Wat is een natuurwet? (voor realisten)

De vraag was wat die dingen zijn die wij natuurwetten noemen, en het antwoord moest zorgen dat alles wat we een natuurwet noemen niet iets anders is, en alles wat een natuurwet is ook zo genoemd wordt. Dat lijkt voor de hand te liggen, maar het heeft grote gevolgen.

Stel, bijvoorbeeld, dat we zeggen

Een natuurwet is een beschrijving van een stukje van de wereld zoals die ook echt is.

Dit standpunt noemen we “realisme” en het is, geloof ik, het populairste antwoord op de vraag wat een natuurwet is, zowel onder wetenschappers als niet-wetenschappers. Het is ook een heel natuurlijke gedachte: het betekent gewoon dat als we een mooie formule hebben gevonden, en die zeer uitgebreid hebben getest, we kunnen zeggen: dit is zo. De zwaartekracht werkt zo en daarom kunnen we nu satellieten, raketten en kattenluikjes bouwen. Vet.

Uit het feit dat we inderdaad raketten bouwen en daar enorm veel geld (en mensen) in stoppen blijkt al dat we veel vertrouwen hebben in onze formules, en dat maakt het verleidelijk om te zeggen “we vertrouwen het omdat het zo is“. Maar er zijn ook problemen met dit standpunt.

Laten we de zwaartekrachtswet van Newton als voorbeeld nemen. Die is goed genoeg voor weerballonnen, vliegtuigen en kattenluikjes. Is dit een natuurwet? Dat wil zeggen, is het echt zo dat twee dingen elkaar aantrekken met een bepaalde vaste verhouding, afhankelijk van hun massa’s?

JA, zeiden we dik 200 jaar, dat is zo, we meten het keer op keer.

NEE, zei Einstein in 1915, het universum is een reusachtig dekbed waar zware dingen kuilen in duwen, en als je daar dicht genoeg bij komt rol je zo’n kuil in, en daarom lijkt het alsof je wordt aangetrokken.

Toen sloegen we opnieuw aan het meten en wat bleek: het klopte allemaal nog mooier dan Newton al deed. Triomf voor de wetenschap!

Alleen hebben wij realisten nu een probleem, want we geloofden dat twee zware dingen elkaar echt aantrokken. En nu zegt de wetenschap dat het niet zo is. Wat is er dan echt?

Hier lopen we tegen het feit aan dat, als je naar de wetenschapsgeschiedenis kijkt, iedereen het fout had. Iedereen. Over alles. Soms maar een beetje, maar alsnog, foutheid alom. Nu bieden in de wetenschap resultaten uit het verleden vaak wel garanties voor de toekomst en we kunnen er dus van uitgaan dat we het op dit moment ook fout hebben over alles.

Daarom passen de meeste realisten hun verwachtingen een beetje aan en zeggen zoiets als “De natuurwetten zijn dingen die ECHT zo zijn, en de wetenschap zal ze uiteindelijk ontdekken, tenzij het universum eerst explodeert of mensen uitsterven of de wetenschap wordt wegbezuinigd, of zo.”

En over onze huidige “natuurwetten” zeggen we: “dit zijn dingen die voor zover we nu weten zoveel mogelijk lijken op hoe de wereld echt is”. Wat eigenlijk ook wel mooi is, want het betekent dat we nog genoeg verder kunnen prutsen aan hoe het universum in elkaar zit.

Wat is een natuurwet? (de vraag)

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.