De eekhoornformule - Vincent Icke

Lees dit boekje, toe. Het oogt dun door dat kleine zetsel, maar het bevat een grote dichtheid aan waardevolle inzichten en kennis. Vincent Icke geeft enkele bevattelijke colleges over elementaire deeltjesfysica, en maakt de geïnteresseerde leek wegwijs in de wetenschapsfilosofie. Hij legt uit wat wetenschap is, wat ze juist niet is, en waarom dat onderscheid zo belangrijk is. "Liever de algemene relativiteitstheorie dan de algemene aandeelhoudersvergadering."

De eekhoornformule is een verzameling columns van een wetenschapper. Dat maakt dat de auteur zichzelf weleens herhaalt, omdat de uitgangspunten van een wetenschapper eenvoudigweg hetzelfde blijven. Omdat Vincent Icke zich ook nog eens onderscheidt door een vinnige pen en een rijk woordenarsenaal, vallen zijn stock phrases des te meer op: "micronationalisme", "Kaninefaten", "chimpansees met een paar pond snot tussen onze oren" en dies meer.

Maar dat dondert allemaal niet, omdat de lezer zo ontzettend veel leert. Naast alle technische kwesties (zie onderaan deze bespreking) bracht Icke me bij dat wetenschap een veel minder systematische bezigheid is dan een begrip als 'wetenschappelijke methode' doet uitschijnen. Wetenschap is eerder een attitude dan een methode. Jammer dat zowel het grote publiek als beleidsmakers dat niet echt willen begrijpen.

De eekhoornformule gaat vaak over het wetenschapswereldje. Over jaarverslagen, visitatiecommissies, publicatiedwang en het ondankbare statuut van bijzonder hoogleraar. Over de devaluatie van citatie-indexen en de manier waarop collega's je naam trachten los te peuteren van je resultaten. En over hoe kansloos wetenschappers zijn die in een praatprogramma's het hoofd moeten bieden aan luchtfietsers van allerlei slag.

Interessanter voor mij was het wereldbeeld dat langzaam uit deze columns oprees. Hoe kijkt een astrofysicus tegen het leven aan? En kan ik daar iets mee? Het antwoord op die tweede vraag kan alleen maar 'ja' luiden. Omdat natuurwetenschappers tot op de bodem, tot aan de fundamenten gaan. Het menselijke leven, en bij uitbreiding het hele heelal, manoeuvreert binnen het kader van de fysica, en bestaat uit de bouwstenen die natuurwetenschappers vooropstellen.

Die bouwstenen zijn deeltjes, ruimte en tijd (de wisselwerking tussen deeltjes en ruimte-tijd is nog niet begrepen, maar wij weten wel wat deeltjes onderling uitspoken.) Met die drie bouwmaterialen gaat het heelal zijn gang. De sterren leveren de grondstoffen en de energie, de tijd en het toeval doen de rest.

Ook het menselijk leven is uiteindelijk ontstaan uit die wisselwerking van deeltjes, ruimte en tijd. Dat langzame proces, dat we evolutie noemen, is ook noodzakelijkerwijs een proces: zonder evolutie werkt niets naar behoren, want wie kan alles voorzien? Als DNA exact gekopieerd zou worden, schrijft Icke, heb je de dood in de pot. Letterlijk, want een diersoort die slechts onder scherp bepaalde omstandigheden kan bestaan, legt het loodje tijdens een wat droge zomer, een iets te strenge winter, een beetje natte herfst.

De mens is dus welbeschouwd een machine, zoals De La Mettrie al wist. Een gebrekkig inzicht in deze materialistische voorstelling van zaken zorgt echter vaak voor misverstanden. Twee, om precies te zijn. Een grote groep mensen begrijpt niet dat zo'n machine zichzelf kan ontwikkelen en aan de gang houden. Ze willen de materie van een extra geest voorzien, of bedenken een schepper die de machinerie in werking heeft gezet. Het andere kamp vervalt dan weer in reductionisme, en denkt dat biologie zomaar tot natuurkunde kan herleid worden.

Het eerste misverstand wordt al in tal van andere boeken weerlegd. Over het tweede misverstand — ‘de mens is slechts stof’, een gedachte die ook mij vaak bekruipt — gaat de briljante titelcolumn van De eekhoornformule. Vincent Icke neemt een eekhoorn en berekent het aantal atomen waaruit zo'n beestje bestaat. De eekhoornformule is dan de formule die alle atomen van de eekhoorn verdisconteert en het aantal mogelijke combinaties tussen die atomen berekent.

Eerste vaststelling: bij een toenemend aantal atomen groeit de berekening sneller dan elke mogelijke rekenmachine. Tweede vaststelling: het aantal manieren waarop je het aantal atomen in een eekhoorn kunt rangschikken is nauwelijks te bevatten, een 1 met 10 tot de 26ste nullen erachteraan. Wie dus werkelijk denkt dat iemand ooit het gedrag van een eekhoorn zal kunnen voorspellen, beseft niet hoeveel mogelijkheden er in zo’n beestje schuilgaan. Een neerbuigende uitspraak van het type 'mensen of dieren zijn slechts materie', schrijft Icke, toont dan ook "een schokkend onbegrip van de rekenkunde", en er klinkt een stuitend gebrek aan respect voor de materie in dat ‘slechts’.

Wie bij het zien van zoveel complexiteit vervolgens denkt dat eekhoorns (of mensen) niet anders dan het werk kunnen zijn van een schepper, heeft dan weer geen besef van de enorme geologische tijdschalen waarlangs evolutie zich uitstrekt. De eekhoornformule wordt niet in één keer opgelost, maar in kleine stapjes, in de loop van heel veel tijd en met buitensporig veel vallen en opstaan. Over Darwin zelf heeft Icke het niet echt, maar wie evolutie aanschouwelijk wil uitgelegd zien, moet te rade gaan bij Bas Haring en diens Kaas en de evolutietheorie.

Wetenschap
Tot zover het wereldbeeld van de astrofysicus. Al even leerzaam zijn Ickes ideeën over de aard van zijn bezigheden, de wetenschap. Omdat ook ik wat dat betreft van enkele waanvoorstellingen moest worden afgeholpen, zo bleek. Tegen alle verwachtingen in is de belangrijkste wetenschappelijke trek volgens Icke niet verwondering of nieuwsgierigheid — je bent vast ook wel nieuwsgierig naar waar de buren hun dure bak van kunnen betalen — maar opmerkzaamheid. Wetenschap begint niet met de vragen ‘waarom’ of ‘hoe’, maar met de vraag: ‘Is het je wel eens opgevallen dat.’ Icke verwijst in dit boek meermaals naar zijn grote leermeester Richard Feynman, die het opmerkelijke zag in alledaagse verschijnselen.

Voorts heeft wetenschap, in weerwil van haar naam, niets met weten te maken, maar met bedenken en uitproberen. Niet met geheugen, maar met hersens. Niet met opzoeken op internet, maar met begrijpen en het ontdekken van samenhang. In de schitterende column ‘Zoek het paard’ maakt Icke inzichtelijk wat dat precies is — denken, begrijpen, samenhang. Hij laat een 'ruimtewezen van Jupiter' een schaakbord vinden, waarvan een schaakstuk ontbreekt. Met behulp van logica en deductie probeert hij te achterhalen wat het ontbrekende stuk zou kunnen zijn, en waar het schaakbord voor dient.

Vooruitgang in de wetenschap, schrijft Icke, komt door dingen die er nog niet zijn: buitenissige proefnemingen, vage gedachten, krankzinnige invallen, toevalstreffers. Dat het ontstellend moeilijk is iets nieuws te bedenken toont hij aan aan de hand van de mediocere bedenksels van sci-fi-auteurs of ufo-fantasten die, wanneer ze aliens bedenken, doorgaans niet verder komen dan meer-van-hetzelfde: wezens zoals wij, maar dan met grijze huid, of met bollere koppen, of met grotere ogen. Voor wie een recenter voorbeeld wil, neem Avatar: wezens die vooral langer en blauwer zijn dan mensen; helikopters met twee schroeven in plaats van één; loopbeesten met zes poten in plaats van vier. Knap, hoor.

Goed, eerst nieuwe dingen. Vervolgens moeten die nieuwe theorieën en vermoedens ingepast zien te raken in alle bestaande kennis die deugdelijk is gebleken. Icke drukt daar op. Hij maakt komaf met het beeld van de wetenschapper als een soort moderne Prometheus die vastberaden alle gevestigde wetten en waarden omverwerpt — een romantische voorstelling die door kranten en tv in stand wordt gehouden, en aantrekkelijk is voor leken en aspirant-genieën met hun zelfgebrouwen theorieën-van-alles.

Helaas voor alle goedwillenden, schrijft Icke, is natuurkunde al minstens drie eeuwen een terrein waarop amateurs, zelfs zeer begaafde, zich niet meer kunnen wagen. Voor wie echt iets wil bijdragen zit er niets anders op dan eerst te gaan studeren. Niet alleen om te leren wat vakmensen zoal ontdekt hebben de afgelopen paar duizend jaar, maar vooral om te weten te komen waaruit wezenlijke vernieuwingen bestaan.

Wat er in de echte natuurkunde gebeurt, is dat de wetten worden bijgesteld, uitgebreid, of door een listige aanpassing geschikt gemaakt voor een groter gebied dan dat waarvoor ze oorspronkelijk waren ontworpen. De theorie van warmte (de thermodynamica) en de theorie van de beweging van deeltjes (de mechanica) waren afzonderlijke wetten totdat werd bewezen dat de mechanica van een gigantisch groot aantal deeltjes hetzelfde is als de thermodynamica. De wind ontstaat door de gezamenlijke gemiddelde beweging van alle luchtmoleculen in een bepaalde richting, en de temperatuur van de lucht komt overeen met de toevallige afwijkingen van dat gemiddelde.
Maar aan de regels van de thermodynamica, zoals die gevonden waren door te experimenteren met gassen, hoefde niets veranderd te worden. Het is dus niet juist te denken dat de oude fysica instort zodra we iets nieuws vinden. Vrijwel altijd blijft een natuurkundige theorie bruikbaar binnen een beperkt gebied: de weerman is niet brodeloos bruikbaar gemaakt door de fysicus. Een atoom bestaat, ook al hebben we ontdekt dat het is gebouwd uit elektronen en een atoomkern. Ook die kern is echt, hoewel we nu weten dat deze bestaat uit protonen en neutronen. Ook die deeltjes blijven in beeld, ondanks het feit dat wij er achter zijn gekomen dat zij zijn gebouwd uit quarks. Een ontdekt feit wordt niet verworpen maar verfijnd. De Aarde en de andere planeten blijven om de Zon draaien, ook al weten wij dat het hele zwikkie door de Melkweg zwiert, die op zijn beurt weer door de Locale Groep van sterrenstelsels dendert. Dus hoeven we de scheikunde niet overhoop te halen als er weer eens een nieuw sub-atomair deeltje is ontdekt.

Tot slot, aldus dit boek, kenmerkt een echte wetenschapper zich door het feit dat hij zich durft te omringen met tegenstanders: gelovigen en amateurs doen dat nooit. Als je die aanpakt zijn ze ‘gekwetst’. Ze willen hun probleem sociaal besproken zien, niet wetenschappelijk. Een wetenschapper is echter bereid tot eindeloos leren en, al even belangrijk, heeft de bereidheid zich door de feiten te laten terechtwijzen.

De wetenschapper erkent dus ook dat er überhaupt feiten bestaan. Icke is uiterst vernietigend over New Age-gezwatel, en over Franse cultuurfilosofie die zegt dat feiten niet bestaan en dat alles een maatschappelijke constructie is. Toch tref je weinig filosofen aan onder spookrijders, grapt Icke, spreken postmodernisten hun brabbeltaaltje niet bij de bakker en gooien relativisten om een of andere reden toch geen water in hun benzinetank. Voor een wetenschapper bestaat de waarheid. Alleen — en dat was nieuw voor me — is dat geen kwestie van sluitende definities of ijzeren wetten (zoals ik in een eerdere bespreking suggereerde).

Natuurkundigen kunnen nooit iets definiëren: definities zijn er alleen voor begrippen die voor honderd procent door mensen gebouwd zijn, zoals in de wiskunde. Natuurkundigen praten over electronen, electriciteit en electronica, maar geen enkele natuurkundige kan 'een definitie' geven van het electron. Dat kan ook niet, tenzij hij zeker weet wat alle eigenschappen van dat deeltje zijn, en de kans daarop is nul.

Er bestaat ook niet iets zoals een natuurwet, een soort natuurkundige variant van de goddelijke wet, die eens en voor altijd gegeven is, waarbij het enige wat een onderzoeker dan doet is zo’n wet ontdekken. Een natuurwet lijkt heel streng, omdat beschrijvingen door natuurkundigen wiskundig zijn. Maar een natuurwet is een mensenproduct, die door fysici voortdurend aangepast en verfijnd wordt. Door "een haasje-over" tussen abstractie, voorspelling en waarneming evolueren de regels. Als natuurwetten inderdaad vast en onveranderlijk waren, kon je er met wat geluk een slag naar slaan. Helaas.

Icke stelt er zijn eigen definitie van waarheid tegenover, schitterend in zijn eenvoud: de waarheid is wat wij gemeen hebben. In een zaal vol filosofen en New Age-gelovigen, schrijft hij, zit iedereen met de ruggegraat evenwijdig aan de stoelpoten, niet vanwege een sociale overeenkomst, maar omdat de zwaartekracht nu eenmaal zo werkt, over alle grenzen heen, op elke willekeurige plek in het heelal.

Wie het bot van een dijbeen van gewricht tot gewricht doorzaagt, merkt dat het hol is. De holte is gevuld met een binnenweefsel van spijltjes en spalkjes, zoals de arm van een bouwkraan. Wie goed oplet, ziet nog meer gelijkenis: het botweefsel is niet chaotisch, maar een systematisch aangelegde structuur, zoals de driehoekige verbindingen tussen de delen van de kraan. En wie goed rekenen kan, ontdekt dat de stukjes bot grotendeels langs de lijnen van de grootste belasting zijn gericht.
Wie denkt dat denkt dat dat toeval is, mag naar de astrologiepagina van zo’n gratis treinkrant verkassen. De anderen wil ik erop wijzen dat een dergelijke overeenkomst voor een natuurkundige een van de belangrijkste aanwijzingen is dat er een waarheid is, die gezocht en gevonden kan worden. Een waarheid onafhankelijk van mensen en meningen, die reikt van de quarks tot de quasars.

En Icke vervolgt. Dat er vooruitgang mogelijk werd in de bèta-wetenschappen, in grote tegenstelling met de stagnatie in de filosofie, komt omdat wetenschappers ophielden met te vragen naar de betekenis van de dingen, en begonnen na te gaan met wat er eigenlijk gebeurde. Vrijwel geen enkele a priori-uitspraak is ooit juist gebleken, of het nu gezegd werd door een filosoof, door een profeet, of zelfs door een natuurkundige.

De vragen van de filosoof, schrijft Icke, werden vervangen door die van de metselaar. "Dus niet: wat is het wezen van een kathedraal, of: wat is de ideale baksteen, maar: hoe moet je de bakstenen stapelen om een kathedraal te krijgen die niet instort?" Kwalitatieve kwesties moesten plaats maken voor kwantitatieve — en werden teruggekoppeld naar de waarnemingen door middel van exacte voorspellingen. Het is trouwens ongelooflijk hoeveel tijd er nodig was voor zo'n omslag in het denken. De eekhoornformule bevat een geestig, oneerbiedig stukje over de Griekse presocratici, met name over Empedokles en zijn vier elementen.


Vincent Icke, still uit God bestaat niet (RVU, 2005), te bekijken op YouTube [deel 1] [deel 2]

Beleid
Met bovenstaande noties over wat wetenschap precies is in het achterhoofd, valt de woede te begrijpen waarmee Vincent Icke de manier bekritiseert waarop regeerders, managers en topmannen de wetenschappelijke activiteit proberen te organiseren. Het eeuwige probleem: wetenschap is het onderzoek naar het onbekende, en laat zich dus niet verenigen met sturing. Om te sturen moet je een doel hebben. Wie geld wil losweken voor zijn onderzoeksplannen moet daarom altijd een onderzoeksvraag indienen. Dat impliceert dan weer dat de uitkomst van wetenschappelijk werk een keurig product is, liefst met concrete toepassingsmogelijkheden.

Icke geeft een aantal historische voorbeelden die aantonen waarom wetenschappelijk onderzoek niet te rechtvaardigen is door naar toekomstige toepassingen te verwijzen. Planwetenschap staat volgens hem gelijk aan het subsidiëren van de middelmaat, even verstikkend als plan-economie. Wetenschappelijk werk dat op deze manier gefinancierd wordt, brengt strikt genomen iets nieuws in het licht, maar op een enkele keer na niets vernieuwends. Wetenschap kan niet bedreven worden volgens het marktmodel; een universiteit kan nimmer een bedrijf zijn.

De basis van business is een afspraak over een product. Wij dragen bij aan de cultuur, onder andere door in de ruimte te staren en te vertellen over al het moois dat daar is, maar we produceren niks. Desondanks spelen besturen van universiteiten altijd fabriekje, met die gespierde-mannen-taal vol van sound and fury over tucht en afrekenen. Wetenschap is geen handel. Bij de ambachtelijke bakker betaal je twee gulden vijfenveertig voor een brood, maar betaling van tweehonderdvijfenveertig miljard gulden heeft niet tot gevolg dat de Universiteit een geneesmiddel tegen aids over de toonbank kan schuiven. Het achterhouden van steun aan de wetenschap doet wel degelijk schade, maar het betalen voor een afgesproken product is onmogelijk. Alleen over maakwerk kun je een handelsovereenkomst sluiten: Poortvliet is een product, Van Gogh niet.

Komt daar nog de arrogantie bij van economen die geen flauw benul hebben van hoe het er in de wetenschapswereld aan toegaat, en universitaire onderzoekers gaan verwijten dat ze 'wat meer aan concurrentie moeten doen', in plaats van te zitten suffen in een comfortabele, want vastbenoemde positie. Icke brengt daar tegenin dat juist in de wetenschapswereld iemand die kletskoek beweert niet mild wordt terechtgewezen, maar afgemaakt. Cruciale methodische fouten kan iemand definitief zijn carrière kosten. Om nog maar te zwijgen van de ratrace eer je aan die 'comfortabele' positie toe bent.

Eerst vier jaar studeren en vier jaar promoveren. Dan zeven jaar werken in het buitenland, aan drie verschillende voortreffelijke universiteiten. Daarna geselecteerd uit alle concurrenten binnen de Universiteit Leiden, gevolgd door een competitie met soortgelijke onderzoekers in Nederland. Ten slotte een eindexamen op het Trippenhuis. En aan het eind van deze dodenrit, een tijdelijke baan voor drie jaar!

Onderwijs
Vanuit zijn visie op wetenschap en vanuit zijn praktijkervaring als hoogleraar in de astrofysica, heeft Vincent Icke ook duidelijke ideeën over wat goed onderwijs is. In een column laat hij een hoogontwikkelde alien de toestand van de planeet Aarde beschouwen. Dat levert pijnlijke inzichten op.

De aard-aapse afwijzing van de wetenschap begint ermee dat in de armste landen onderwijs verboden is, of niet toegankelijk voor het merendeel van de bevolking. In rijke landen is langdurig onderwijs verplicht, maar daar staat een aantal zaken tegenover. Ten eerste krijgen alle jonge apen vrijwel hetzelfde onderwijs, ongeacht hun talent of belangstelling. Ten tweede is er nagenoeg geen verband tussen de leerstof en de werkelijkheid van het Heelal. Jaren worden verkwist aan wat men ‘geestelijke waarden’ noemt; dit is een verzamelnaam voor een bonte stoet van opvattingen die grotendeels met elkaar strijdig zijn, en waarvan de apen vinden dat er geen experimentele bevestiging of verantwoording voor nodig is. Tezelfder tijd worden elementaire feiten ontkend, gerelativeerd, of opzettelijk niet ter sprake gebracht. Het ontgaat de meeste apen dat zij talloze miljoenen hebben vermoord bij het zoeken naar zingeving, maar dat er nog geen enkele dode is gevallen bij het zoeken naar het t-quark.
De meest recente ontwikkeling is dat het bijbrengen van kennis wordt afgeschaft ten gunste van het aanleren van een vaardigheid.

In de optiek van Icke zou onderwijs, net als de wetenschap, moeten draaien rond nieuwsgierigheid in plaats van verworven zekerheden, kennis in plaats van vaardigheden, structureel begrip in plaats van losse weetjes. In de Nederlandse leerplannen is daar echter weinig van terug te vinden. "Onderwijs in poedervorm" worden ze door Icke genoemd, ingegeven door de dwaalidee dat de maatschappij maakbaar is.

Ten eerste zijn er die voorgekauwde canons en checklists, van dingen die een scholier moet weten, uitgesplitst tot in de kleinste onderdelen. Verworven zekerheden, dus. Ten tweede wordt grammatica geschrapt in de taalles, en verdwijnen axioma's en bewijzen uit de wiskunde. Wég structureel begrip. Ten derde wordt aan leerlingen geen verantwoordelijkheid gegeven, en worden ze niet hard afgerekend wanneer ze niet hard werken. Ze doen misschien vaardigheden op, maar dus geen kennis. (De lofzang op de zelfwerkzaamheid van leerlingen doet bijna vergeten dat er op deze manier fijn bezuinigd wordt op personeel.)

Het blijft niettemin een lastige evenwichtsoefening. Want voor je het weet kan met een teveel aan kennis de opmerkzaamheid van iemand worden gesmoord. Als je te veel kennis eet, schrijft Icke, slik je tezamen met de onvervalste feiten veel dingen voor zoete koek die helemaal niet waar zijn, maar slechts behoren tot de folklore die rondom elk onderwerp, hoe exact ook, ontstaat. Lange tijd wordt zo’n folkloristisch gegeven aangezien voor een feit, terwijl niemand op het idee komt het eens echt uit te zoeken.

Zo'n toestand van schijn-weten wordt doorbroken door opmerkzaamheid. Vaak is iemand die 'van buiten komt' behept met zo'n opmerkzaamheid. Daarom is het zo verfrissend om af en toe van specialisme te veranderen. Ook in het onderwijs is een multidisciplinaire aanpak wenselijk. Volgens het woord van C.P. Snow: iemand moet een basale kennis hebben van de twee werelden, de alfavakken en de bètavakken. Ergens in zijn boek geeft Icke aan hoe beide werelden mooi in elkaar kunnen haken.

Neem bijvoorbeeld de sterrenkunde. Die kun je gebruiken, van de Oerknal tot heden, omdat hierbij alles aansluit: natuurkunde, scheikunde, biologie, geologie, algebra en calculus. Pak daar dan nog de geschiedenis bij, lees een paar van de bronteksten in hun oorspronkelijke talen, en je hebt de hele wetenschap rond, van alfa via bèta tot gamma.

Grappig, tot slot, is dat Icke in zijn hoedanigheid van exacte wetenschapper toch mogelijkheden ziet voor een wetenschappelijke beoefening van de letterkunde, en daarmee nestbevuiler Karel van het Reve van antwoord dient. De argumenten pro die in ‘Professor Karels vak’ worden ontplooid, zal ik zeker verwerken in het polemiekje over de literatuurwetenschap dat ik onlangs ben begonnen. Wordt dus vervolgd, maar allicht na de grote vakantie.

> lees een fragment uit dit boek op Prins van Denemarken

Vincent Icke, De eekhoornformule : over weten en wetenschap
177 p.
Uitgeverij Prometheus, 2001


Nuttige kennis uit De eekhoornformule:

Het heelal bestaat uit deeltjes, ruimte en tijd : 11
Hoe hoog kan een berg worden voordat hij inzakt onder zijn eigen gewicht? : 15
Wanorde is waarschijnlijker dan orde : 43
Het vreemde gedrag van fotonen : 43
Over de zwaartekracht: een ei kan zo groot zijn als Nederland, een theepot niet : 57
Fermionen en bosonen : 61
Versnellingen in een homogene, isotrope ruimte : 80
Kleur : 85
Ruiken is ook een soort kijken : 86
Einsteins Algemene Relativiteitstheorie: ruimte en tijd als bouwmateriaal, met massa en energie : 92
Feynman diagram : 116
Symmetrie (translatie-symmetrie, Galilei-Huygens-symmetrie) : 120
Tim Berners-Lee : 138
Wat er mis is met onderzoeksplanning : 148
Genen zijn quantummechanica-in-actie : 161

____