Wat is een natuurwet? (slot)

De vraag “Wat is een natuurwet?” kan je alleen beantwoorden binnen een bepaalde set ideeën. Voor realisten houden die ideeën onder andere in dat we echt iets kunnen weten over de wereld om ons heen. Een natuurwet is dan één van die dingen die we weten, of die we nog niet weten maar wel Echt bestaan. Voor regularisten bestaat er niets “boven” wat we zien, en is een natuurwet een uitspraak als “altijd als A gebeurt, gebeurt B ook”. Niet dat A en B verder ook maar iets met elkaar te maken hebben – die uitspraak is precies wat we bedoelen. Instrumentalisten zijn volslagen pessimistisch over ons idee dat we wat van de buitenwereld zouden kunnen snappen, maar willen de term nog wel gebruiken voor al die “kennis” die we gebruiken om deeltjesversnellers en blikopeners te maken.

De vorige stukjes waren natuurlijk allemaal ontzettend kort door de bocht, met de bedoeling om de verschillende hoofdgedachten eens naast elkaar te zetten. Tenslotte dient (volgens mij) wat filosofen allemaal bedenken voornamelijk als inspiratie voor uw eigen denken. Dit is het buffet, en als u hier en daar wat proeft merkt u wel welke smaken voor u bij elkaar passen, en of er hier en daar niet nog wat ketchup bij moet.

Het laatste idee is wat subtieler dan de hoofdstromen en hoort eigenlijk niet in de serie thuis, maar is wel enorm leuk. Daarom als een soort van epiloog: het theorie-van-alles-(anti)realisme van Nancy Cartwright (niet de Nancy Cartwright die de stem van Bart Simpson is, de andere).

Cartwright’s idee is het makkelijkst te zien via een voorbeeld.

Stel, u heeft twee sterke magneetjes, één in elke hand. U steekt uw handen recht voor u uit en laat de magneetjes vallen. De magneetjes gaan op pad en tegen de tijd dat ze de grond raken zitten ze aan elkaar geplakt.

Dit kunt u in uw hoofd afspelen: de magneetjes vallen allebei met een flauwe bocht naar het “midden”, tot ze elkaar raken, dan gaan ze min of meer recht naar beneden.

Nu willen we gaan verklaren waarom die flauwe bochten er uitzien zoals ze er uitzien. Elke natuurkundige zou dan zeggen: er werken twee krachten op de magneetjes, de zwaartekracht en de wederzijdse aantrekkingskracht. Door de zwaartekracht gaan ze omlaag, door de aantrekkingskracht naar het midden, en de verhouding tussen die krachten bepaalt vanaf welk punt ze met z’n tweeën verder gaan. Zijn het heel sterke magneetjes, dan is dat vlak onder uw handen; zijn ze heel zwak, dan halen ze het misschien niet eens voor ze al op de grond liggen. En tijdens de val kunt u op elk moment de richting bepalen door de magneetkracht en de zwaartekracht bij elkaar op te tellen.

Heel mooi, zegt Cartwright, maar, eh, niet waar. Want wat zegt de zwaartekrachtswet die we gebruiken om die kracht uit te rekenen? “De kracht op een object is gelijk aan… (bla, bla.)” Maar dat is helemaal niet zo! De kracht op onze magneetjes is namelijk die kracht plus NOG een kracht, die van de magneetjes onderling, dus dat “gelijk aan” is volslagen ONZIN. En hetzelfde geldt voor de wet die bepaalt hoe groot de magneetkracht is: de kracht op een object is… nee, dus.

De zwaartekrachtswet is alleen waar voor dingen die verder echt geen enkele kracht ondergaan. En het is wel zo dat de zwaartekracht voor grote objecten (zeg planeten en sterren) zo ontzettend veel belangrijker is dan bijvoorbeeld die magneetkrachten dat je de laatste wat het rekenwerk betreft rustig mag negeren, maar dat betekent niet dat ze er niet zijn, en de zwaartekrachtswet mag dan iets zeggen dat op zich klopt, hij klopt NIET voor alle objecten in ons universum. Terwijl dat eigenlijk wel praktisch zou zijn, vanuit de natuurwetenschap gezien, of niet soms.

Hier gaan alle natuurkundigen steigeren, en driekwart van mijn jaargenoten erbij. Het basisidee dat we nu “krachten optellen” noemen leefde namelijk al bij Aristoteles: aarde-elementen zakken hard omlaag, water-elementen minder hard, en iets dat een beetje van allebei heeft, zoals hout, wil soms wel eens blijven drijven en soms niet. Newton deed het zonder elementen maar was er ook gigantisch succesvol mee. Probeer die 2600 jaar traditie er maar eens uit te krijgen.

De manier om dat er uit te krijgen is door ontzettend dom te doen. (Dat kunnen filosofen allemaal, maar de meesten helaas alleen per ongeluk.) Als u heel gevoelige handen had zou u kunnen voelen dat de magneetjes in uw handen schuin naar beneden “willen” – dat de kracht die op ze werkt schuin naar beneden gericht is. U voelt niet een beetje druk recht naar beneden (zwaartekracht) PLUS een beetje druk recht opzij (magneetkracht). Waarom niet? Omdat die krachten er niet zijn. En als u nooit over het optellen van krachten had gehoord, of nagedacht over het concept zwaartekracht en dat als u twee kristallen glazen laat vallen de boel anders gaat dan met twee magneten, omdat die elkaar niet magnetisch aantrekken (test dit! test dit uitgebreid! geloof mij niet op mijn woord! scherven brengen geluk! het is voor de wetenschap!), oftewel als u volkomen blanco suffig in de ruimte staart, dan merkt u dat er gewoon maar één kracht is.

Er is maar één kracht en de enige natuurwet die waar zou kunnen zijn is er eentje die DIE kracht beschrijft en niet een stelletje valse theoriekrachten die met de eer proberen te strijken. We zouden dus een magneetzwaartewet moeten hebben. Alleen zelfs als we die kunnen bedenken zijn er nog een paar geniepige verborgen invloedjes waar we nog niet aan hadden gedacht, zodat we nog steeds niet de goede kracht kunnen uitrekenen. Eigenlijk is de enige wet die écht waar kan zijn de Wet van Alles, waar alle mogelijke eigenschappen van dingen in staan, plus hoe die invloed op elkaar uitoefenen.

Tsja. Die hebben we dus niet. Nog niet, zeggen sommigen, permanent niet, denken anderen.

Ik word helemaal vrolijk van deze theorie omdat ‘ie zo gek is, en toch eigenlijk veel meer solide dan bijvoorbeeld instrumentalisme of regulariteit. Cartwright heeft, om maar iets te noemen, helemaal geen probleem met het concept “elektron” – van haar mogen elektronen best echt bestaan. Regularisten en instrumentalisten zouden zuur kijken en zeggen “dat kunnen we niet weten, dat mogen we niet zeggen, we weten alleen maar dat als we DIT doen DAT gebeurt of dat het handig is om iets zo te noemen…” Nah, zegt Cartwright, ze zijn heus wel echt en we kunnen perfect voorspellen hoe ze zich gedragen in onze theoretische wereld waar de zwaartekracht een uitknop heeft en je al je deeltjes in een mooi diagram kan tekenen. Maar zodra je in de echte wereld komt, met al zijn door elkaar zwierende deeltjes en gekkigheid, dan gaat het ons nou eenmaal boven de pet, daar hoeven we verder ook niet hysterisch over te doen – ontdek die “theorie van alles” maar als je het zo graag wilt snappen.

Het was een hete discussie, bij ons in college. Jaargenoten die de week ervoor nog keiharde antirealisten waren riepen “maar de zwaartekracht is er ECHT!” Toch zeker een verdienste dat iemand met één artikel mensen van hun overtuiging kan laten vallen, al is het dan de andere kant op.

En daarmee komt er een einde aan de serie over natuurwetten. Wat denkt u? Zijn ze echt of niet? Wat weten we van de wereld? Weten we volgens u helemaal niks en vindt u dat problematisch: stichting Korrelatie heeft het gesprekstarief voor hun telefonische hulpdienst onlangs gehalveerd. Ze hebben alleen nog geen snelkoppeling voor “epistemologische paniek”.