Een woord is meer dan een klontje letters. We kunnen ze aan elkaar ritsen, en leest soms als je je een zin weet fout meteen dat ‘ie. Voor mensen die geen Nederlands kennen ziet de vorige zin er helemaal niet raar uit, maar wij lezen niet de woorden zelf maar de betekenis er achter. En zo voelen we meteen: dit klopt niet!
Maar daar is iets raars mee aan de hand. We gebruiken namelijk net zo hard woorden waarvan we niet weten wat ze betekenen. Vaak heb je dat zelf niet eens door. Totdat er een filosoof aan je hoofd komt zeuren.
U weet natuurlijk wel wat een natuurwet is. Dat is zoiets als de zwaartekracht of relativiteit of evolutie. Toch? Het woord “natuurwet” wijst dus naar een hele lijst theorieën, en als iemand ons vraagt wat het is kunnen we zeggen “nou, dat.”
Alleen is dat niet zo praktisch. Stel dat iemand u vraagt wat een poes is. Dan zou u waarschijnlijk niet antwoorden “zoiets als Dicky, Lisa, Bruintje, Pepe, Minou, Grijsje en Zwartje en…” Ten eerste is de kans niet zo groot dat de vrager alle poezen kent met wie ik een deel van mijn kwarteeuw heb gedeeld. En een beetje gekker, stel dat u per ongeluk Rico in uw lijstje hebt staan, die u hier uiterst rechts ziet en geen poes is maar een labrador. Het kan ook nog dat Dicky, die als mijn vader “bedtijd!” roept direct naar haar mandje rent, uiteindelijk onze vermoedens bevestigt en ook een hond blijkt te zijn (je weet het nooit). En tenslotte: wat als de vragensteller bij nader inzien een pluisbeest rond heeft lopen dat verdacht veel op de poezen uit de lijst lijkt, is dat dan ook een kat? Hoe weet je dat? Dan zou je eigenlijk ALLE poezen op de wereld op moeten noemen. Of in het universum.
Er zijn dus problemen met het geven van een lijst voorbeelden als verklaring voor een woord:
Misschien kent iemand je voorbeelden niet
Het kan zijn dat een voorbeeld fout is, of later fout blijkt te zijn
De vragensteller heeft niet genoeg informatie om de lijst zelf uit te breiden
Het eerste is op te lossen door bijvoorbeeld een foto te laten zien (of de kat in kwestie, al is dat in de laatste vier gevallen onhandig wegens dood). De tweede en derde zijn bij poezen wel overkomelijk, maar bij natuurwetten lastiger.
De vraag is dus eigenlijk:
hoe definieer je “natuurwet”, zonder dat er dingen onder vallen die geen natuurwetten zijn, en zodat we bij een nieuwe natuurwet wel kunnen herkennen dat het er eentje is?
Daar zal ik het de komende tijd over hebben. Tipje van de sluier: het valt nog niet mee. Tipje van het thermohemd: het is wel erg leuk.
Na AristoclesPlato volgt altijd Aristoteles. Plato, om even op te frissen, was een rationalist: alles op aarde is een illusie, en na wat oefenen met wiskunde kunt u de ware “vormen” gaan zien. In uw geest.
Aristoteles had geen bijnaam waar filosofen pedant over kunnen doen en daarom wordt hij ook wel eens “de Stagoriet” genoemd, om het tenminste nog een béétje ingewikkeld te houden. Hij werd namelijk geboren in Stageira, waar zijn vader arts van de koning was. Die koning was de opa van Alexander de Grote die nog een paar jaar les van Aristoteles zou krijgen. Maar dat was pas na heel wat omzwervingen van onze held, want hij studeerde eerst bijna twintig jaar in Plato’s Academie in Athene. Ons huidige kabinet zou het betreuren.
Aristoteles hield zich bezig met alle wetenschap die er in zijn tijd beoefend werd. Daarbij werd hij geholpen door de logica, die hij zelf zo’n beetje had uitgevonden, en zijn enorme talent voor waarneming. In al zijn ideën zien we die twee terug. Aristoteles’ “natuurkunde” was het dominante systeem tot Galileo – dat is bijna 1900 jaar. Vergelijk de miezerige 230 jaar tussen Newton en Einstein.
Hoe komt men volgens Aristoteles nu aan kennis, en wat zegt dat over ons en de wereld? Het begint met het gebruiken van de zintuigen. De mens begint, anders dan bij Plato, met een blanke lei, en die moet worden gevuld. Aristoteles dacht net als Plato dat objecten een “vorm” hebben, maar bij hem was die vorm direct verbonden met het object zelf. In plaats van zich af te keren van de waarneming, en de ware poes-heid van uw poezen te vinden in uw geest, kijkt u juist veel naar ze. Hierdoor komt die poes-heid, dat wat alle poezen gemeen hebben en alle niet-poezen niet bezitten, te “rusten in de ziel” (oude Grieken dachten nog gewoon met hun ziel in plaats van hun hoofd. De ziel zit natuurlijk in uw hart, uw hoofd is goed voor andere dingen. Zie de geboorte van Athena).
Door al die waarneming krijgt onze ziel dus steeds meer informatie over de aard der dingen, en daarna komt de logica in het spel. We kunnen gaan redeneren en zo nieuwe kennis opdoen. Zo was het duidelijk dat als men naar het zuiden reisde er steeds andere sterren zichtbaar werden aan de hemel, en dat de schaduw van de aarde op de maan bij een verduistering altijd rond is. Aristoteles’ conclusie: de aarde is een bol.
Maar hij was geen empirist zoals de term nu wordt uitgelegd. Zo vond hij experimenten doen onzin. Er bestaat namelijk een onderscheid tussen wat objecten “uit zichzelf” doen en wat ze doen als ze door de mens of omstandigheden gemanipuleerd worden.
De core business van een steen is naar beneden vallen – niet door zwaartekracht, maar doordat een steen voornamelijk uit het element aarde bestaat, en het element aarde “hoort” in het middelpunt van de aarde thuis. Zo lang een steen niet wordt gegooid of tegengehouden (door de vloer bijvoorbeeld) zal hij dus proberen bij dat middelpunt te komen. Als we kennis over de wereld willen is het traject van een ongestoorde steen het interessantst – de rest hangt alleen maar af van de omstandigheden en zegt dus niks over de “echte” werking van de natuur.
Aristoteles probeerde orde in de natuur te zien en bedacht daar een classificatiesysteem voor. Ten eerste kun je onderscheid maken tussen mensen, dieren, planten, en levenloze dan wel dode dingen, door naar hun ziel te kijken. Levenloze en dode dingen hebben geen ziel (in het eerste geval nooit gehad, in het tweede geval vergaan). Planten hebben een soort miniziel waardoor ze kunnen groeien en voedsel opnemen. Dieren hebben dat ook, en daarnaast nog eentje waardoor ze kunnen bewegen en waarnemen. Mensen hebben drie zielen: de plantachtige, de dierlijke, en de mogelijkheid om te redeneren.
Niet helemaal het vijfde element zoals Aristoteles het bedoelde.
De levenloze dingen zijn ook te classificeren: die bestaan uit een combinatie van vijf elementen. Op aarde zijn dat aarde, water, vuur en lucht, en in de hemel de “quinta essentia”, ook wel ether genoemd. De combinatie van elementen bepaalt de eerder genoemde “natuurlijke beweging” van een object: spullen waar veel aarde en/of water in zit vallen naar beneden, dingen met meer lucht en vuur stijgen op. Daarom gaan vlammen omhoog en watervallen omlaag. Ether gedraagt zich helemaal anders: dat beweegt het liefst in circels, zie bijvoorbeeld de van ether gemaakte zon, planeten en sterren.
Tenslotte kunnen we ook niet-fysieke dingen onderscheiden en classificeren. Zo heeft bij Aristoteles alles een doel dat verklaart waarom dingen doen wat ze doen. Het doel van een steen is naar zijn natuurlijke plaats vallen, het doel van een zaadje is een boom worden, en het doel van een poes is poes-zijn (als dit u vreemd in de oren klinkt moet u wat meer poezen laten rusten in uw ziel, dan wordt vanzelf duidelijk wat het betekent).
De mens heeft zelf ook een doel, en dat is een gelukkig leven leiden. Dit bereikt men door het zijn van een Goed Mens, het studeren van filosofie, en vooral ook grapjes maken. U begrijpt waarom ik het zo goed met hem kan vinden.
Aristoteles had een paar dingen spectaculair fout, waarschijnlijk vooral omdat hij geen experimenten deed. (Zijn ideën over rijdende ossenkarren kunnen tegenwoordig door een 4-VWO’er worden ontkracht. Hij dacht ook foutief dat zwaardere stenen – met meer element aarde er in – sneller zouden vallen. Dit denken de meeste mensen trouwens nog steeds.) Maar hij had ook veel spectaculair goed. Door alles te classificeren en uit te pluizen wist hij dat dolfijnen absoluut anders waren dan haaien, omdat ze hun jongen melk geven. Hij wist ook dingen over octopussen waarvan men dacht dat hij ze verkeerd had gezien tot in de negentiende eeuw. En zijn classificeer-en-begrijp is iets dat wetenschappers nog steeds doen. Aristoteles was de eerste logicus, de eerste ethicus, de eerste bioloog. Daarom wil ik hem wel vergeven dat hij dacht dat mannen meer tanden hebben dan vrouwen.
Filosofen smijten graag met vreemde woorden en twee van de mooiste zijn “empirisme” en “rationalisme”. Dat zijn twee tegenovergestelde ideeën over hoe we aan kennis over de wereld kunnen komen.
Waarom zouden we moeten nadenken over hoe je aan kennis over de wereld komt? De meeste mensen hebben zat kennis over de wereld zonder ooit te miepen over waar het nou vandaan komt. De eerste reden om het toch te doen is dat het je kan helpen om aan meer kennis te komen. De Wetenschappelijke Revolutie bijvoorbeeld was niet alleen maar een vallende appel maar vooral ook een moment waarop mensen anders naar wetenschap gingen kijken, en daar plukken we nog steeds uitgebreid de vruchten van.
Maar ik vind de andere redenen eigenlijk leuker. In de allernauwste betekenis zijn rationalisme en empirisme gereedschapskistjes waarmee mensen in de wereld kunnen prikken. Hoe bepaal je nou wat er handig is in zo’n gereedschapskist? Dat hangt van twee dingen af: WAAR je het voor wilt gebruiken (voor een schroef pak je een schroevendraaier, voor een spijker een hamer), en WIE het gaat gebruiken (een hamer voor een dolfijn zou er anders uit zien dan eentje voor een mens).
Met andere woorden, empirisme en rationalisme zeggen ook iets over hoe de wereld in elkaar zit (schroef of spijker?) en hoe de geest van de mens werkt.
Er zijn nog veel meer nadenk-manieren dan empirisme en rationalisme. Deze twee zijn extra leuk door het contrast tussen hen én doordat ze beiden een uitgesproken ambassadeur hebben. Extra mooi detail: de een was de docent van de ander (en de ander was de docent van Alexander de Grote). Het gaat natuurlijk over Plato en Aristoteles. (Plato werd overigens geboren als Aristocles. De Griekse liefde voor bijnamen scheelt ons weer een hoop verwarring.)
Plato en de grot
Plato heeft zelf een voorbeeld bedacht om te vertellen hoe de wereld volgens hem in elkaar zit, en hoe we het leren over die wereld daarom aan moeten pakken.
Stel je een grot voor. Aan één kant is een hoge, vlakke muur. Een stukje van die muur af zitten gevangen vastgeketend op zo’n manier dat ze alleen de muur kunnen zien (het komt allemaal goed). Op een hoger gelegen platform achter de gevangenen is een groot vuur, en tussen het vuur en de gevangenen lopen poppenspelers met allerlei objecten (een stoel bijvoorbeeld, of een hond). Door het licht van het vuur komen er schaduwen van die vormen op de muur, en daar kijken de gevangenen naar. Ze hebben nooit iets anders gezien, kunnen ook niets anders zien: voor hen is dit hoe de wereld er uit ziet.
Die gevangenen zijn wij, natuurlijk. En de schaduwen op de muur is de wereld zoals we die normaal zien. Wat moet nu de nadenker doen? Zich losmaken van de kettingen en naar buiten gaan, naar de plek waar al die dingen die de poppenspelers vasthadden vandaan komen. Probleem is alleen dat, gewend aan de schaduwen als je bent, het buiten in het licht komen een pijnlijke ervaring zal zijn. En die objecten herken je helemaal niet, want ze lijken nauwelijks op hun schaduwen.
Volgens Plato bestaat er “achter” of “boven” onze wereld nog een “vormenwereld”, waar de perfecte vorm van alles wat er in deze wereld bestaat leeft. Denk bijvoorbeeld aan een tafel. Alle tafels zien er anders uit, maar we herkennen het wel als we er eentje zien – ze hebben iets gemeenschappelijk, al is het lastig te zeggen wat. Dat gemeenschappelijke, de ultieme tafel-heid, bestaat in de vormenwereld en de tafels op aarde mogen hopen daar alleen maar een beetje op te lijken. Op aarde is alles nep. De vormenwereld is echt.
Maar hoe kom je nou die grot uit? Wat is de manier om de vormen echt te zien? Volgens Plato is de eerste stap de wiskunde (zoals al eerder gezegd, het kan pijnlijk zijn). Wat “is” bijvoorbeeld het getal drie? En een driehoek? Geen enkele driehoek die we tekenen zal precies hoeken van bij elkaar 180° hebben, maar we doen wel alsof het zo is. In de wiskunde werk je alleen met perfectie. Niet 3,00000000000001 maar gewoon 3. Wiskunde is een directe deur naar de vormenwereld, en als je dat eenmaal kan is de rest een stuk makkelijker, omdat je aan het idee gewend bent.
Een woord van troost: Plato kende niet enorm veel wiskunde.
Hier hebben we dus waar het om gaat in het rationalisme (want dat is hoe Plato’s methode heet): het kijken naar de wereld, die schaduwen op de muur, heeft geen zin. We moeten met ons hoofd de grot uit en de abstractie in. Hoe kunnen we dat doen zonder houvast aan de buitenwereld? Volgens Plato is dit aangeboren.
Plato geloofde in reïncarnatie. Tussen de incarnaties door bevinden onze zielen zich in de vormenwereld, waar ze direct zicht hebben op hoe alles werkelijk is. Na je geboorte zit je weer vast in de grot en moet je in je hoofd op zoek naar die kennis (daar is wiskunde dus een methode voor). Het rationalisme wil zeggen dat je kennis kunt verkrijgen puur door te denken, zonder contact met de verwarrende, imperfecte buitenwereld.
De meeste mensen geloven tegenwoordig niet meer in reïncarnatie, en het idee dat de hele wereld een illusie is is niet zo aantrekkelijk (ik stoot bijna dagelijks m’n hoofd tegen zo’n illusie, op mijn knusse zolderkamer met balken). Maar Plato had wel een punt. Want wat “is” een getal? Wat “is” een hond? Wat “is” een tafel? Om die vragen te beantwoorden zullen we moeten generaliseren en een essentie vinden. Die essentie, bestaat die echt? Is er een soort essentie-bibliotheek, een kosmische archiefkast die je mentaal open kunt trekken? Hoe verklaar je anders dat op verschillende plekken en verschillende tijden telkens dezelfde dingen terugkomen?
Leuk om over na te denken. Dat deed Aristoteles ook, maar die komt morgen.
Gister praatte ik een een koorgenoot bij over mijn studie (ik ben tijdelijk naar de andere kant van het koor verhuisd, zo spreek je nog eens mensen). Hij verbaasde zich erover dat er zoiets bestaat als filosofie van de natuurkunde, want natuurkunde, dat doe je toch gewoon? Nu heb ik tegenwoordig planken vol boeken die het tegendeel beweren, dus het was voor mij even terugschakelen naar het begin van mijn natuurkundestudie, toen ik er precies zo over dacht.
Ja, natuurkunde, dat doe je gewoon. En een redelijk deel van me is geneigd met Feynman te spreken in zijn uitroep dat wetenschapsfilosofie even nuttig is voor wetenschappers als ornithologie voor vogels (door ornithologen geleide conservatieprojecten daargelaten, neem ik aan). Maar misschien is een voor mijn jaargenoten en mij zeer actueel onderwerp een mooie illustratie van één van de vele vragen waar we ons mee bezig houden. En kan het ook dienen als handvat voor de voor ieder persoonlijke beslissing of wetenschapsfilosofie gezwam in de ruimte* is.
De vraag is… tromroffel… bestaan atomen?
Dus. Ik moest zelf ook nogal denken aan de 1-in-3-mini die, geloof ik, jaren is herhaald, met een tekst als “Atomen zijn ruimteschepen. Vraag het gratis boek via…” Het gaat om iets anders.
Laten we er even van uitgaan dat wat onze ogen zien betrouwbaar is. Jij bent echt, ik ben echt, mijn boterham met pindakaas is echt, we zitten niet in de Matrix, we bestaan.
Ik kan de uitspraak “er zitten balken in mijn kamer” op verschillende manieren testen. Ten eerste kan ik ze zelfs zonder bril of lenzen zien. Ten tweede kan ik mijn hand uitsteken en ze voelen. Ze zijn zogezegd toegankelijk voor mijn directe waarneming. Dat zou zelfs wel wat minder mogen want ik stoot er regelmatig mijn hoofd tegen. In ieder geval, we kunnen er goeddeels van uitgaan dat ze bestaan.
De Kanji-karakters voor het woord “atoom”, in ijzeratomen op koper. Elk bolletje representeert een atoom. De kleuren heeft de computer erbij bedacht. Image originally created by IBM Corporation.
Maar nu atomen. Iedereen kent het iconische plaatje van de atoomkern en de electronen. Er is een enorme hoeveelheid zeer succesvolle theorieën die onder andere zeggen dat atomen bestaan. We hebben er zelfs plaatjes van, die kun je maken met een “scanning tunneling microscoop”. Het idee dat atomen bestaan verklaart gi-gan-tisch veel dat anders onduidelijk zou blijven, en zoals hier rechts overduidelijk is, we kunnen ze tegenwoordig zelfs zien. Geen twijfel mogelijk. Atomen bestaan. Toch?
Hier komen we op het punt waar mensen filosofie gezwam in de ruimte gaan vinden, en ik denk dat het leuk wordt. Wat zien we op zo’n plaatje? Iets dat een computer heeft berekend op basis van een enorme hoop nullen en enen. Een STM werkt, heel kort door de bocht, door met een extreem dun naaldje over een oppervlak te gaan voelen of ‘ie electrische stroompjes meet. Die stroompjes, zeggen we er dan bij, die betekenen dat er een atoom zit. Maar dat er-bij-zeggen is dus wel essentieel. We kunnen er een mooi plaatje van maken dat er overtuigend uitziet, maar we zien eigenlijk niks.
Maar wat moet je anders? We zullen een atoom nooit “direct” kunnen zien. Om direct te zien heb je fotonen nodig en fotonen van een atoom laten botsen lijkt een beetje op braille lezen met brandweerhandschoenen aan. En door het idee “atomen” te gebruiken kunnen we computers maken, en blogs lezen, en kankerpatienten beter maken. Het is zogezegd een zeer nuttig idee.
Ja, zeggen best wel wat wetenschapsfilosofen dan, en laten we het daar dan ook op houden. Natuur- en scheikundigen hebben een label geplakt op een hele verzameling fenomenen. Iedereen weet wel wat je bedoelt als je dat label gebruikt. En dat is genoeg: atomen zijn een handig idee. Niet meer, niet minder. Vragen of ze “bestaan” heeft geen zin want we kunnen ze toch niet zien, voelen, horen…
Tussen deze twee standpunten (“atomen bestaan echt, letterlijk, zoals plafondbalken ook bestaan” en “atomen zijn een handig door wetenschappers gebruikt label om theorieën bij elkaar te harken”) bestaat natuurlijk nog een grote grijze zone. En zelfs als je het voor atomen een uitgemaakte zaak vindt kan het op andere gebieden nog ingewikkeld zijn. Als atomen “echt” zijn, zijn extra dimensies zoals in de snarentheorie dat dan ook, of is dat een rekenmethode? Als een waarneming via een STM niet “direct” genoeg is, is een electronenmicroscoop (werkt ook met stroompjes, bekend van de insectenplaatjes) dat dan wel? Of een gewone microscoop? Een bril? Het raam?
Ja, het is makkelijk het in het absurde te trekken. Maar de vraag blijft. En de wetenschapsfilosofie dus ook.
(Voor wie meer wil lezen: dit is (natuurlijk) het “empirisme versus realisme”-debat. Niet te verwarren met “empirisme versus rationalisme” – deze empirismes zijn broertjes.)
*Term uit de inleiding van het theorie van de geschiedenis-boek dat ik momenteel van iemand probeer te jatten.
Af en toe voel ik me zo… dom is het woord niet. Maar dat je iets leest en gaat van o ja dat waarom had ik dat nog niet bedacht.
Kuhn is gaaf. (Vind ik. Persoonlijk.) Als er dingen in dat wikipedia-artikel staan waarvan je denkt “duh, natuurlijk,” dan is het omdat zijn ideeën ondertussen in ons collectieve beeld van wetenschap zitten, niet omdat ze (altijd al) vanzelfsprekend zijn (geweest). Leuk, toch?
In ieder geval, we moesten deze week een hoofdstuk uit Het Boek lezen, en hoewel ik daar vorig jaar al wel doorheen ben geracet  had ik dit snackje gemist:
Aristoteles en zijn elementen, elk met een "natuurlijke plaats" (lucht en vuur stijgen op, aarde en water vallen naar beneden).Â
Als mensen vroegâh (zeg voor Bacon of zo) iets wilden verklaren greep men vaak terug op de elementenleer. Waarom word je van opium slaperig? Omdat het een inslapende kracht bevat. Dit vinden wij nu een tautologie, maar destijds werd dit echt als informatie over opium gezien. En stenen vallen naar beneden omdat ze veel van het element aarde bevatten en aarde wil nou eenmaal omlaag. Duh.
Tegenwoordig zien wij alles veeeeel rationeler. Opium verbindt zich aan receptoren in je hersenen, stenen twijfelen net als veertjes tussen toegeven aan de luchtweerstand of aan krommingen in de ruimtetijd, en als een auto remt word je uit je stoel geslingerd omdat massa traag is (gordel om!).
Euh, wat? Omdat massa traag is. Afremmen (of versnellen, voor natuurkundigen is dat hetzelfde) gaat niet zomaar, daar heb je een kracht voor nodig, en hoe groter je massa hoe moeilijker dat gaat. Want, ja, dus, er is iets met massa waardoor voorwerpen die er veel van hebben anders reageren dan voorwerpen die er minder van hebben en verder weten we het ook niet hou je mond.
Met andere woorden, opium bevat “inslapende kracht”, net als melk, maar opium heeft er meer van. Hout bevat het element aarde, maar steen meer, daarom drijft hout wel maar steen niet. En alles met massa bevat traagheid. We zijn eigenlijk nog steeds aan de elementenleer.
Zo zie je maar weer, de oude Grieken (en scholastieken) waren zo gek nog niet. Of anders zijn wij het ook.
(Dit is trouwens waarom men het higgs-boson wil vinden: dat zou ons moeten vertellen wat massa precies “is”, zodat we van die irritante “iets waardoor dingen traag worden” af zijn. Ik moet nog even proberen te snappen hoe iets dat alle andere materie “massa geeft” zelf een massa kan hebben, want het klinkt een beetje kappersparadox. Maar dat zal aan mij liggen.)
Een woord is meer dan een klontje letters. We kunnen ze aan elkaar ritsen, en leest soms als je je een zin weet fout meteen dat ‘ie. Voor mensen die geen Nederlands kennen ziet de vorige zin er helemaal niet raar uit, maar wij lezen niet de woorden zelf maar de betekenis er achter. En zo voelen we meteen: dit klopt niet!
