Streven. Jaargang 10
(1956-1957)– [tijdschrift] Streven [1947-1978]– Auteursrechtelijk beschermd
[pagina 635]
| |
P.G. van Breemen S.J.
| |
[pagina 636]
| |
te verabsoluteren. ‘Het wezen van de natuurwetenschappelijke activiteit vraagt er juist om, niet verabsoluteerd te worden’Ga naar voetnoot2). Zeer belangwekkend nu is het, om na te gaan, in hoeverre men in de natuurwetenschap zelf ontdekkingen heeft gedaan die overeenkomen met bovenstaande fenomenologische zienswijze. Het is de specialistische fysica zelf, met name de relativiteitstheorie en de quantenmechanica, die waarschuwt tegen een verabsoluteren van de natuurwetenschappelijke resultaten. Von Weizsäcker schrijft het inzicht in de beperktheid van onze natuurwetenschappelijke kennis toe aan ervaringen uit de quantenmechanica; en Heisenberg meent dat de verfijnde waarnemingstechniek en de daarmee samengaande verrijking aan positieve kennis de natuurwetenschap gedwongen heeft, om haar oude idealisering der werkelijkheid te herzien. We zouden willen achterhalen, hoe de leiders van de hedendaagse natuurwetenschap hun gedachten over dit probleem hebben ontwikkeld. Daartoe gaan we eerst na, hoe men deze ideeën voor detailproblemen en voor de onderdelen der fysica heeft gevormd, om daarna deze beschouwingen voor de natuurwetenschap als geheel te bezien. | |
De onderdelen der fysica zijn niet onderling eenvormigWe gaan uit van de ingreep der methode, die de gegeven werkelijkheid verandert en omvormt, zodat de methode niet meer los te maken is van het object. Hier heeft volgens Heisenberg de natuurwetenschapper een grens ervaren, die zich in een detailsector manifesteert. Ook Bohr ontwikkelt deze gedachte. Hij heeft hiervoor het begrip ‘complementariteit’ ingevoerd in de natuurwetenschap, zoals die bijvoorbeeld bestaat tussen het golf- en het deeltjes-karakter van het licht. In zijn keuze om een deeltje te zien, maakt de mens het zich tevens onmogelijk om tegelijk het golfkarakter te beschouwen, en omgekeerd. Deze twee aspecten, waaronder men de werkelijkheid van het licht kan beschouwen, komen nooit in direct conflict, omdat in dezelfde mate, waarin men zijn aandacht richt op de ene beschouwingswijze, de andere uit zijn gezichtsveld verdwijnt. In de onzekerheidsrelatie van Heisenberg vindt deze complementariteitsbeschouwing een mathematische vorm. Dit alles is een verdere uitwerking van het inzicht, dat de natuur niet volledig objectiveerbaar isGa naar voetnoot3). Heisenberg beschouwt als het belangrijkste resultaat der atoomfysica: het inzicht in de mogelijkheid om heel verschillende schema's van natuurwetten op hetzelfde fysische gebeuren toe te passen, | |
[pagina 637]
| |
zonder dat men in tegenspraak geraakt. De kerngedachte van von Weizsäcker is volgens Büchel, dat het constitueren van het object mede door het subject, op verschillende manieren kan geschiedenGa naar voetnoot4). Aan deze verschillende manieren van constitueren beantwoorden dan vanzelfsprekend verschillende verschijningsvormen van het voorwerp, wanneer men van de ene beschouwingswijze op de andere overgaat. Aan deze verschillende beschouwingswijzen beantwoorden verschillende begrippensystemen. En consequent is de moderne fysicus van mening, dat zijn natuurkundige begrippen, binnen het terrein der natuurkunde, slechts in een bepaalde sector toepasbaar zijn. Zo zal in een bepaald ervaringsgebied wel de golfmechanica van Schrödinger toegepast kunnen worden, terwijl men daar met de klassieke mechanica niet kan werken. Heisenberg spreekt meermalen van een ‘Schnitt’ tussen klassieke en quantenmechanica, waarbij aan beide zijden van de ‘snede’ de onderlinge verhoudingen scherp gedetermineerd zijn. Onze fysische kennis kan, ook binnen de ruimte van het vak, slechts beperkt worden gebruikt. Langs deze weg heeft men in de natuurwetenschap het begrip ‘Geltungsbereich’ (toepasbaarheidssector) ingevoerd. Binnen het begrippensysteem van een theorie kan men strenge bewijzen leveren, maar men kan nooit exact bewijzen, dat de theorie volkomen afdoende is. Want zelfs als alle bekende ervaringen passen in een theorie, blijft nog de mogelijkheid open van toekomstige ervaringen, die met deze theorie in tegenspraak komen (zoals b.v. de ontdekking van de radio-activiteit de atoomtheorie van Dalton onhoudbaar maakte). Om nu toch in zekere mate het begrip ‘definitief’ te kunnen hanteren, heeft men de toepasbaarheidssector ingevoerd. Men noemt een theorie juist, niet, wanneer ze alle denkbare ervaring omspant, maar wanneer er een groep van reproduceerbare verschijnselen is, die door haar juist worden weergegeven. Is er nu een tweede theorie, die een meer omvattende groep van verschijnselen verklaart, dan moet natuurlijk geëist worden dat voor de verschijnselen der eerste groep de tweede theorie in de eerste overgaat als een grensgevalGa naar voetnoot5). Maar lang niet alle theorieën kunnen in een reeks gerangschikt worden, waarvan de volgende de voorgaande omvat. Er zijn ook toepasbaarheidssectoren, die buiten elkaar liggen. Daarom brengt Heisenberg het begrip ‘afgesloten theorie’ naar voren. Een afgesloten theorie is een relatief-in-zich-gesloten en van-de-anderen-afgesloten theorie, die | |
[pagina 638]
| |
op basis van enkele begrippen en beginselen geformuleerd kan worden. Heisenberg kent er vier, nl. de klassieke mechanica (van Newton), de theorie van Maxwell met de speciale relativiteitstheorie, de warmteleer met de statistische mechanica, en de quantenmechanica met atoomfysica en chemie. Bij elk begrip zal men moeten vragen, in welk systeem het gedacht en toegepast is, in welke samenhang het staat tot de andere begrippen. Zo krijgen we wetten, die ‘bereichsweise’ waar of onwaar zijn. Een homogene theorie voor heel de natuurkunde is uitgesloten. Het is Dessauer die spreekt over de verschillende zijns-niveaus binnen de natuurwetenschap, zodat begrippen en modellen van het ene niveau slechts ‘analoog’ kunnen worden toegepast op het andere vlak. Ook Schrödinger spreekt in deze geest, wanneer hij zegt, dat geen enkel model uit de macro-wereld ooit volledig ‘waar’ zal zijn in de microwereld. Men vindt in een modern handboek der theoretische chemie dit idee als volgt weergegeven: ‘.... wanneer we spreken van lichttrillingen of electronengolven, wordt daarmee gedoeld op de analogie van bepaalde mathematische formules met die geldig voor mechanische trillingen. Dit wil echter volstrekt niet zeggen, dat er algehele overeenkomst bestaat’Ga naar voetnoot6). De uitbreiding van fysische kennis op een nieuw ervaringsgebied komt dus niet zo maar tot stand door het toepassen van bekende wetten op nieuwe voorwerpen. Planck waarschuwt met klem tegen het overbrengen van begrippen en wetten, die in bepaalde sectoren hun waarde hebben bewezen, naar nieuwe terreinen, zonder een nauwkeurig onderzoek der formuleringen. Het blijft mogelijk om van de ene sector der natuurkunde over te gaan naar de andere, maar nooit door een rechtlijnig toepassen of verder ontwikkelen van bekende ideeën en begrippen; wel door een hernieuwde geestelijke inspanning, die in de nieuwe sector de begrippen en eventueel de wetten met een analoge inhoud laadt. De natuurwetenschapper schrijft dit toe aan het tot stand komen van het vak door subject en object tesamen. Doordat de mens steeds ingrijpt als hij fysica beoefent, beperkt hij het beeld, dat hij zich vormt en maakt hij zich een volledige beschouwing onmogelijk. Het zijn tenslotte de ‘geestelijke achtergrond’ (Heisenberg), zonder welke geen enkele theorie ontstaat, en de gesitueerdheid van de mens, die zelfs uit de taal der wetenschap niet eens geëlimineerd kan worden, die althans medebepalen de indeling der fysica in afzonderlijke sectoren waartussen wel | |
[pagina 639]
| |
is waar verband is en die ook tot synthese gebracht kunnen worden, maar die toch een eigen relatief gesloten gebied vormen, omdat zij correlaat zijn aan een eigen beschouwingswijze. Deze ontwikkelingsgang betekent het einde van het grote ideaal der klassieke natuurkunde, nl. al onze fysische kennis te kunnen onderbrengen in één homogene theorie. Deze homogeniteit der natuurwetenschap vindt men al geïmpliceerd in de ‘demon van Laplace’, maar het duidelijkst wordt zij uitgesproken door E. MachGa naar voetnoot7). Bij velen leeft nog wel een en ander van dit ideaal, en de populair-wetenschappelijke werken (waar de meeste mensen op aangewezen zijn) zijn er nog volledig van doortrokken. Maar de wetenschappers hebben nu ingezien, dat het klassieke ideaal met zijn eis van algemene geldigheid binnen de natuurwetenschap naïef was en getuigde van een zorgeloosheid ten aanzien van de grenzen van begrippen en wetten. De natuurwetenschap is een terrein met sectoren van verschillende structuur; de wijze van beschouwen in de natuurwetenschap is niet steeds dezelfde. | |
Geen eenvormigheid tussen de menselijke wetenschappenHet rijpen van dit inzicht maakte vanzelfsprekend de fysici ook meer toegankelijk voor een verdere uitbloei van deze ideeën. Als men nl. binnen de fysica zelf niet kan volstaan met één beschouwingswijze, dan is de stap niet zo groot meer om naast de methoden der natuurkunde nog andere beschouwingswijzen te erkennen. D.w.z.: ook de natuurwetenschap is slechts een partieel bezien der werkelijkheid. Inderdaad leert reeds een eerste kennismaking met de praktijk der fysica ons, dat het er in de experimenten steeds om te doen is om een bepaalde eigenschap zodanig te isoleren, dat we met andere eigenschappen geen rekening hoeven te houden. Wanneer een fietskogeltje in een bak met olie valt, oefent de olie een remmende kracht uit. De fysicus zal nu gaan isoleren en zeggen: de weerstand hangt af van de grootte van het kogeltje, van de snelheid waarmee het valt, en van de soort van de olie. In deze laatste factor zijn irrelevante elementen (b.v. de kleur van de olie), en de fysicus zal het isoleren voortzetten: alleen de viscositeit van de olie is van belang. Na quantitatief onderzoek legt hij nu de gevonden betrekking vast in een wet (i.c. de wet van Stokes). Deze tendens naar isolatie vindt men trouwens reeds in de allereenvoudigste natuurkundige instrumenten: een thermometer geeft maar één aspect van de onderzochte zaak weer; een weegschaal isoleert eveneens een | |
[pagina 640]
| |
heel bepaald element der werkelijkheid. Daarom kan men dan ook zeggen, dat reeds het fysische feit zelf, dat een bepaald lichaam een temperatuur heeft van b.v. 15 graden Celsius, een abstractie is. Niet alleen beperkt de natuurwetenschap zich tot de stoffelijke natuur, maar die stoffelijke natuur wordt bovendien alleen beschouwd ‘d'un biais particulier’, inzoverre zij nl. toegankelijk is voor meting en experiment. In een interessant en zeer persoonlijk boekje beschrijft de bioloog F. Sherwood Taylor, hoe hem soms (‘when my mind is recollected and my heart at rest’) een diepere kijk op de werkelijkheid wordt gegund. ‘Dan weet ik dat de wetenschappelijke natuurbeschrijving zo arm en mager is als de chemische analyse van het schilderij van een oude meester’Ga naar voetnoot8). Het is waar, de toegespitste denkwereld der natuurwetenschappers laat ‘alle affectieve, emotionele, esthetische en ethische factoren buiten beschouwing. Zelfs wanneer hij het esthetische in zijn onderzoekingsveld betrekt benadert hij het nog als meetbaar’. Heel de meetbaarheid der natuur, waar de fysica op bouwt, is ‘een bepaalde modaliteit, waarop de dingen zich door de mens laten ontmoeten’Ga naar voetnoot9). Wanneer men de dingen van het dagelijks leven natuurwetenschappelijk gaat bekijken, dan ‘perkt men hen in tot een bepaalde laag (hun tijd-ruimtelijke materialiteit) en zijn zij niet meer wat zij waren’Ga naar voetnoot10). Natuurwetenschap is een wenden van de blik in een heel bepaalde richting, in tegenstelling tot het onreflecterende, alzijdige ‘rondkijken’ van het dagelijkse leven. De exactheid en strengheid, waar de natuurwetenschap op boogt, worden gekocht voor de prijs van het inperken van de menselijke blik binnen een heel beperkte omlijsting, die maar een bepaald aspect der stoffelijke natuur doet zien. Dit is de thematisering, die de wereld der natuurwetenschap constitueert en die tegelijk de abstractie vormt, die in de basis der natuurwetenschap ligt ingebouwd. Ook hier is het voor ons niet van belang, dat de speculatieve wetenschappen deze kijk op de natuurwetenschappen hebben, maar dat deze visie leeft en uitgesproken wordt bij de leiders der hedendaagse natuurwetenschap zelf. Bij Heisenberg vindt men vaak duidelijke uitspraken in dit verband. Voor hem is het kenmerkend voor de fysica sedert Galilei: dat men de afzonderlijke gebeurtenissen uit het grote geheel kan lichten, ze dan mathematisch beschrijven en ze daardoor verklaren. Men vraagt b.v.: ‘hoe zouden de lichamen vallen, wanneer er geen luchtweerstand zou zijn; hoe vallen de lichamen in vacuo?’. Volgens Mach (vorige eeuw) vraagt de natuurwetenschap: ‘hoe vallen de lichamen; welke | |
[pagina 641]
| |
wetten beheersen de vrije val?’. Het standpunt van Heisenberg neemt dus niet het verschijnsel als een eenvoudig gegeven, waarvan men verder vraagt, hoe het is; maar beschouwt het verschijnsel, dat een ‘Ganzheit’ is, onder een heel bepaald aspect bij verwaarlozing van de andere aspecten. In het onderzoek wordt alleen al door de wijze van vragen en door de methode van het onderzoek, een beperkte, afgesloten ‘laag’ uit de volheid der verschijnselen uitgezonderd. Von Weizsäcker gebruikt het woord ‘verschweigen’ in verband met de natuurwetenschappelijke activiteit, en hij beschrijft wat de fysica allemaal over het hoofd ziet, wanneer ze zijn kalkspaathkristal, dat een van zijn leraren voor hem had meegebracht van een reis naar IJsland, wetenschappelijk gaat bezien. Heisenberg geeft als voorbeeld, hoe de fysica het licht beschouwt als een golfverschijnsel en wel van elektrische en magnetische veldsterkten, om te laten zien, hoe de natuurwetenschap afstand doet van het onmiddellijk gegeven fenomeen in al zijn volheid, en hij merkt op, dat we voorlopig vaak van een levend contact met de natuur moeten afzien, om de zaak fysisch te kunnen beschouwen. Hij zegt onomwonden dat er een onbevangen, onmiddellijk verstaan der natuur is, dat een inniger betrekking tot de natuur geeft. Elders drukt hij ditzelfde uit door te zeggen, dat de fysica haar onderwerpen methodisch aanpakt, en men voelt de moderne thematiseringstendens wanneer hij opmerkt, dat tellen en meten niet de oorzaak zijn van de fysische denkwijze, maar een symptoom daarvan. Het is de methode (met'hodos) die al een bepaald doel veronderstelt. Het is de methodische isolering, die hij in de fysica telkens weer terugvindt. Op deze wijze ziet men dan in, dat het tenslotte de mens zelf is, die de wetenschap (mede)constitueert. Dit is in zekere zin een geweldpleging, waarbij aspecten worden weggelaten en weggedacht; of beter nog, waarbij het object door de greep van de methode wordt veranderd; want naast weglaten is ook extrapoleren en generaliseren wezenlijk voor de tot-stand-koming der natuurwetenschap. Dit bedoelt de moderne fysicus te zeggen, wanneer hij beweert, dat de huidige natuurwetenschap niet meer over een natuur ‘an sich’ handelt. Daarbij ziet hij in, dat het feit, dat de natuurwetenschapper niet willekeurig iets toevoegt, nog niet insluit, dat zijn kennis helemaal zonder zijn toedoen tot stand komt. | |
ConsequentiesDeze methodische ingreep brengt echter onmiddellijk de beperktheid der natuurwetenschap met zich mee. ‘Kennis van en macht over de natuur zijn wezenlijk eindig’. Het is vooral Max Planck, die deze consequentie herhaaldelijk naar voren brengt. Hij merkt op, dat de mense- | |
[pagina 642]
| |
lijke geest geen ‘ideale geest’ is, waarmee hij hetzelfde wil zeggen als Merleau-Ponty wanneer deze de onmogelijkheid van een ‘regard survolant’ benadrukt. Het menselijk standpunt bepaalt mede heel de natuurwetenschap, en van een ‘restlose Erfassung der realen Welt’ kan evenmin sprake zijn als van een opklimmen van het menselijk intellect tot de sfeer van de ‘ideale geest’. Volledige kennis der werkelijke wereld zal ons nooit gegeven zijn, en altijd zal er een kloof blijven tussen onze kennis en de volle werkelijkheid. Hier vinden wij een grens, die aan de natuurwetenschap gesteld is, omdat in haar fundament reeds de algemene geldigheid ontbreekt. Dit alles zijn consequenties, waartoe de moderne fysicus gebracht is door de quantenmechanica, waarin hij voor het eerst botste op een niet-objectiveerbare natuur. In de quantenmechanica heeft hij de beperktheid van zijn fysisch kennen ervaren, en de reflecties op die diep-ingrijpende ervaring vinden we thans uitgedrukt bij leidende fysici. Van hieruit krijgt men ook een nieuwe kijk op de onvermijdelijke specialisaties der moderne wetenschap. Schrödinger b.v. wijst op de grote gevaren, die hieraan verbonden zijn, en citeert met instemming de eisen van de commissie voor universiteitshervorming in Duitsland, dat nl. elke professor aan een technische hogeschool de grenzen van zijn vak moet kennen en in elk onderwerp de weg moet wijzen naar breder samenhang. Von Weizsäcker ziet in de specialisatie een gevaar, niet alleen voor de blik op het geheel, maar ook voor de ‘Einzelforschung’ zelf, een opmerking die men zich van een 19de eeuwse fysicus moeilijk kan denken. En dan het empirisme, dat altijd een immanent gevaar geweest is voor de natuurwetenschap! Dat blijft het, maar men ziet nu tenminste, dat het een gevaar is. Vóór alles echter zijn de nieuwe inzichten dodelijk voor het fysicalisme, dat zoveel fysici in zijn greep had en nog heeft. Het is een ziekte, die hij bijna zeker opdoet, als hij zich niet bewust wapent tegen haar besmetting. Men zou het fysicalisme kunnen omschrijven als een, meestal onbewuste, geesteshouding, die a priori de gehele werkelijkheid ziet en waardeert vanuit de gezichtshoek der natuurkunde. Ten enen male ontbreekt in het fysicalisme de feeling voor de wezenlijke eigenheid der verschillende zijns-niveaus. Omdat het de eigen thematisering absoluut stelt, door de band met de mens, die in de uitgangservaring ligt besloten, te negeren, heeft het eigenlijk de pretentie die aan de wijsbegeerte met recht toekomt. 't Is fysica, die zich de rechten der metafysica toeëigent. Voorbeelden van fysicalistisch denken zijn er legio. De wet van behoud van energie werd op de psychologie toegepast; de niet-omkeerbaarheid der natuurkundige processen werd in de biologie gebruikt bij | |
[pagina 643]
| |
de evolutieleer. Het fysisch massa-begrip correspondeert bij Kant met de categorie van substantie. Het leven werd fysisch-chemisch exhaustief verklaard. Het begrip complementariteit werd toegepast op de verhouding ziel-lichaam. Het determinisme werd in verband gebracht met de vrije wil, zodat voor enkele decennia de vrije wil onmogelijk werd verklaard in naam der fysica, terwijl men nu van fysische zijde verheugd meedeelt, dat door de val van het absolute determinisme in de natuur, de vrije wil toch wel mogelijk blijkt. Het zijn niet de geringsten onder de natuurwetenschappers, die hier soms grandioos falen. Max Planck b.v. heeft verschillende lezingen gehouden, tot zelfs voor de Pruisische Academie van Wetenschappen toe, om te betogen, dat wilsvrijheid onmogelijk was, omdat deze in strijd kwam met de fysica. Pascual Jordan verdedigt de vrije wil op grond van de ongedetermineerdheid der natuur. Gelukkig kan ook een man als Erwin Schrödinger genoemd worden, die enthousiast citeert, ‘dat een mogelijke verandering in het fysisch oorzakelijkheidsbegrip geen onmiddellijke invloed kan hebben op de ethica’Ga naar voetnoot11). Het is duidelijk dat de doorwerking der nieuwe ideeën in principe een eind zal maken aan het fysicalisme, zoals zij ook al het mechanicisme ten val gebracht hebben. De thematiseringsgedachte heeft doen zien, dat er nog andere mogelijkheden zijn om te ‘objectiveren’, en dat er dus andere werkelijkheden zijn als die der natuurwetenschap. Heisenberg spreekt de gedachtengang, die wij hier nagaan, klaar en helder uit, wanneer hij redeneert: Als begrippen der klassieke fysica al niet eens meer algemeen toepasbaar blijken in de atoomfysica, hoe veel te minder zullen zij het dan zijn op alle wetenschapsgebieden die nog meer van de klassieke fysica verwijderd zijn; wat dan nog te zeggen van de hoop, om alle terreinen van het geestesleven te verstaan vanuit de principes der klassieke fysica?Ga naar voetnoot12) Men ziet in, dat dit niet alleen een uit-het-oog-verliezen is van de menselijke beperktheid der wetenschappelijke methode, maar dat het ook natuurwetenschappelijk onverantwoord is, ja voor de natuurwetenschap zelf schadelijk is. Wanneer het wezen der natuurwetenschappelijke werkzaamheid juist bestaat in een niet-absoluut-stellen, dan moet het verabsoluteren van deze werkzaamheid zichzelf straffen. De waarschuwingen er tegen zijn dan ook zeer talrijk, ook van de zijde der specialistische natuurwetenschapGa naar voetnoot13). | |
[pagina 644]
| |
Blijkbaar gaat het hier om een ‘verkeerde neiging’, die diep geworteld is en die niet door beter inzicht alleen kan worden genezen. Toch mogen we hoopvol gestemd zijn, omdat men ten minste bezig is om deze kwaal serieus aan te pakken. Onze optimistische houding wordt nog meer gerechtvaardigd door het feit, dat men niet alleen de fout inziet, die in het fysicalisme schuilt, maar ook positief op weg is naar een juist beeld van een synthese der wetenschappen, die ieder in hun eigenheid een plaats vinden in het grote geheel. Het is het bewuste streven naar integratie der natuurwetenschap in het grote geheel der menselijke kennis, die het beste geneesmiddel vormt tegen het fysicalisme, zoals omgekeerd het fysicalisme alle synthese onmogelijk maakt. Men hoopt nu door erkenning van andere ‘begrippenwerelden’ te komen tot een synthese, die ons inzicht verschaft in de ware samenhang der verschillende kensferen. Deze consequenties, die (zoals reeds meermalen werd benadrukt) niet alleen door filosofen, maar met name ook door fysici zelf zijn getrokken, staan in een bevrijdend en hoopvol contrast tot de meningen der 19de-eeuwse natuurwetenschap. De erfenis der vorige eeuw is soms voor de fysica een zware last, maar als de tekenen niet bedriegen, zal het aan onze eeuw gelukken om over de natuurwetenschap te denken in een menselijk en dus open perspectief. |
|