EPR

In mijn blogje over gedachtenexperimenten haalde ik het Einstein – Podolsky – Rosen (ofwel het EPR) experiment al even aan. Ik beloofde toen dat ik er nog eens een apart blogje over zou schrijven. Nu het EPR experiment in Delft opnieuw in het echt is uitgevoerd en opnieuw Einsteins ongelijk aantoont kom ik daar natuurlijk niet meer onder uit. Opnieuw, inderdaad, want het experiment was al eens uitgevoerd, maar daar kom ik zo op terug. Eerst maar even de kwestie zelf. Om te kunnen snappen waarom het EPR experiment zo tot de verbeelding spreekt is het misschien nodig iets van de geschiedenis van de moderne natuurkunde te weten.

Het EPR experiment draait om de rol van toeval in de quantummechanica. Die quantummechanica is de natuurkunige theorie die het gedrag van kleine deeltjes (atomen en nog veel kleiner) beschrijft. De theorie is altijd onderwerp geweest van hevige discussie vanwege haar vreemdheid. Op het niveau van de kleinste deeltjes gebeuren dingen die je in het alledaagse leven weinig tegen komt. Zo blijkt dat de warmte in een warm voorwerp alleen vrij kan komen in de vorm van kleine energie brokjes, die een minimum grootte hebben. De manier waarop warmte uit een voorwerp komt is dus eerder te vergelijken met een emmer knikkers, waar je er  één voor één een uit kan halen, dan met een emmer water waar je ook hele minuscule druppeltjes uit kan halen. Eigenlijk kun je zeggen dat de natuur digitaal is en niet analoog. Of zoals natuurkundigen het zien: energie blijkt gekwantiseerd te zijn; daaraan dankt de quantummechanica zijn naam. Dit idee is voor het eerst geopperd door Max Planck in 1900.

Misschien vind je het idee van gekwantiseerde engerige geen opzienbarende ontdekking, maar Planck vond het idee van kwanta zo raar, dat hij er zelf eerst niet echt in geloofde. De enige reden dat hij het opperde was dat de straling die van een warm voorwerp af komt op deze manier goed te beschrijven is. Albert Einstein gaf de quantumtheorie vervolgens een flinke impuls toen hij in 1905 liet zien dat ook het foto-elektrisch effect, het ontstaan van elektriciteit als licht op een metalen plaat valt, goed te verklaren is door de aanname van gekwantiseerde energie. Nu waren er dus twee verschijnselen waar het idee van kwanta voor werkte en two makes a crowd. Voor deze ontdekking kreeg Einstein later de Nobelprijs. Wat volgde in de natuurkunde, waren een aantal duizelingwekkende jaren. Na het idee van energiepakketjes volgde namelijk nog een reeks natuurkundige theorieën die elkaar in vreemdheid naar de kroon staken, maar waarmee wel vaak de uitkomsten van experimenten verklaard en voorspeld konden worden. Einstein zelf was niet onverdeeld positief over deze nieuwe natuurkunde. Hoewel hij er eigenlijk zo’n beetje het startschot voor gegeven had en hoewel hij met zijn relativiteitstheorie toch had laten zien niet wars te zijn van vreemde ideeën over de natuur, zat één aspect van de quantummechanica hem erg dwars. Dit was de rol die toeval toebedeeld kreeg.

Einstein was namelijk een determinist. Hij geloofde, dat als je vandaag een oneindig precieze meting zou doen van het universum en je zou perfecte natuurkunde hebben, dat het universum van morgen  precies te voorspellen moest zijn. De quantummechanica sprak dit idee tegen. Één probleem was het onzekerheidsprincipe van Werner Heisenberg. Dit principe was een van die nieuwe natuurkundige theorieën. Heisenberg stelde dat je nooit tegelijk de snelheid en de plaats van een deeltje precies kon vaststellen. Volgens Heisenberg kon je de eigenschap van een deeltje alleen te weten komen door het te beïnvloeden. Als je de snelheid van een deeltje probeerde te meten beïnvloedde je de plaats en andersom. Met dit onzekerheidsprincipe stak hij een spaak in het deterministische wiel. Hij stelde namelijk dat het heelal onmeetbaar was. Je kun nooit precies weten hoe snel alle deeltjes gingen, tenminste niet als je ook wist waar die deeltjes waren. Het heelal voorspellen zat er dan ook niet in en teletransportatie trouwens ook niet. Toen de schrijvers van Star Trek kritiek kregen op hun verhalen over teletransportatie, omdat dit volgens het principe van Heisenberg onmogelijk was, bedachten ze snel een apparaat dat de Heisenberg compensator genoemd werd. Zo werd de serie gered van de werkelijkheid.

Nu is stellen dat de toestand van het heelal niet precies meetbaar is, nog iets anders dan stellen dat de natuur zich in het geheel niet voorspelbaar gedraagt. Heisenberg beweerde ook niet dat de natuur niet deterministisch is, maar anderen deden dat al heel snel wel. Onzekerheid, zo stelden zij, zit in de natuur ingebakken. Zelfs met een precieze meeting van het heelal, perfecte natuurkunde en eventueel een Heisenberg compensator, zou je volgens hen nog niet kunnen weten hoe het heelal er morgen uit ziet. Dat hangt helemaal van het toeval af. Hun kernidee was het idee van superpositie. Een deeltje dat in superpositie is, is in meerdere toestanden tegelijk. Electronen hebben bijvoorbeeld spin, ze kunnen bij wijze van spreken 1 rechtsom en linksom draaien. Het idee van superpositie stelt dat elektronen tegelijk linksom en rechtsom kunnen draaien. Pas als we de spin gaan meten ‘kiezen’ de elektronen een kant. Dit is een absurd idee en dat vond Einstein ook. Maar dat elektronen blijkbaar twee kanten tegelijk op kunnen draaien, was helemaal niet wat hem het meest dwars zat. Wat Einstein niet beviel was een gevolgtrekking uit deze theorie: als deeltjes in meerdere toestanden tegelijk kunnen zijn totdat ze gemeten worden, dan is de natuur niet deterministisch meer. Zij wordt fundamenteel onvoorspelbaar. Dat vond Einstein maar niets: “God dobbelt niet”, zei hij.

En dus ging Albert Einstein met Boris Podolsky en Nathan Rosen zitten om een gedachtenexperiment te verzinnen waardoor je meteen kon zien dat het idee van superpositie gewoonweg niet waar kon zijn. Om het ongelijk van aanhangers van superpositie aan te tonen gebruikten Einstein, Podolsky en Rosen het idee van tweelingdeeltjes. De toestanden van die deeltjes zijn gekoppeld. We kunnen dus twee deeltjes hebben waarvan we niet weten in welke toestand ze zijn (volgens het superpositieprincipe), maar waarvan we wel weten dat ze een tegengestelde spin hebben. Stel je een tweelingdeeltje voor zeiden de EPR auteurs, waarvan de afzonderlijke deeltjes heel ver, misschien wel een lichtjaar uit elkaar zijn gedreven. Vervolgens meten de we de spin van één deeltje. Dat springt volgens het superpositieprinciepe pas door die meting in een bepaalde spin. Het andere deeltje moet dat dan ook doen: maar… hoe ‘weet’ het ene deeltje dat een ander deeltje een lichtjaar verderop gemeten wordt?. Volgens Einstein kan er niets sneller bewegen dan het licht, dus even een boodschap over zenden kan niet. Er moet een magische werking op afstand zijn òf het superpositieprincipe klopt niet.­­­

In het EPR experiment staat dus met het superpositieprinciepe de vraag of de natuur deterministisch is op het spel. Dat is nogal wat. Toegegeven: het EPR experiment is niet het makkelijkst te begrijpen gedachtenexperiment dat ooit bedacht is, maar als gedachtenexperiment is het vrij overtuigend. Het superpositieprincipe zelf is al niet erg intuïtief, maar als er ook nog magische werking op afstand bij komt kijken, dan kan het toch bijna niet waar zijn. Exit toeval in de kwantummechanica. Toch? Nee dus. De man die Einstein in het ongelijk stelde heette Alain Aspect. Hij voerde in de jaren 80 van de vorige eeuw een experiment uit in de kelders van zijn laboratorium in Parijs waarmee door metingen aan deeltjes vastgesteld kon worden of de werking op afstand die in het EPR gedachtenexperiment zo een belangrijke rol speelt, bestaat. En zijn antwoord was ja. Deze deeltjes blijken te reageren zoals het superpositieprincipe voorspelt. Einstein had ongelijk en de natuur was ondeterministisch.

Hoe spectaculair het experiment van Alain Aspect ook was, het probleem met echte experimenten is dat de uitkomst ook bepaald kan zijn door de experimentele opstelling. Werden de metingen in Aspects experiment wel snel genoeg uitgevoerd? En zaten er geen andere fouten in de opstelling? Het experiment dat de Delfste wetenschappers eind Oktober gedaan hebben zou waterdicht moeten zijn. Alle mogelijke fouten in het experiment van Aspect, zijn geadresseerd. Er is ongelofelijk precieze apparatuur gebruikt. De opstelling gebruikt daarnaast glasvezels die over de hele campus liggen en is daarmee kilometers groot. Met al deze verbeteringen toonde het definitief Einsteins ongelijk aan. Nou ja definitief… ook het Delftse experiment zal wel weer ten prooi vallen aan allerlei kritiek op de details van de opstelling. Want dat is natuurlijk het probleem met echte experimenten: dat er foutjes in kunnen sluipen.

En dat soort foutjes geven weer ruimte om de controverse nog een tijdje te laten bestaan. Tot een nog groter en nog duurder experiment Einsteins ongelijk opnieuw aantoont of tot dat er een theorie bedacht wordt die ook de metingen verklaart, maar die intuïtiever is. Ik zou zelf inzetten op het laatste denk ik. Maar tot een dergelijke theorie gevonden is, is de wereld nog even ondeterministisch. Is dat erg? Ach, misschien is het ook alleen maar erg voor theoretisch natuurkundigen.

Meer Lezen?

Er is rondom het Delftse experiment natuurlijk veel pers geweest, waarvan ik het beeldverhaal over het experiment, dat de Volkskrant publiceerde het meest leeswaardig vond.

Ik schreef zelf al eerder een blogje over gedachtenexperimenten in het algemeen. En over het nut van echte experimenten in de blogjes “waardendragers” en “eksters”. Ook het blogje lableven over Bruno Latour’s studie naar de gang van zaken in een biomedisch laboratorium is gerelateerd aan dit blogje.

[1] Dit is echt ‘bij wijze van spreken’. Electronen kun je niet ‘zien’, ze zien er niet uit als balletjes en ze draaien waarschijnlijk al helemaal niet. Spin is een van de eigenschappen van electronen, maar het is een heel theoretisch/wiskundig concept.

Gedachtenexperimenten

Een van mijn favoriete gedachtenexperimenten is dat van het “hamer en aanbeeld”. Het is van Galileo Galilei die tot de conclusie was gekomen dat de valsnelheid niet afhankelijk is van het gewicht van een voorwerp. In de menselijke ervaring komen bewegende dingen vanzelf tot stilstand en vallen zware dingen sneller dan lichte. Dat het gewicht niet van invloed is op de valsnelheid was in de 16e eeuw dan ook een revolutionair idee. Op de middelbare school leer je het met een “echt” experiment. Je docent heeft een buis met daarin een veertje en een kogeltje. Het veertje valt langzamer dan het kogeltje, de docent zuigt vervolgens de buis vacuüm en daarna vallen het veertje en de kogel wel even snel. Slaapverwekkend.

Het probleem met dat experiment, behalve dat het gewoonweg te snel gaat, is dat het voortbouwt op een idee waar Galilei helemaal niet over kon beschikken: dat van lucht en luchtdruk. Ja, zal je zeggen, maar hoe kan hij dat nou niet geweten hebben? Hij ademde toch, dan voel je de luchtdruk toch gewoon? Oh wat zou ik graag willen dat ik hem dat kon vragen, maar het idee dat lucht een gas is, uit bewegende deeltjes bestaat en dat het druk en wrijving uitoefent was nog niet geland in de 16e eeuwse wetenschap. Hij wist het niet.

Een echt experiment uitvoeren zat er dus ook niet in. Hij kon al niet op het idee komen van een vacuüm, laat staan dat hij het echt kon maken. Hij kon natuurlijk wel zware en lichte voorwerpen met dezelfde vorm laten vallen en in de praktijk dokterde hij zijn valtheorie uit met rollende ballen die van hellingen met verschillende steilheden rolden. Ook al niet iets dat tot de verbeelding spreekt.

Daarom bedacht hij het volgende gedachtenexperiment. Stel, zei Galilei, dat je een aanbeeld en een hamer aan elkaar knoopt. Ongeveer zo.

de-vector-van-de-hamer-en-van-het-aambeeld-24689659

Valt dit geheel nu sneller of langzamer dan een aparte hamer en een apart aanbeeld? Als de hamer langzamer gaat, remt zij het aanbeeld en gaat het geheel dus langzamer dan het aanbeeld alleen. Maar het geheel van aanbeeld en hamer is zwaarder dan het aanbeeld alleen, dus zouden aanbeeld en hamer samen juist sneller moeten vallen. Het probleem kan worden opgelost door aan te nemen dat hamer en aanbeeld even snel vallen.

Prachtig, nietwaar? Een bewijs is het natuurlijk niet. Dan had de Griekse filosoof Zeno ook wel bewezen dat een pijl nooit tegen een muur geschoten kan worden en dat een konijn een schildpad nooit kan inhalen. Maar toch is het verschil tussen een goed experiment en een goed gedachtenexperiment kleiner dat je zou denken.

Een goed experiment, of je het nou uitvoert of niet, moet retorisch goed werken: het verhaal moet kloppen. Het experiment moet je gedachten zo op een spoor zetten dat de uitkomst werkelijk als een bom inslaat. De eerste stap in die vertelkunst in de vraag die het experiment stelt. Vallen zware voorwerpen wel echt sneller? Zetten mensen hun morele kompas onder druk van autoriteit uit, of in een groep? Het moeten als het even kan alledaagse, onschuldige vragen zijn. Het is voor het effect van het experiment namelijk belangrijk dat je het antwoord op de vraag allang denkt te weten. Als je geen verwachtingen hebt werkt een experiment niet. Daarom richten onderzoekers het experiment zo eenvoudig en zo puur in als het maar enigszins kan. Je denkt echt dat je zeker weet wat er uit gaat komen. Maar dan komt het natuurlijk. In de uitvoering blijkt het tegendeel. De ontluisterende uitkomst van een goed experiment is dat je al die tijd ongelijk had. Alle voorwerpen vallen even snel. De morele standvastigheid van de mens is flinterdun.

Ik kan erg genieten van goed ontworpen experimenten. Maar ik vind gedachtenexperimenten er toch de mooiste vorm van. Een gedachtenexperiment hoef je niet eens uit te voeren om het overtuigend te laten zijn. Vaak gaat dat natuurlijk mis. Veel theoretisch natuurkundigen zijn goed in gedachtenexperimenten. Einstein was er een kei in. Maar een van zijn bedenksels: het Einstein, Poldofsky, Rosen experiment werd later echt uitgevoerd en stelde hem in het ongelijk. Over dat experiment schrijf ik nog wel eens een blogje. Tot die tijd is het aan de makers van gedachtenexperimenten om te overtuigen zonder dat hun hersenspinsels in het echt getoetst kunnen worden.

Meer lezen?

Ik ga op de waarde van echte experimenten in Waardendragers. Ook mijn blogjes Eksters en Lableven raken aan dit onderwerp.

Memen

Memen vormen de spil in wat je wel een culturele evolutietheorie kan noemen. Richard Dawkins wijdt er in zijn boek ‘The Selfish Gene’ niet meer dan een hoofdstukje aan, maar het idee blijkt aanstekelijk en duikt op veel plekken op. Eigenlijk gebruikt Dawkins de evolutietheorie als metafoor voor de verandering van ons ‘gedachtengoed’. Memen – ideeën eigenlijk – verspreiden zich door communicatie en zijn onderhevig aan een cultureel selectieproces; net zoals genen zich door voortplanting verspreiden en aan natuurlijke selectie onderhevig zijn. Een soort heeft een genenpool, een cultuur een memenpool. Met het begrip memen in de hand kunnen allerlei concepten uit de evolutietheorie één op één ingezet worden voor het begrijpen van kennisontwikkeling.

Van mementheorie kun je van alles vinden, maar voor ik daar wat meer over zeg is het misschien goed om iets verder op de boodschap van het boek ‘The Selfish Gene’ zelf in te gaan. Dawkins is namelijk een reductionist pur sang. Het kernbetoog van Dawkins is dat de evolutie niet een evolutie van organismen of soorten is, maar een evolutie van genen. De genen vormen de bouwplannen van de organismen die ze gebruiken om de competitie met andere genen aan te gaan in hun strijd om het bestaan. Organismen zijn dus slechts “fenotypen”, machines die de genen (het “genotype”) om zich heen bouwen om zich succesvoller voort te planten. Alle zichtbare eigenschappen van die organismen zoals intelligentie of fysieke kracht zijn dus uiteindelijk terug te voeren op het succes van de genen die eigenschappen veroorzaken. Een gen in een sterk dier heeft nu eenmaal meer kans zich voort te planten dan een gen in een zwak dier. Het hele boek lang hamert Dawkins er in dat evolutie blind is; erg blind.

Terug naar de memen. De kracht van mementheorie zit vast in haar eenvoud en herkenbaarheid. Als soorten kunnen evolueren door toedoen van genen, waarom kunnen culturen dan niet evolueren door toedoen van memen? Memen springen van het ene naar het andere brein, planten zich daar, bevrucht door andere ideeën, voort en springen weer over. Sommige ideeën zijn succesvol en invloedrijk en springen van brein naar brein, andere ideeën zijn minder invloedrijk en zijn dus een kort ‘leven’ beschoren. Dit is een intuïtief idee en als de evolutietheorie zoveel verklaringskracht heeft voor het begrijpen van het ontstaan van soorten waarom kan mementheorie die rol dan niet voor de evolutie van culturen spelen?

Als metafoor vind ik mementheorie ook mooi. Ze lijkt erg op het idee van een kennisstroom dat ik eerder besprak. Het dwingt tot bescheidenheid over je eigen rol de ontwikkeling van ons gedachtengoed. Eigenlijk zegt mementheorie dat jouw ideeën niet bij jou ontspruiten, maar dat je ze te leen hebt en ze hooguit wat kan veranderen voor je ze weer de wereld in stuurt. Het beeld helpt ook om te begrijpen dat ideeënvorming iets is wat je samen doet. Je vormt ideeën door het gesprek aan te gaan met anderen; waarbij zowel de ideeën zelf als het gedachtengoed waarbinnen ze succesvol kunnen zijn zich moeten ontwikkelen. Een co-evolutie, zoals ook soorten en hun ecosysteem co-evolueren.

Maar, als theorie vind ik mementheorie nogal overschat. In tegenstelling tot genen kunnen we memen niet onder de microscoop leggen en bekijken hoe ze veranderen. Er zijn maar een beperkt aantal genen, terwijl er oneindig veel memen kunnen bestaan. De koppeling tussen genen en organisme lijken me veel harder dan die tussen memen en cultuur. Dawkins laat in zijn boek heel goed zien dat de evolutietheorie zijn kracht voor een belangrijk deel dankt aan de moderne interpretatie ervan en het wetenschappelijke apparaat dat daar omheen gebouwd is. Dat kun je niet zo maar overzetten naar de wereld van gedachten. In die zin is mementheorie op dit moment waar de evolutietheorie was toen Darwin hem net publiceerde. Een wervend inzicht en een begin, misschien.

Een goede theorie helpt vaak om de juiste vragen te stellen. Maar, ik vraag me af of mementheorie ons niet eerder op het verkeerde dan op het goede spoor zet. In mementheorie doet alleen de aanstekelijkheid van een idee er toe. Hoe we ideeën verwerken of verbeteren doet er niet toe. Het maakt niet uit hoe we aan informatie komen, hoe we leren en zelfs niet hoe we communiceren. De inhoud van de ideeën is ook niet van belang. Mementheorie vindt het niet interessant wie Martin Luther King was en wat er van zijn visie van belang is voor de mensheid. Het enige waar mementheorie zich op richt is hoe hij zijn ideeën kon verspreiden en mogelijk wat maakte dat ze in goede aarde vielen.

En dan is er nog die extra reductiestap. Dawkins betoog voor het organisme als fenotype: een machine die door de genen gebouwd wordt om zichzelf succesvoller te kunnen voortplanten is vrij overtuigend. In mementheorie kun je een zelfde stap zetten. Vaak worden dan instituten zoals de kerk aangehaald. Zijn dat niet ook hele complexe machines, met als enige doel de verspreiding van het idee van God? Is God niet gewoon een succesvolle meme, die de kerk gebruikt om zich te handhaven tussen andere ideeën? Overtuigde atheïsten vinden dit wel een mooi plaatje, maar hetzelfde recept kan je natuurlijk op elk instituut of cultuurdrager toepassen. TV kan je zien als memencentralisatie, boeken als memenconservatie, scholen zijn er om de meme van scholing voor te planten, universiteiten voor de meme van wetenschap, parlementen voor de meme democratie, en zo voort. Ik vraag me af wat we daar mee opschieten. Dat een cultuur rust op breed gedragen basisideeën is wel algemeen aanvaard; het woord mentaliteit verwijst daar ook naar. Het is ook wel een houdbare stelling dat cultuurdragers de manifestaties zijn van de basisideeën van een cultuur. We kunnen ook nog zeggen dat ze helpen om die ideeën in stand te houden, maar om dat nu het enige doel te noemen. Dat is misschien wat ongepast.

Terwijl je dit las hebben allerlei ideeën zich in je hoofd genesteld en lekker liggen seksen met andere ideeën. Sommige voortbrengsels daarvan zullen mij weer inspireren tot een nieuw blogje vol potentiële ideeënsex. Toch? Vergeet die dus niet te delen, voor het voorbestaan van onze cultuur 🙂

Meer Lezen?

Ik beschreef eerder 2 andere metaforen voor kennis in kenniscontainers en in kennisstroom.

Ook schreef ik al eens over de evolutietheorie zelf in evolutiesnelheid.

Kennisstroom

Metaforen zijn belangrijk voor de manier waarop we dingen begrijpen. Daarom is het misschien goed om eens stil te staan bij de metaforen die we voor kennis hebben. In dit blogje wil ik me daarbij richten op het idee van een kennisstroom. Ik kwam het woord tegen in een boek door Joan van Aken en Daan Andriessen, waar het samen met het begrip praktijkstroom gebruikt wordt. Mooi vind ik dat: de kennis en de praktijk die steeds veranderen, zich altijd maar ontwikkelen en elkaar beïnvloeden. Zo brengen van Aken en Andriessen het tenminste. In dit blogje wil ik nog een stap verder gaan en puur eens nadenken over wat het betekend om kennis als een stroom te zien en niet als een bouwwerk of iets heel anders. Dat is niet per sé zoals het in het boek beschreven staat natuurlijk, maar het geeft misschien wel te denken.

Het eerste wat in je gedachten komt bij een stroom is natuurlijk dat het niet ophoudt. Bij een stroom denk ik aan de Rijn of Maas, die steeds nieuwe dingen met zich mee brengen. In een stroom verdwijnen dus ook weer dingen. Dat idee staat wel op gespannen voet met het idee dat wetenschappelijke kennis voor de eeuwigheid is, maar in een technische wetenschap, zoals de mijne is, het idee van tijdelijkheid weer heel normaal. Met het voortschrijden van de techniek, veranderd ook de kennis er over.

Wat ik ook mooi vind aan het beeld van een kennisstroom is dat het je als wetenschapper tot bescheidenheid dwingt over je bijdragen. In een vorig blogje stelde ik al dat er wereldwijd zo’n 5000 wetenschappelijke artikelen per dag worden gepubliceerd. Over een stroom gesproken! Ik werk vaak een jaar of meer aan een wetenschappelijk artikel. En al dat werk ten spijt is het dus maar één van de duizenden steentjes in de stroom in plaats van een rotsvast anker dat mijn unieke ideeën voor eeuwig vast legt. Verreweg de meeste artikelen zullen verdwijnen in de stroom en over een tijdje totaal vergeten zijn. Een enkel artikel heeft misschien een andere werking. Deze zal een verandering veroorzaken, omdat het tegen de heersende ideeën ingaat (en opgepikt wordt, wat zelden zo is). Maar verreweg de meeste artikelen ondersteunen de bestaande stroom door die voort te drijven. Of dat nou nut heeft of niet.

Wat ik zelf interessant vind aan het idee van kennis als stroom is dat kennis in deze visie wel verandert maar niet groeit. Een stroom heeft misschien een oorsprong, ze kan groeien, maar eeuwigheidswaarde heeft het allemaal niet. Ik denk wel eens dat er bepaalde ideeën bestaan die steeds terugkeren, omdat mensen er nou eenmaal opkomen: zoals idealisme of empirisme en waar nieuwe mensen steeds weer nieuwe woorden aan geven om hun tijdgenoten te overtuigen. Die ideeën zijn dan wel ‘eeuwig’ maar ze zijn eerder geleend dan bedacht. Plato was heus niet de eerste idealist en er komt ook geen laatste idealist. Er is eerder een bedding voor idealisme, steeds nieuwe ideeën vinden via idealisme hun weg.

Ik denk dat een kennisstroom een goede metafoor is voor kennis, maar ik merk ook dat ik het makkelijker vind om onze gemeenschappelijke kennis als stroom te zien, dan om mijn eigen kennis zo te zien. Natuurlijk stromen er ook ideeën door mijn hoofd, ongeveer zoals ik dat hier beschreven heb, maar het idee dat mijn gedachten alleen maar langs komen, in plaats van dat ik daar sturing aan geef, zit me dwars. Ik zou willen dat mijn ideeën, die ik met moeite uit de wildernis gebikt heb, bouwstenen zijn en dat mijn kennis een stevig bouwwerk wordt, in plaats van iets wat gewoon maar langs rolt. Ik denk dat dat gevoel: dat je het anders zou willen; dat je wil dat je werk er toe doet, de reden is waarom we kennis vaker als gebouw dan als stroom zien. Jammer eigenlijk.

Meer lezen.

Dat en hoe metaforen belangrijk zijn voor ons begrip besprak ik in in mijn blogje metaforen voor het leven. In kenniscontainers besprak ik de bekendste kennismetafoor ‘het brein als container’. Het idee van de ‘groei van kennis’ besprak ik in groeit kennis? Ik sprak over empirisme en idealisme in het blogje waarheidsinjecties.

Het boek van van Aken en Andriessen waar ik het idee van een kennisstroom uit haalde heet: Handboek ontwerpgericht wetenschappelijk onderzoek: wetenschap met effect. Boom Lemma uitgevers, 2011.

Lableven

In het begin van het boek verontschuldigd Bruno Latour zich haast aan de werkemers van het laboratorium waar “Laboraratory Life” over gaat. Niets uit het boek, zo zegt hij, zal hen verbazen: het boek geeft gewoon een beschrijving van hun werk zoals zij dat uitvoeren, iets nieuws zullen ze daar dus niet van leren. Is Latour hier oprecht? Ik vermoed van wel maar hij weet ook donders goed hoe zo’n positionering retorisch werkt. “Laboratory life” is een klassieker in de wetenschapssociologie. Om dat te kunnen begrijpen moet je het boek misschien in zijn tijd kunnen plaatsen. We spreken hier het einde van de jaren 70. Wetenschap is in die tijd uitgegroeid tot het miljoenenbedrijf dat het nu nog is. In de jaren 70 komen de sociale wetenschappen tot grote bloei. Er is optimisme over de maakbaarheid van de samenleving en goede sociaal wetenschappelijke kennis speelt daarin een grote rol – net zoals onze kennis van de natuur eerder de techniek heeft voortgestuwd.

Een van de projecten die deze sociale wetenschappers oppakken bevraagt de status van wetenschappelijke kennis. Een dominante opvatting van wetenschap is het “positivisme”. De wetenschap beroept zich van oudsher op een aanpak die tot zekere, ware, kennis kan leiden. De positivistische mythe is dat de wetenschap slechts feiten bloot legt: het is een neutrale, objectieve onderneming waarin de wetenschapper slechts een instrument is. In de kritische jaren 70 komt er een tegenbeweging op gang die het sociaal constructivisme heet. Volgens het sociaal constructivisme zijn feiten geen waarheden die toevallig ontdekt zijn door wetenschappers, maar als de uitkomst van complexe sociale processen waarin machtsstructuren en onderhandelingen een belangrijke – zo niet allesbepalende – rol hebben. Veel sociaal constructivisten hebben een relativistische wetenschapsvisie. In deze visie houden we dingen niet waar omdat ze “bewezen” zijn, maar omdat de aanhangers van een bepaalde theorie toevallig sterker zijn gebleken dan de tegenstanders.

En dan krijgt Bruno Latour, een jonge antropoloog de kans om twee jaar lang door te brengen in een biomedisch laboratorium. Hij bestudeert de wetenschappers alsof ze een onontdekte stam zijn. Hij probeert grip te krijgen op hun werkprocessen, hun gebruiken en cultuur en hij geeft antwoord op een actuele vraag: hoe komen feiten nu precies tot stand? In Laboratory Life schetst Latour een beeld van het lab als een productiebedrijf van wetenschappelijke teksten. Alle activiteiten zijn er op gericht invloedrijke wetenschappelijke publicaties te schrijven. Daarvoor worden met de grootste zorgvuldigheid metingen verricht en geïnterpreteerd.

Een belangrijk thema in het boek is de rol van theorie, of bestaande feiten, in de constructie van nieuwe feiten. De apparatuur in het laboratorium bijvoorbeeld. De metingen die deze apparaten doen bouwen sterk op bestaande kennis uit de natuur- en scheikunde en hun resultaten kunnen niet zonder deze kennis geïnterpreteerd worden. Meetmachines zijn gematerialiseerde theorie. Verderop in het boek laat Latour zien hoe, in een zeer uitgebreid programma een poging gedaan wordt de werking een bepaald hormoon aan te tonen. Vanaf het moment dat het hormoon gemeten kan worden en als feit verondersteld wordt ontstaat er bloeiend wetenschappelijk programma om het hormoon heen.

Latour beschrijft het lab dus als een hermetisch bolwerk, waarin specialistische kennis nodig is om specialistische kennis te krijgen en waarin feiten vooral gewaardeerd worden om hun vermogen nieuwe feiten op te leveren. Reputatie speelt bij deze acceptatie van feiten een allesbepalende rol. Latour laat zien hoe reputatie op micro niveau in het lab de uitkomst van discussies beïnvloed en hij maakt ook een macro analyse van de rol van reputatie in het grotere wetenschappelijke bedrijf. Je reputatie hangt af van de waardering die je vakgenoten opbrengen voor je werk, hetgeen weer sterk samenhangt met de vruchtbaarheid van je bevindingen voor het doen van nieuwe bevindingen. Ook dit versterkt zichzelf: met reputatie komt geld om onderzoek te doen en met de resultaten van dit onderzoek komt reputatie.

Het briljante van Laboratory Life is dat Latour met zijn gedetailleerde empirische studie een gevoelige klap uitdeelt aan beide kampen uit die tijd. Zowel de positivisten als de sociaal constructivisten moeten zich na het lezen van het boek achter de oren krabben. De positivisten halen bakzeil omdat het knap moeilijk is om na het lezen van Laboratory Life nog te beweren dat wetenschappelijke feiten niet sociaal geconstrueerd zijn. Latour laat immers in detail zien hoe deze constructie plaats vindt. Maar de relativistische sociaal constructivisten komen er niet beter af. Het is na het lezen van het boek ook gans onmogelijk om te stellen dat feiten slechts sociale constructies zijn. Het hele boek ademt de zorg en betrokkenheid van de wetenschappers bij het waarheidsproject dat zij in het lab aan het uitvoeren zijn. Als zij meer dan anderen de waarheid in pacht beweren te hebben, is het niet omdat zij “toevallig” gewonnen hebben: ze hebben er harder en met meer wetenschappelijke zorgvuldigheid aan gewerkt.

Latour moet geweten hebben dat zijn werk een grote controverse zou kunnen veroorzaken. Waarom is het boek dan zo bescheiden van toon? Het antwoord is simpel. Latour gebruikt bescheidenheid om zijn interpretatie van het leven in een laboratorium kredietwaardig te maken: hij wil dat we het lezen als een feitelijk relaas, niet als een betoog dat een bepaalde visie ondersteund. Juist daarmee slaagt hij er in om zulke rake klappen uit te delen aan de verschillende visies die er over het wetenschappelijk werk bestaan. Door al zijn bevindingen oncontroversieel te verklaren – zeker voor de werknemers van het lab zelf – portretteert hij zijn eigen werk als feitelijk. En feiten zijn nu eenmaal moeilijk te negeren.

Nog even dit. Zowel vanwege haar inhoud als vanwege haar subtiele retoriek vind ik dat elke wetenschapper Laboratory Life gelezen zou moeten hebben.

Meer lezen?

Dit blogje is gebaseerd op de meest recente versie van: Latour, Bruno, and Steve Woolgar (2013) Laboratory life: The construction of scientific facts.

Ik schreef eerder over wetenschapsfilosofie in waarheidsinjecties en over de macht en kracht van de experimentele wetenschap in Eksters en waardendragers.

Groeit Kennis?

Er worden elke dag ongeveer 5000 wetenschappelijke artikelen gepubliceerd. Dat is geen exact getal want er bestaan alleen schattingen van de aantallen gepubliceerde artikelen – zoveel zijn het er: duizelingwekkend veel. Met dit soort getallen is het meer de vraag of kennis ons niet boven het hoofd groeit dan of kennis überhaupt groeit, maar ik wil me in deze blog toch even tot die tweede vraag beperken.

Iemand die zich erg sterk gemaakt heeft voor de groei van kennis is wetenschapsfilosoof Karl Popper.  Popper vindt dat wetenschappelijke kennis moet groeien om wetenschappelijk te kunnen zijn. In “The Growth of Scientific Knowlegde” schrijft hij:

 “Ik ben van mening dat voor het rationele en empirische karakter van wetenschappelijke kennis een voortdurende groei essentieel is en dat wetenschap dat karakter zal verliezen, wanneer zij niet langer groeit. Want wetenschap is rationeel en empirisch vanwege de manier waarop zij groeit, vanwege de manier waarop haar beoefenaren tussen de beschikbare theorieën een onderscheid maken en de beste er van uitkiezen.” (Popper, 1978)

Het is misschien goed om even stil te staan bij wat Popper hier zegt. Voor Popper is wetenschap een vorm van proefondervindelijk leren. Steeds moeten we onze kennis aan nieuwe tests onderwerpen. Popper wil dat we proberen om de fouten in wat wel weten op te sporen en te herstellen en dat proces is wat zorgt dat kennis groeit. Met groei van kennis bedoelt Karl Popper dus niet het verzamelen van meer en meer gegevens; ongeveer zoals je ook steeds meer spullen in huis krijgt. Popper doelt op het verbeteren en vervangen van theorieën over die gegevens; ongeveer wat er gebeurd als je je spullen in huis herschikt en opruimt. Voor Popper is de groei van kennis dus ook de groei van de kwaliteit of misschien zelfs de waarheid van wat we weten en niet persé dat we over meer onderwerpen iets weten of meer verschillende dingen weten over een onderwerp.

Als je dit idee toepast op je eigen kennis dan zie je meteen dat er iets tegenstrijdigs in zit. Popper zegt eigenlijk dat kennis die je vaak in twijfel trekt beter is dan kennis waar je dat niet mee doet. Onzekere kennis is wetenschappelijker dan zekere kennis. In het dagelijks leven zijn we meestal veel te zeker van onze zaak. Ik weet bijvoorbeeld zeker dat mijn moeder echt mijn moeder is, dat mijn konijnen elkaar lief vinden en dat mijn vrouw niet vreemd gaat. Ik doe dus ook geen enkele moeite om dat te toetsen waardoor de eerlijkheid van mijn moeder, mijn trouwe vrouw en de vriendschap tussen mijn konijnen meer een kwestie van geloof zijn dan een vorm van wetenschap. Het is in Poppers visie nu eenmaal niet ‘empirisch’ en ‘rationeel’ om te geloven dat mijn konijnen elkaar lief vinden als ik ze dat niet af en toe vraag.

Maar wetenschappers zijn ook vaak veel te zeker van hun zaak. Het merkwaardige van de visie van Popper is dat wetenschap zichzelf zo uitholt. Elke wetenschappelijke stroming heeft een harde kern van ideeën die eigenlijk niet meer in twijfel getrokken worden: de wetten van Newton bijvoorbeeld of de principes achter de evolutietheorie. Gaandeweg zijn deze ideeën zo geaccepteerd geworden dat je je moet afvragen of ze in Poppers visie nog wel wetenschappelijk zijn. Er is heel erg veel (nieuwe) wetenschap gebaseerd op deze ideeën, maar omdat wetenschappers ook graag iets nieuws willen ontdekken toetsen ze de basisideeën niet meer. Dat maakt die basisideeën, in Poppers termen dus minder rationeel en empirisch. Wat wel getoetst word zijn allerlei ideeën die in meer of mindere mate afgeleid zijn van kernideeën. We hebben dus een helverlichte ring van echt wetenschappelijke ideeën rondom een donkere kern van puur geloof.

Misschien is het goed dat het zo gaat. Een mens kan nu eenmaal niet aan alles twijfelen. Maar misschien is die combinatie van niet betwijfelde harde kernen met daaromheen ringen van twijfels wel het gevolg van een misverstand over wat ‘groei’ van kennis eigenlijk is. Misschien moeten we ons, als we het idee van groei dat Popper naar voren brengt serieuzer nemen ons minder op de ringen richten en wat meer op de kernen. Zijn we het niet aan onze stand verplicht om ook die basiskennis in twijfel te blijven trekken en in Popperiaanse zin aan proeven te onderwerpen? Hoeveel van die 5000 artikelen per dag doen dat nog?

Meer lezen?

Het citaat in dit blogje kwam uit:

Popper, Karl R. De groei van kennis. Boom Koninklijke Uitgevers, 1978.

In Grenzen ga ik in op de groei van kennis in een vakgebied. De groei van de wetenschap als geheel bespreek ik in Big Science. De groei van kennis, zoals de meeste wetenschappers het invullen, is misschien wel een wetenschappelijke mythe. net zoals die over  Stokoude Kennis, die ik in een eerder blogje oppakte. Ook de toenemende specialisatie in de wetenschap, die ik in Helpt Specialiseren? besprak, is gerelateerd aan het idee van de groei van kennis.

Evolutiesnelheid

De evolutietheorie is misschien wel de meest bekende wetenschappelijke theorie en ze is bedrieglijk eenvoudig, waardoor er veel misverstanden over bestaan – ook bij geleerden.  Een van de misverstanden over evolutie waar ik me het meest aan erger is dat het een langzaam proces is. Dat idee leidt tot allerlei denkfouten. Wat je bijvoorbeeld hoort en leest is: de evolutie gaat langzaam en daarom zijn we nog niet aangepast aan onze omgeving vol met computers en andere nieuwe media.  Onze genen zijn immers afgestemd op een jagers- verzamelaarsleven op de steppe. Misschien denk je nu: “Ja maar dat klopt toch gewoon? Waar heb je het over”. Nou, dat zal ik uitleggen.

Hoe snel gaat evolutie? Dat hangt van een aantal dingen af. Allereerst zijn er twee soorten evolutie waar je rekening mee moet houden: selectie van genen binnen een soort en verandering van genen zelf. Het eerste proces kan heel snel gaan. Darwin merkte dit in de Origin of Species al op: fokkers die consequent het nageslacht van dieren op bepaalde eigenschappen selecteerden slaagden er binnen een paar generaties al in een soort te veredelen. Laten we deze vorm van evolutie maar even soortveredeling noemen – ook als het om de mens gaat en de natuur de selectie doet en niet een fokker. Soortveredeling komt in de natuur bijvoorbeeld voor als de omstandigheden snel veranderen. Bijvoorbeeld als er andere roofdieren in de omgeving gaan leven. Het gaat niet van de een op de andere dag, maar als we 20 jaar voor een mensengeneratie rekenen kan een snelle soortveredeling van de mens in een paar eeuwen (10-20 generaties) plaats vinden.

Laten we de tweede vorm van evolutie, het veranderen van genen, maar even genverbetering noemen. Dit proces gaat veel langzamer. Nieuwe genen ontstaan door kopieerfouten, die erg weinig voorkomen en die bovendien vaker negatief dan positief uitpakken. Bovendien moet een eventueel succesvol nieuw gen zich nog over de hele populatie verspreiden. Nu worden er per jaar meer dan 100.000 mensen geboren.  Dus is het geen gekke gedachte dat er elke generatie tenminste één positieve gen-mutatie plaats vind. Die moet zich vervolgens wel over 6 miljoen mensen verspreiden, wat zeker meer dan 20 generaties duurt. Maar de mens stapte ongeveer 10000 jaar geleden, 50 generaties dus, over op de landbouw. Een ‘landbouw gen’, bijvoorbeeld voor tolerantie tegen lactose heeft dus wel degelijk kans gehad zich over de mensheid te verspreiden.

Zelf denk ik dat het snellere proces van soortveredeling veel belangrijker is dan genverbetering. Natuurlijk hebben we onze genen nog niet aangepast aan iPads, maar veel eigenschappen die handig zijn bij het omgaan met iPads zitten allang in onze gemeenschappelijke genenpool: intelligentie, de mogelijkheid om te gaan met prikkels, abstract redeneren en een reeks andere dingen die handig zijn om met iPads om te kunnen gaan, waren op de steppe ook al handig, en kunnen zich nu gewoon via soortveredeling versterken. Bovendien is die iPad ook niet uit de lucht komen vallen, maar één teken van een maatschappij die allang aan het veranderen is. Lezen doen we sinds de Grieken, de drukpers is in de 16e eeuw uitgevonden, radio bestaat al meer dan een eeuw. Als omgaan met grote hoeveelheden informatie de mensheid verder helpt dan is de versterking van die genen allang aan de gang.

Ik denk dat het fair is om te stellen dat technologische ontwikkelingen sneller gaan dan de evolutie, maar we moeten niet net doen alsof de mens nog altijd een steppemens is. Dieetgoeroes die stellen dat ons lijf gebouwd is op het eten uit de prehistorie stappen over 10.000 jaar evolutie heen die er echt wel toe doen. Bovendien moeten we niet net doen alsof een technologische uitvinding, zelfs zoiets baanbrekends als het internet,totaal nieuwe dingen van ons mensen vraagt. Een wereld met internet vraagt niet ineens om andere lichaamsdelen, andere perceptie vermogens of intelligentie. Hooguit hebben we een beetje meer nodig van iets dat we al veel langer gebruikten. Evolutie gaat sneller dan je denkt en zelfs als het langzamer gaat dan de ontwikkeling van de technologie, wil dat niet zeggen dat evolutie iets van het verleden is. Onze soort evolueert nog steeds, in een gestaag tempo, elke dag; en zelf vind ik dat een prettige gedachte.

Waardendragers

Mijn vrouw en ik waren kort geleden in Kamp Vught. Kamp Vught was in de tweede wereldoorlog een doorvoerkamp voor de Nazi’s, na de oorlog werden Nederlandse collaborateurs er gevangen gezet, waarna het kamp nog lang als vluchtelingenkamp in dienst geweest is. Kamp Vught bestaat uit grote barakken met honderden stapelbedden zoals je die wel uit films over concentratiekampen kent. Het is een ongemakkelijk gezicht, maar als je je het leven in het kamp voorstelt wordt het pas echt beklemmend. Die slaapzalen lagen vol uitgehongerde en veelal zieke mensen voorstellen. Overal lag er wel iemand te huilen of te schreeuwen. Mishandeling van gevangenen kwam er veel voor, in Vucht was het absolute dieptepunt het Bunkerdrama waarin 74 vrouwen een nacht in een cel van 9 bij 9 worden opgesloten, een incident dat zelfs de bezetter zelf te ver ging.

Terwijl we door het kamp werden rondgeleid, dwaalden mijn gedachten onwillekeurig af naar de experimenten van Milgram en Zimbardo. Dit zijn experimenten waarover ik, als ik een kansje zie, graag vertel in de klas. Milgram was geïnteresseerd in hoe mensen op autoriteit reageerden. Hij nodigde mensen uit in het lab om mee te doen aan een experiment ‘over leren’.  Proefpersonen werden gevraagd electroshoks uit te delen aan een andere proefpersoon die een lijst met woordjes aan het leren was. Bij elke nieuwe fout moest er een fellere electroshok uitgedeeld worden. In werkelijkheid was de andere proefpersoon een acteur. Hij speelde het effect van ernstige electroshoks na. Eerst vertoonde hij lichte schikreacties, maar al snel begon hij te klagen, dan te jammeren en te schreeuwen om ten slotte helemaal geen reactie meer te geven. Veel proefpersonen voelden zich steeds meer bezwaard electroshoks uit te delen, maar als de wetenschapper in de ruimte op neutrale toon zei dat het experiment vereiste dat de electroshoks werden uitgedeeld deden ze het toch, althans 65% van de proefpersonen ging door tot dat het maximum van 450 volt –  en absolute stilte in de andere ruimte – bereikt was.

Zimbardo bootste de situatie in een gevangenis na in het ‘Stanford Prison Experiment’. Hij nodigde een groep proefpersonen uit om in een rollenspel de situatie in een gevangenis na te spelen. De groep proefpersonen werd willekeurig ingedeeld in twee groepen waarvan één groep als gevangenen en de andere als bewakers werd aangewezen. De situatie van een gevangenis werd nauwkeurig nagebootst, de gevangen werden gearresteerd, kregen nummers enzovoort. De eerste dag gebeurde er weinig, maar al snel liep de situatie volledig uit de hand. Op de tweede dag kwamen een aantal gevangen in opstand, die werd ‘neergeslagen’ met brandblussers. Daarna gingen de bewakers steeds verder om controle te houden, ze gingen psychologische spelletjes spelen met de gevangenen, ze gingen straffen door matrassen weg te halen (gevangen moesten op beton slapen), ze weigerden om toiletemmers van de gevangen te verschonen, enzovoort. Het sadisme van de bewaking liep zo snel uit de hand dat het experiment vroegtijdig gestopt moest worden – na zes dagen al.

Studenten reageren vaak verbaast als ze over deze experimenten horen. Als ik ze de opzet van het experiment vertel en ze vraag om een voorspelling te doen over de uitkomsten dan onderschatten ze meestal het aantal mensen dat bereid is ernstige electroshoks uit te delen en de zwaarte van de mishandeling die de nepbewakers hebben toegepast. De waarheid die de experimenten van Milgram en Zimbardo laten zien, is dat ons gedrag in hoge mate door onze omgeving wordt bepaald, ook als die omgevingen dingen van ons vragen die we normaal gesproken niet zouden doen. In Vught ging het natuurlijk niet anders. Ook toen de Joodse gevangenen waren vervangen door Nederlandse collaborateurs en de Duitse bewakers door eerzame Nederlandse bewakers waren de pesterijen en mishandelingen aan de orde van de dag. De mishandelingen waren het gevolg van de rollen van bewaker en gevangene veel meer dan de afkomst of overtuiging van de mensen in het kamp. In kamp Vught en in andere concentratiekampen was het Stanford experiment al eens uitgevoerd.

Experimenten zijn waarheidsdragers en ik vind dat iedereen van de experimenten van Zimbardo en Milgram zou moeten weten, maar niet vanwege de waarheid die ze bloot legde– dat gedrag sterk door de sociale omgeving gestuurd word. Veel belangrijker vind ik dat deze experimenten ook waardendragers zijn. Door het belang van de omgeving op het gedrag te laten zien, laten ze ook het belang van universele waarden zoals gelijkwaardigheid zien en nopen ze tot bescheidenheid. Wat de proefpersonen van Milgram en Zimbardo deden, zouden wij allemaal kunnen doen en zo redeneren we meestal niet over de wereld. We overschatten ons zelf en ons vermogen ons eigen gedrag correct in te schatten schromelijk, we geneigd oorzaken van ons eigen gedrag vooral in onze omgeving te zoeken terwijl we bij anderen de persoon verantwoordelijk houden. We denken vaak over de schurk en de held als personages,  terwijl het eigenlijk rollen zijn. En die rollen kunnen vanuit het perspectief van de ander zomaar omgekeerd zijn. Steeds als we de ander op een grote of kleine manier als schurk wegzetten zouden we eigenlijk even terug moeten denken aan de proefpersonen die destijds zonder al te veel druk zware elektroshocks uit bleken te delen. Dat hadden wij ook kunnen zijn – echt.

Ik ben na het schrijven van dit blogje natuurlijk erg benieuwd naar jullie mening over experimenten als waardendragers. Dragen de experimenten van Zimbardo en Milgram nog andere waarden, en hoe dan? En welke andere experimenten zien jullie eigenlijk als waardedragers?

Meer lezen?

Het experiment van Milgram wordt prima beschreven op Simply Psychology, Wikipedia geeft een prima introductie van het Stanford Prison Experiment. Het bunkerdrama  in Kamp Vught word prima uit de doeken gedaan op hun website.

Ik reken waardendragers uiteraard tot de basiskennis, waar ik eerder een blogje over schreef en het experiment over eksters uit mijn vorige blogje reken ik ook tot de (lichte) waardendragers.

Eksters

Veel vragen worden met experimenten beslist. Experimenten zijn ook ideaal als je dingen zeker wil weten. Welke wasmachine gebruikt het minste energie? Zitten er in rietsuiker meer calorieën dan in fruitsuiker? Vertrouwen mensen eerder hun eigen waarnemingen dan die van de groep? Bestaat licht uit deeltjes of uit golven? Allemaal dingen die je met experimenten kan vaststellen – en op weinig andere manieren.

Het mooiste is als een experiment aantoont dat iets waar je altijd van dacht dat het onzin was toch waar blijkt te zijn of andersom. Het maakt niet uit of je met een Miele wast of een B-merk. Er zitten evenveel calorieën in fruitsuiker. Mensen vertrouwen de groep. Licht bestaat uit golvende deeltjes. Dat soort dingen. Ik vind het het mooist als een experiment iets aankaart waar iedereen al een mening over heeft. Neem Eksters. Schattige vogeltjes zijn dat met een voorkeur voor glimmende dingen. Pas dus op met je sieraden als je een Ekster ziet!

Het verbaast je misschien dat deze volkswijsheid nooit eerder aan een experiment onderworpen is, maar wij wetenschappers doen veel te weinig aan het toetsen van volkswijsheden. Onderzoekers van de Universiteit van Exeter (de naam is vast toeval) hebben het wel onderzocht en het blijkt dat Eksters een afkeer hebben van nieuwe dingen, of ze nu glimmen of niet. De onderzoekers plaatsten glimmende en niet-glimmende objecten in de buurt van het eten van wilde Eksters en bij de huiseksters van het lab. Beide groepen vermeden het eten waar voorwerpen bij geplaatst waren, of deze nu glommen of niet. Conclusie: wat de Ekster niet kent dat vreet hij niet.

Maar… Hoort er niet een kern van waarheid in dit soort volkswijsheden heden te zitten? Of anders… Als het niet waar is, hoe komen Eksters dan aan deze reputatie? Het antwoord op deze vraag schuilt in een gemene neiging van mensen om vooral te letten op dingen die in lijn zijn met wat ze al weten, de “confirmation bias”. Stel: je ziet een Ekster met een takje in zijn bek. Misschien dacht je nog “Wow! Een Ekster!”, maar je dacht niet: “Mmm… Eksters houden blijkbaar van niet-glimmende dingen zoals takjes”. Stel nu dat je een Ekster met een glimmend ding in zijn bek ziet. Dan denk je: “ZIE JE WEL!! Een Ekster met een glimmend ding! Het is DUS waar!” – goed gezien, maar toch niet helemaal eerlijk.

Zelfs als je reacties iets gebalanceerder zijn dan in het voorbeeld, is het makkelijk te snappen hoe Eksters hun reputatie kunnen houden. Als je eenmaal de reputatie hebt van zilverdief, zijn alle ogen op je gericht wanneer je het doet en nul ogen wanneer je het laat. In de praktijk zijn er zelfs geen waarnemingen nodig: het gaat om het aantal geloofwaardige beschuldigingen en als Ekster delf je dan het onderspit.

Zielig? Mwa. Maar wel een waarschuwing voor ons mensen. Als je denkt dat je iets zeker weet, vooral wanneer het is omdat iedereen het zeker weet – misschien is het dan tijd voor een eerlijk, vergelijkend, experiment.

Meer weten?

Het experiment met de Eksters is beschreven in:
http://www.theguardian.com/environment/2014/aug/18/silver-magpie-shine-research

De confirmation bias is een broertje van de selection bias, waar ik in mijn blogje over stokoude kennis al over sprak.

Metaforen voor het leven

Moois. Op de gevel van een boekwinkel, niet ver van mijn huis, staat deze tekst geschilderd: “een boek is als een bijl voor de bevroren zee in ons”. Ik hou van metaforen en deze heeft er twee: boeken worden met bijlen vergeleken en ons innerlijk met een bevroren zee. Maar, sinds kort zie ik veel meer in metaforen dan een mooie stijlfiguur. Dat komt door het boek ‘Metaphors We Live By’ van George Lakoff en Mark Johnson.

Lakoff en Johnson beweren dat metaforen veel meer zijn dan een speeltje voor dichters of romantische zielen. Nee…, we denken in metaforen: allemaal – de hele dag door. Lakoff en Johnson laten dat zien aan de hand van alledaags taalgebruik. Neem het idee van tijd. We hebben tijd genoeg. Lanterfanten is tijd verspillen. Je tijd is op. Dat meisje is je tijd niet waard. In al deze zinnetjes word tijd voorgesteld als iets waardevols dat snel op kan raken. Iets dat je goed moet besteden. Inderdaad: tijd is geld. Volgens Lakoff en Johnson begrijpen we wat tijd is door het te begrjpen als een schaars goed. Al deze zinnetjes zijn metaforen en ze laten zien hoe ons brein werkt, niet hoe we de taal versieren.

Als je eenmaal begint met het ontdekken van metaforen in alledaags taalgebruik, dan kun je nog wel even doorgaan en dat is dan ook precies wat Lakoff en Johnson doen. Liefde is een reis. Debat is oorlog. De economie is een (levend) wezen. Steeds gebruiken we vertrouwde concepten om abstractere concepten te begrijpen en dat begint volgens Lakoff en Johnson al heel vroeg. Richtingsmetaforen, bijvoorbeeld, leren we in onze vroegste jeugd en gebruiken we ons hele leven. Ook zinnetjes als: ‘de inflatie stijgt’,’ ik voel me down’ en ‘’de kern van het onderwerp’, zijn voorbeelden van alledaags metafoorgebruik. Als je het zo bekijkt begrijpen we bijna al onze concepten via metaforen. We stapelen concept op concept door metafoor in metafoor.

Er wordt wel gezegd dat wetenschap de werkelijkheid onttovert, maar het idee dat dat alles wat ik denk gebouwd kan zijn op metaforen vind ik zelf wel erg magisch. Ik weet niet of het waar is, maar als het zo is, dan is het een deel van het antwoord op de vraag naar basiskennis die ik hier al eerder stelde. Basiskennis is, in deze visie, kennis, die helpt andere ideeën te structureren. Misschien voldoet Goniometrie dan alsnog, maar misschien hebben we lessen nodig in grijstinten, liefde of speltheorie. Zeggen jullie het maar!

 Meer lezen?

Ik bespreek het boek “Metaphors We Live By” uitgebreider in mijn blog: Reasoning on Metaphorical Foundations.

Eerder stelde ik hier de vraag wat nu ècht basiskennis is: Basiskennis.