Halfwaardetijd | Kennis in Actie

Hoe wapenen wetenschappers zich tegen de tijd? In mijn vorige blogje betoogde ik dat wetenschappelijke kennis een halfwaardetijd heeft: hoe belangwekkend een vinding ook is, over tijd wordt de waarde ervan langzaam minder. Hierdoor zitten onderzoekers in een lastig spanningsveld.

Immers:

1 het kost (veel) tijd en moeite om aan nieuwe kennis te komen

2 die kennis gaat maar een beperkte tijd mee

Hoe gaan ze daar eigenlijk mee om? Hoe zorgen ze dat de kennis die ze opleveren de moeite waard is, ook als ze een houdbaarheidsdatum heeft? Ik denk dat er een paar strategieën te bedenken zijn die onderzoekers tot hun beschikking staan. Je zou aan elke strategie een type onderzoeker kunnen toekennen en misschien ook van elke strategie kunnen zeggen in welke disciplines ze het meest gangbaar zijn, maar ik denk dat de meeste onderzoekers een combinatie van deze strategieën gebruiken.

1 De fundamentswerker: richt je op het ontwikkelen van fundamentele kennis

Zou het niet wat zijn om zoiets als de evolutietheorie of de wetten van de logica ontdekt te hebben? Het fijne van het ontwikkelen van dit soort fundamentele kennis is dat deze op allerlei problemen toepasselijk is en daardoor ook lang meegaat. Deze theorieën hebben een lange halfwaardetijd, waardoor het de moeite waard kan zijn om veel te investeren in het maken ervan.

Jammer genoeg komen deze fundamentswerkers, verschillende hindernissen tegen. Zo is het een strategie met een hoog risico. Ik zou helemaal niet durven beweren dat fundamentele kennis in het algemeen een langere halfwaardetijd heeft dan toegepaste kennis in het algemeen. Dan moet je ook alle fundamentele theorieën meetellen die ooit bedacht zijn, maar die al snel niet bleken te kloppen of die niemand ooit begrepen heeft waardoor toepassingen uitbleven. Het is dus een beetje alles of niets: als het lukt gaat je theorie een hele tijd mee, maar verreweg de meeste fundamentele theorieën die bedacht zijn, zijn nooit of amper gebruikt.

Een tweede nadeel van deze strategie is dat fundamentele kennis vaak abstract en algemeen is. Daardoor is ze niet direct toepasbaar en haar toepasbaarheid is moeilijk te voorspellen. Als je een onderzoeker op radio geprikkeld hoort reageren op de vraag naar (latere) toepassingen van een onderzoeksprogramma dan weet je bijna zeker dat je met een fundamentswerker te maken hebt. Voor dit soort onderzoekers leiden toepassingen immers alleen maar af van de kern van de zaak. Toch is de vraag naar mogelijke toepassingen een goede vraag die een doordacht en concreet antwoord verdiend. Fundamentele kennis ontleent zijn waarde namelijk aan toepassingen; een toepassing zonder fundament is een heel stuk waardevoller dan een fundament zonder toepassingen.

2 De tijdreiziger: richt je op toepassingen die ver in de toekomst liggen

Een alternatieve strategie, die door engineers veel wordt toegepast, is om je op een verre toekomst te richten. Voor dit soort onderzoekers tellen toepassingen wel degelijk, dus proberen ze op een andere manier tijd te winnen. Dit doen ze door alvast vooruit te werken; aan een toepassing die “ergens in de toekomst” mogelijk kan worden. Hoe verder dat punt in de toekomst ligt hoe meer tijd de onderzoekers kunnen steken in het ontwikkelen van de kennis die er voor nodig is.

Er zijn drie overduidelijke nadelen aan deze strategie die alledrie te maken hebben met het feit dat de toekomst nu eenmaal onvoorspelbaar is.

Het eerst nadeel dat deze tijdreizigers hebben is dus dat de toepassing waar je aan werkt er misschien wel nooit gaat komen. Veel onderzoekers brengen tegen dit bezwaar dat de kennis die voor de ene toepassing ontwikkeld wordt ook heel nuttig kan zijn bij het maken van andere toepassingen. Helaas kleven er aan dit tegenargument dezelfde bezwaren als aan fundamenteel onderzoek. Dat er wel eens nuttige kennis gekomen is uit het maken van nutteloze toepassingen betekent nog niet dat het in het algemeen een effectieve manier is om aan je kennis te komen. Daarvoor zijn er gewoon teveel mislukkingen.

Het tweede nadeel is dat de technologie die beschikbaar is op het moment dat de toepassing er komt niet de technologie is die je nu moet gebruiken om de toepassing te demonstreren. Het zou dus zomaar kunnen zijn dat de kennis die je nu ontwikkeld niet de kennis is waarmee de uiteindelijke toepassing mogelijk wordt.

Het derde nadeel is dat niet alleen de komst van je toepassing zelf en de technologie waarmee die gerealiseerd moet worden onzeker is, maar ook toepassingscontext waar je het ding voor maakt veranderd. Mensen krijgen andere behoeftes en er komen andere technische mogelijkheden waardoor je toepassing overbodig. .Je kunt aan een toepassing voor het jaar 2300 werken zoveel je wilt, maar of mensen in dat jaar echt zitten te wachten op hydrofibrilators is natuurlijk maar de vraag. We bedenken oplossingen voor de wereld van nu, maar in de toekomst zijn andere problemen waarschijnlijk belangrijker.

3 De ontdekkingsreiziger: zoek onbekend terrein op.

De eerste twee strategieën richtten zich er op om kennis op te leveren die lang mee kan, maar je kan ook proberen om sneller aan nieuwe kennis te komen.

Één manier om dat te doen is om volledig onbekend terrein op te zoeken. Als je aan een heel nieuw onderwerp werkt is elk nieuw inzicht een belangrijke ontdekking. Bovendien zullen anderen, zodra die zich op het door jou gevonden, gemaakte of verzonnen terrein begeven, jouw kennis als leidraad nemen. Wat volledig onbekend terrein is veranderd steeds. Vlak na de oorlog was werk aan computers helemaal nieuw, enkele jaren terug was neuropsychologie zo’n onontgonnen terrein.

Maar ook deze wetenschappelijke ontdekkingsrezigers staan bloot aan verschillende gevaren. Zo kan het zijn dat niemand ooit geïnteresseerd raakt in jouw stukje van de kenniswereld. Of, wat vaker voorkomt, dat een andere onderzoeker hetzelfde terrein verkend zonder te weten dat jij er al ooit geweest bent. Een beetje zoals captain Cook na Abel Tasman opnieuw Nieuw Zeeland ontdekte, maar, in tegenstelling tot Tasman, die gewoon weer weggevaren was, er wel een kolonie stichtte. Tot slot kan de toegankelijkheid van het nieuwe terrein natuurlijk tegenvallen. De subjectieve beleving van huisvliegen is een erg interessant nieuw studieterrein, waar elk inzicht belangwekkend is, maar het blijkt toch nog knap lastig die eerste stapjes te zetten.

4 De kennismakelaar: spreek nieuwe doelgroepen aan met bestaande kennis.

Een laatste strategie is om kennis op een slimme manier te hergebruiken. De wetenschap is een verkokerde wereld waar groepen wetenschappers onafhankelijk van elkaar aan gelijksoortige problemen werken, vaak zonder oog te hebben voor elkaars werk. Een strategie is dus om kennis uit een ander, vergelijkbaar, vakgebied toegankelijk te maken voor onderzoekers in je eigen vakgebied, door het op een slimme manier te herverpakken.

Ook deze kennismakelaars komen hobbels op de weg tegen. Zo kan het voorkomen dat de herverpakte kennis helemaal niet herkend wordt als de oplossing voor een probleem in het eigen vakgebied. Of dat erkenning voor het overbruggen van de twee vakgebieden uitblijft: de kennismakelaar zit immers ook tussen twee gemeenschappen in maakt van beide niet echt volwaardig deel uit. En dan is er nog het probleem dat als de brug naar een aanpalend vakgebied eenmaal geslagen is anderen ook gemakkelijker de weg zullen kunnen vinden. Waardoor die eerste brug ook weer snel achterhaald kan zijn.

Tot slot

Ik ben bij het schrijven van dit blogje steeds uitgegaan van wetenschappers, maar ik denk dat een veel bredere groep kenniswerkers dit spanningsveld zullen herkennen. Een compleet overzicht is dit dus zeker niet. Als je vanuit je eigen praktijk dingen toe te voegen hebt dat houd ik me erg aanbevolen!

Meer lezen?

Dit blogje is een vervolg op mijn blogje over halfwaardetijd. Ik schreef eerder impliciet over ontdekkingsreizigers en kennismakelaars in helpt specialiseren. De explosieve groei van wetenschap maakt de tijdsklem alleen maar nijpender. Iets wat ik in Big Science al besprak. In stokoude kennis ging ik in op de mythe dat kennis tijdloos is.

De titel van dit blogje is geleend van de gelijknamige roman van David Mitchell waarin twee rivaliserende groepen verschillende (magische) stratgieën toepassen om het eeuwige leven te hebben en zo aan de tand-des-tijds te ontsnappen. Het leek me niet zo passen om in dit blogje in te gaan op het boek zelf, maar het is zeker lezenswaardig. Het woord hidrofibrilator leende ik uit een liedje Waar blijft de tijd? van Kees Torn.

“Engineers zijn zich bijvoorbeeld veel bewuster van zoiets als de halfwaardetijd van kennis…”. Een professor uit mijn vakgroep wees me op een vrij onschuldige manier op het idee dat kennis, ook wetenschappelijke kennis, een houdbaarheidsdatum heeft.

Nu is dat misschien ook geen wereldschokkend idee. Iedereen die wel eens een dieet gevolgd heeft weet dat “nieuwe inzichten” elkaar snel kunnen opvolgen. Vijf jaar terug werd je nog vooral dik van vetten, tegenwoordig is het vooral suiker en snelle koolhydraten waar je voor op moet passen. Dieetkennis is in no-time achterhaald.

Toch was het voor mij destijds een eye-opener. Ik herkende wel dat wetenschap een race tegen de klok was, maar die race draaide er voor mij hooguit om om het eerst bij de nieuwe inzichten te zijn. Maar de eerste zijn is maar de één kant van de zaak. Je kunt ook het langst overblijven. Of als je het minder goed doet kun je als onderzoeker van achter ingehaald worden door nieuwe of betere inzichten. Wetenschappers hebben strategieën nodig om snel aan nieuwe inzichten te komen, maar ze moeten ook zorgen dat ze de vergetelheid te slim af zijn.

In mijn ervaring houden wetenschappers ook niet van het idee dat de kennis die zij ontwikkelen snel weer achterhaald kan zijn. Daarvoor kost het ontwikkelen van nieuwe inzichten te veel moeite. Alleen al het bouwen van de deeltjesversneller waarmee het Higgs Boson ontdekt is koste meer dan dertig jaar. Daarmee hadden ze het Higgs-deeltje, nog niet gemaakt en al helemaal niet gemeten dat het er echt was. Als je zoveel moeite steekt in het verkrijgen van kennis is het wel zo fijn als die ook een tijdje beklijft.

Nu zullen juist de ontdekkers van het Higgs Boson niet vaak stil staan bij de kans dat binnenkort niemand meer om het deeltje maalt. Het zijn immers wetenschappers. Ik weet niet hoe dieetgoeroes over de houdbaarheid van hun kennis nadenken, maar wetenschappers vormen een beroepsgroep die bij uitstek opgegroeid zijn met het idee dat kennis tijdloos is.

De wiskunde die ze gebruiken stamt immers van Euclides (300 voor Christus); het beeld van het heelal van Copernicus (1550) en Galileï (1600); veel van de Natuurkunde komt van Newton (1700) – en ga zo maar door. Bijna elke wetenschappelijke theorie bouwt voort op een lange traditie van denkers en ideeën. Als daar niet uit te lezen valt dat kennis tijdloos is, dan toch dat goede kennis tijdloos is. Ook veel van de begrippen die we voor wetenschappelijke kennis gebruiken zoals “ontdekking” of “natuurwet” hebben een air van tijdloosheid over zich. Het Higgs Boson kan toch maar één keer ontdekt worden? Hoezo dan halfwaardetijd?

Dat heeft dus met de vergetelheid te maken. Het begrip halfwaardetijd komt uit de natuurkunde en staat voor de tijd die een radioactief element nodig heeft om half zo actief te worden. Die tijd kan erg kort zijn: voor sommige elementen enkele milliseconden of erg lang: Uranium 385, het element dat in kerncentrales gebruikt wordt, heeft een halfwaardetijd van 700 miljoen jaar.

Dit idee van langzaam steeds minder actief worden kun je ook op kennis toepassen. De nieuwe kennis die wetenschappers ontsluiten verliest in de loop der tijd zijn waarde doordat ze steeds minder (her)gebruikt wordt. De halfwaardetijd van nieuwe kennis is dus de tijd voordat deze kennis nog maar half zo relevant is voor de wetenschappers van nu. Euclides wiskunde bleek een lange halfwaardetijd te hebben, terwijl veel van de natuurkunde die Aristoteles omwikkelde het minder lang heeft uitgehouden. Geen van deze theorieën komen in de buurt van de halfwaardetijd van Uranium.

Ik vond het idee van halfwaardetijd van kennis wat ongemakkelijk, maar ook inzichtelijk en nuttig. Het is vast zo dat het Higgs Boson maar één keer ontdekt wordt, maar de theorie waar het deel van uit maakt, nu zo’n 50 jaar oud, heeft misschien zijn langste tijd al gehad; ontdekking van het Boson of niet. Zo gaat het met de meeste kennis. Theorieën blijken bij nader inzien onhoudbaar, ze worden vervangen door andere theorieën, of de vraagstukken waar ze over gaan raken simpelweg uit de mode. Soms is dat, ironisch genoeg, juist omdat er weinig meer aan te ontdekken valt.

Voor wetenschappers, die zoveel moeite doen om aan ‘ware’ kennis te komen en die opgevoed zijn met zoveel helden uit een ver verleden, is het idee dat ware kennis niet hetzelfde is als eeuwige kennis een zure appel om te slikken. Voor de wetenschapper van nu is de kans om de nieuwe Euclides te worden kleiner dan de kans om de loterij te winnen. Maar ze hebben ook strategieën tot hun beschikking, waarmee ze de kans om ingehaald te worden een beetje kleiner maken. Daarover gaat mijn volgende blogje.

Meer lezen?

In een eerder blogje maakte ik al eens gehakt van de mythe van de stokoude kennis die veel wetenschappers aanhangen. In mijn volgende blogje, tijdmeters, bespreek, ik strategieën die onderzoekers van allerlei snit toepassen om met de beperkte houdbaarheid van nieuwe kennis om te gaan.