hoofts huidige onderzoek heeft betrekking op zwarte gaten. In de wereld van het uiterst kleine, waar het Standaardmodel het laat afweten, is naar zijn mening een fundamentele rol weggelegd voor deze kampioenen van de zwaartekracht. ""Als er een einde komt aan onze speurtocht naar het kleine, dan is dat bij het kleinst mogelijke object: een mini-zwart gat.'' Ruimtetijd gekromd tot "schuim', het is even wennen.

Zo'n zoektocht naar het allerkleinste heeft natuurlijk iets geweldig romantisch. 't Hooft benadrukt weliswaar ""de bikkelharde logische strengheid van onze natuurwetten'', tegelijk spijt het hem dat bij experimenten met de LEP (een krachtige deeltjesversneller) ""er nergens meer een ongerijmdheid in de bestaande theorieŽn werd aangetroffen.'' Niets prikkelt de nieuwsgierigheid meer dan het onbekende, ook in de fysica. 't Hooft mag dan de natuur 't liefst als een grote legpuzzel zien, en ongetwijfeld droomt hij ervan het laatste stukje te leggen, maar hoe lang zou hij daar plezier van beleven?

Is 't Hooft als vertaler geslaagd? In vergelijking met collega fysici als Steven Weinberg, Heinz R. Pagels, Paul Davies en Stephen Hawking laat hij minder weg. De bouwstenen van de schepping is dan ook geen gemakkelijk boek en er zijn momenten dat het de modale lezer gaat duizelen. Vanwaar toch het misverstand dat natuurkunde zonder formules eenvoudig zou zijn? Aangeklede gluonen, kleurmagnetische monopolen, Higgs-Kibblemechanismen: ook in eenvoudige bewoordingen blijven het begrippen waar je je weinig bij kunt voorstellen. Veel in De bouwstenen van de schepping moet je op gezag aannemen. Dat hindert niet. Geboeid lees je door, in de greep van de zoektocht. Niet dat je alles zult begrijpen, maar als je het uit hebt, is daar dat tevreden gevoel.