Halverwege het gesprek in een kamertje bij zijn Amsterdamse uitgeverij pakt Marcus du Sautoy een pendulum uit zijn tas, zo’n stang met daaraan een kogel aan een kabeltje. Hij pakt het kogeltje vast, trekt het schuin omhoog en laat het los. Op volledig willekeurige wijze begint het in de rondte te zwenken, aangetrokken en afgestoten door de zes magneten die in de bodem zitten. Na een paar tellen bereikt het een hoekje, boven één van de magneten, waar het cirkeltjes begint te draaien. ‘Zie je? Het is totaal onvoorspelbaar waar het kogeltje uitkomt,’ zegt Du Sautoy. ‘Dat proces is volledig random. Maar ik weet zeker dat het boven een van de magneetjes uitkomt en zodra dat is gebeurd, weet ik wat er verder gebeurt. Dus er is wel degelijk een mate van zekerheid.’
Het favoriete speeltje van de populaire Britse wiskundige en hoogleraar Public Understanding of Science aan de Universiteit van Oxford illustreert wat hij in zijn ruim 400 pagina’s tellende boek op kleurrijke wijze uiteenzet: er zijn dingen in het leven, in het universum, die we domweg niet kúnnen voorspellen, maar dat betekent niet dat alle kennis die de wetenschap levert onbetrouwbaar is.
In zeven hoofdstukken verkent Du Sautoy de uithoeken van de wetenschap, en gaat hij in op de chaostheorie, de deeltjes- en kwantumfysica, de astronomie, de relativiteitstheorie, het bewustzijn en de getaltheorie. Du Sautoy laat niet alleen zien welke raadselen er nog zijn, maar dat sommige ervan zeer waarschijnlijk nooit ontrafeld zullen worden.
De chaostheorie stelt bijvoorbeeld dat in dynamische systemen heel kleine veranderingen, soms gigantische gevolgen kunnen hebben, die niet te voorspellen zijn. Het beroemde voorbeeld is dat een vlinder in Brazilië, met het wapperen van de vleugels, maanden later een orkaan kan veroorzaken in Texas, omdat zich allerlei effecten opstapelen en die zo uiteenlopend zijn, dat ze niet te voorspellen zijn.
Het is goed om te beseffen dat onze kennis beperkingen heeft, benadrukt Du Sautoy, maar hij waarschuwt ook voor verkeerde interpretaties en misbruik van deze onzekerheden. De beruchte film ‘The Buterfly Effect’ uit 2004 is een voorbeeld waarbij de chaostheorie uit zijn verband wordt gerukt, om op basis daarvan te beweren dat niets is zoals het lijkt en er voor allerlei spirituele verschijnselen ineens een wetenschappelijke onderbouwing is.
Ook in het maatschappelijk debat over wetenschap kunnen dit soort misvattingen opduiken. Het weer is bijvoorbeeld chaotisch, en is daardoor op korte termijn moeilijk te voorspellen en op langere termijn niet. Maar dat betekent niet dat het klimaat onvoorspelbaar is, schrijft Du Sautoy. Zoals wiskundige Bob May in het hoofdstuk over chaostheorie zegt: ‘Als je niet in de opwarming van de aarde gelooft omdat je de weersvoorspellingen niet kunt vertrouwen, is dat net zoiets als zeggen dat je niet in de getijden gelooft omdat je niet weet wanneer de volgende golf op Bondi Beach arriveert.’
Het is niet toevallig dat een wiskundige dit boek schrijft. Wiskundigen zijn gewend om te werken met verschillende wetten die met elkaar in strijd zijn. Biologen geloven dat ze de werkelijkheid beschrijven. Wiskundigen hebben al geaccepteerd dat er onzekerheden zijn. Du Sautoy was in eerste instantie in shock toen hij leerde over de zogeheten onvolledigheidsstelling van Gödel: er zijn wiskundige stellingen waarvan niet valt te bewijzen dat ze waar zijn. Het wiskundige bewijs dat er onbewijsbare dingen zijn. ‘De wiskunde is in staat gebleken om zich op zichzelf te richten en te laten zien dat er limieten zijn aan wat we kunnen weten.’
Het klinkt als een paradox: een hoogleraar Public Understanding of Science die focust op de dingen die we níet weten.
Dat lijkt zo, maar juist die aanstelling als hoogleraar vormde de inspiratie voor het boek. Ik realiseer me dat ik niet alles kan weten, hoewel mijn titel dat wel impliceert. Ik denk wel dat de wiskunde een goede basis vormt voor mijn baan. De wiskunde is de taal van de wetenschap. Het is makkelijker om andere vakgebieden, zeker de natuurkunde maar ook in de hersenwetenschap bijvoorbeeld zit steeds meer wiskunde, te begrijpen dan wanneer ik een bioloog was geweest.
Wetenschap draait om het vergaren van kennis maar een wetenschapper moet naast de instelling dat we ‘wellicht alles te weten kunnen komen’ ook enige nederigheid tonen, wat niet onze meest vanzelfsprekende eigenschap is, en erkennen dat er dingen zijn die buiten onze mogelijkheden liggen om ooit te begrijpen. Ik vind het juist super interessant om die grenzen te verkennen. De wiskunde is daartoe in staat gebleken, ik denk dat het tijd wordt dat de natuurwetenschap dat ook doet.’
De timing van uw boek is goed.
Ja, dat had ik me vooraf niet gerealiseerd, maar al schrijvend merkte ik dat ik een territorium betrad waar experts en wetenschap behoorlijk worden uitgedaagd. Als wetenschap moeten we actiever aan het maatschappelijke debat meedoen, want ook als we dat niet doen wordt het gevoerd. We moeten duidelijker formuleren waarom we denken dat de dingen zijn zoals we denken dat ze zijn. In het huidige politieke klimaat is het makkelijk om iets omver te beuken en moeilijk om iets op te bouwen. Het is verbazingwekkend dat mensen bijvoorbeeld niet door de retoriek heen kijken achter de ontkenners van het klimaatprobleem, maar we moeten er wel iets tegenover zetten.
Er wordt vaak gezegd dat je mensen niet overtuigt met meer feiten. Hoe denkt u daarover als hoogleraar public understanding of science?
Ik denk dat kennis wel degelijk helpt. Mensen hebben grote behoefte aan kennis, zie de populariteit van alle BBC-programma’s over wetenschap. Mensen maken daadwerkelijk besluiten op basis van wetenschappelijke inzichten – daarom zijn veel mensen bijvoorbeeld minder vlees gaan eten.
Het hoort bij ons werk als wetenschapscommunicatoren om mensen de taal te geven om door onzekerheden heen te navigeren en daar gradaties in te zien. Niet elke twijfel is even sterk. Bij klimaatverandering geldt: nee, we weten het inderdaad niet honderd procent zeker, maar het bewijs is wel behoorlijk sterk. En ja, er zijn eerder ook temperatuurschommelingen geweest, maar niet in zo’n kort tijdsbestek zo sterk. Het is de kunst om genoeg kennis en inzicht te geven zodat mensen het gevoel hebben dat ze controle hebben. Nu hebben ze te vaak nog het gevoel dat het eenrichtingsverkeer is, dat het hen verteld wordt en ze er maar op moeten vertrouwen.’
U bent de opvolger van Richard Dawkins, die vooral beroemd werd vanwege zijn felle strijd tegen religies. U laat juist ruimte voor God.
Ja. Ik merk dat mensen wat ongerust worden wanneer ik over god begin, maar in zekere zin heb ik het ook niet over god op de manier waarop veel mensen die zien. In mijn boek kom ik tot de conclusie dat er dingen zijn die we niet begrijpen, en daarmee kom ik bij de kern van wat god voor veel mensen is. Ik onderzoek vervolgens die vraag: wat als we dat wat we niet begrijpen nemen als definitie van god?
Een van de ontdekkingen tijdens het werken aan dit boek was haast spiritueel te noemen: als mensen God aanvoeren als verklaring voor het ontstaan van het universum, dan volgt de vraag: maar wie schiep dan de schepper? Dan kom je uit bij iets wat buiten de tijd ligt, en ineens kwam in me op: de wiskunde ligt buiten de tijd. Het ligt onder alles om ons heen. Dus misschien kunnen we wiskunde wel onze God noemen.
Gelooft u dat de natuurwetten daadwerkelijk natuurwetten zijn?
Ik denk dat er gradaties zijn. De kwantumfysica heeft momenteel ernstig te lijden onder het feit dat er bepaalde verklaringen worden gebruikt die weliswaar heel goed werken, maar geen hout snijden. Daar moeten andere antwoorden voor komen. Aan de andere kant, denk ik zeker dat er bepaalde wetmatigheden zijn en dat we op een zeker moment een theorie van alles gaan vinden, die beschrijft hoe de deeltjes op elkaar inwerken en die een verklaring biedt voor het ontstaan van het universum. Het lastige is alleen dat we nooit zullen weten wanneer we daar zijn, omdat wetenschap nu eenmaal nooit absolute zekerheid biedt.
Wetenschappers worden erg ongemakkelijk als je stelt dat iets niet te doorgronden valt.
Klopt. Een hersenwetenschapper die ik interviewde, Christof Koch, werd echt boos op me toen ik stelde dat het bewustzijn per definitie niet te bewijzen valt. “Wat voor onderzoeksproject is dat?” Riep hij uit. Het is ook tricky. Wanneer je stelt dat iets niet te begrijpen valt, dan is dat in feite net zo gevaarlijk als het introduceren van een God: dan stop je met nadenken. Hetzelfde geldt trouwens wanneer we denken iets volledig te begrijpen. Als wetenschappers houden we van de dingen die we nog niet begrijpen, maar we willen ook graag geloven dat we het wel kunnen gaan bevatten. Dus in zekere zin hebben we als wetenschappers de overtuiging nodig, misschien wel irrationeel, dat we alles uiteindelijk kunnen snappen.’
En uzelf, hebt u dat irrationele geloof ook nodig?
Zelf denk ik: het zou niet kunnen kloppen, maar het is als een ongelofelijk effectieve landkaart waarmee we van alles kunnen, in de wereld om ons heen. En zolang die landkaart zo krachtig blijft, blijven we die gebruiken.
Heeft Richard Dawkins uw boek al gelezen?
Nee, nog niet! Ik ben erg benieuwd wat hij ervan vindt. Ik hoop dat hij ziet wat ik doe. Hij valt een god aan waarin ik ook niet geloof. Ik hoop dat hij niet het gevoel heeft dat ik al zijn goede werk teniet aan het doen ben. Ik denk gewoon dat er veel te verkennen valt, op een intellectuele manier.’
Marcus du Sautoy – Wat we niet kunnen weten (originele titel: What we cannot know), is net verschenen bij uitgeverij Nieuwezijds. (403 pagina’s, 29,95 euro)
