Een paar weken geleden verwees ik naar kosmoloog Lee Smolin, die van een aantal grote filosofische vragen zegt wat de wetenschap ervan denkt, en zich van een aantal grote wetenschappelijke problemen afvraagt of de filosofie er iets van zegt (1). Sommige vragen gingen over hoe ons universum heel preciese kenmerken heeft die heel anders konden zijn, terwijl geringe wijzigingen in die kenmerken vermoedelijk tot veel minder complexe universa hadden geleid. Bijvoorbeeld zonder sterren, en bijgevolg geen leven, enzovoort.
De combinatie van factoren die allemaal moeten staan op het punt waar ze ook werkelijk staan, is zodanig dat het Smolin doet denken aan een analoog probleem. Als je een levend wezen bekijkt zie je dat het bestaat uit dezelfde bouwstenen als de rest van de planeet, maar dat veel structuren en mechanismen zo fijn afgesteld zijn dat je onmogelijk op “toeval” kan beroep doen. En aangezien een beroep op “hogere machten” er alleen op zeer oppervlakkig niveau aantrekkelijk uitziet (2), vindt hij interessant dat de biologie daar een theorie voor heeft die géén beroep doet op toeval, en die ook géén beroep doet op hogere machten.
Die theorie is de evolutietheorie. Het mechanisme dat die verklaring geeft is “natuurlijke selectie” (3). Aangezien dat mechanisme zeer “onwaarschijnlijke” toestanden kan verklaren, kijkt Smolin hoever hij geraakt, wanneer hij probeert er de “onwaarschijnlijke” eigenschappen van ons universum mee te verklaren. (Merk op: dat is pure “metafysica”, en Smolin zegt dat zelf ook, maar het is nog altijd een stuk interessanter dan “Odin heeft het zo in elkaar gezet”.)
Het mechanisme heeft nodig: “variatie”, “erfelijkheid” en “selectie”. Per analogie is een universum lid van een populatie, en maakt copieën van zichzelf. Het mechanisme dat uit een universum een nieuw universum doet ontspruiten is een zwart gat. Wat voor ons een ontoegankelijke regio van het universum is, ziet er aan “de andere kant” uit als een nieuwe Big Bang. Elk universum uit de populatie, voortgekomen uit zijn eigen zwart gat/Big Bang, heeft licht verschillende kenmerken: variatie. Bij het maken van copieën van zichzelf moeten die kenmerken (steeds licht verschillend) worden doorgegeven aan de copie : erfelijkheid. En tenslotte is er selectie. Niet alle universa maken evenveel copieën. Dat laatste moet afhankelijk zijn van die variërende kenmerken, dus van de parameters die Smolin zo onwaarschijnlijk vond.
Lijkt het wartaal? Als ik het “science fiction” noem – bent u, lezer, één van die mensen die Jack Vance verder leest als er een “Jarnell intersplits” in voorkomt – zou dat dan helpen? Of als ik het “metafysica” noem: bent u, lezer, iemand die zou gaan persjonkelen (4) als uw ouders, school en hele cultuur u hadden wijsgemaakt dat dat moest? In beide gevallen, indien het antwoord “ja” is, waarom zouden we dan Smolin niet verder lezen? Al wat hij doet is een logica (“natuurlijke selectie”) die zijn waarde dubbel en dik heeft bewezen toepassen op een ander domein.
Aangezien het aantal sterren in een universum bepaalt hoeveel zwarte gaten er ontstaan, produceren universa met meer sterren ook meer zwarte gaten (en dus meer nieuwe universa) dan universa waar de parameters minder sterren toelaten. De universa waarvan de parameters zodanig zijn dat ze veel sterren, en dus zwarte gaten, vertonen zullen met verloop van tijd erg in de meerderheid raken. En omdat ze, op kleine wijzigingen na, hun eigen kenmerken doorgeven, moeten er na verloop van enkele generaties veel meer universa in de populatie zijn met parameters die sterren en zwarte gaten mogelijk maken, dan andere universa. Universa zoals dat van ons, zeg maar.
En nogmaals, heel dit verhaal dient alleen om de logica ervan te onderzoeken. We doen dat niet omdat er de geringste aanwijzing bestaat dat het ook werkelijk zo is. Niemand, Smolin zelf op kop, probeert hier ook maar het minste wetenschappelijk statuut aan te geven: het – is – science – fiction. Het punt is, waar dit wetenschappelijk gesproken slechts aan de minimale voorwaarden van sérieux beantwoordt (het is niet logisch in tegenspraak met zichzelf), denkt Smolin filosofisch gesproken in een belangrijk examen te slagen. Smolin denkt dat zijn “theorie” kan falsifiëerbaar gemaakt worden (5)!
(In feite heb ik daar sinds 1,997 nog zo weinig van gehoord dat ik aanneem dat de theorie sindsdien wellicht gefalsifiëerd is, zonder dat Smolin mij dat noodzakelijk gemaild heeft.)
Immers, ons kosmologisch onderzoek komt er op neer dat we één welbepaald lid uit een grote populatie bestuderen. Maar als we uit een grote populatie willekeurig één exemplaar uitpikken, dan is de kans evenredig groot dat dat exemplaar een typisch lid is van die populatie. Als er een groep van duizend schapen is, waarvan één zwart, dan is de kans dat je geblinddoekt tegen een wit schaap loopt veel groter dan dat je juist op dat zwart geval botst. Nu kunnen we vanzelfsprekend niet controleren of er werkelijk heel veel universa bestaan, en evenmin of zwarte gaten een soort voortplantingsorganen van universa zijn. Maar we kunnen wel nagaan of het klopt dat de parameters van dat “typisch universum” zich bevinden op of rond het punt waar ze zich moeten bevinden, indien de theorie van de “kosmologische natuurlijke selectie” waar is.
Als er géén verband was tussen de parameters en de productie van sterren (als het feit dat ons universum sterren produceert stom toeval was), dan zal ruwweg de helft van de parameters die dat beïnvloeden, bij redelijke wijzigingen, een negatieve invloed uitoefenen op de productie van sterren, terwijl de andere helft na wijziging een positieve invloed zou hebben. Maar als er een verband was zoals de theorie beschrijft mogen er nauwelijks of geen parameters zijn waarvan je de waarden mag veranderen, zonder dat de productie van sterren instort. In die theorie is ons universum immers een met zeer grote waarschijnlijkheid gekozen standaardexemplaar, dat de nakomeling is van een universum dat zwarte gaten maximalizeert.
Volgens Smolin laat de huidige stand van de technologie toe een zestal van de in totaal 40 factoren te checken, en voor alle zes geldt dat ze zich dicht bevinden bij het punt waar aantallen sterren gemaximalizeerd worden. Laat me er nogmaals aan herinneren: dat bewijst van geen kanten de theorie, dat toont alleen dat de theorie falsifiëerbaar is. De uitkomst had heel anders kunnen zijn, of de uitkomst kan later heel anders zijn voor nog meer tests die praktisch mogelijk worden.
Intussen heeft Smolin een filosofisch geldige theorie, waarover we nog heel weinig kunnen zeggen, maar die wel zou verklaren waarom al die parameters met zulke onwaarschijnlijke precisie staan op het punt waar ze sterren, en dus leven, en dus onszelf mogelijk maken. Zonder dat er hogere machten in het spel zijn, en zonder dat we domweg moeten zeggen dat het “toeval” is. Tof, hé?
--------------------------------------------------
(1) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2007/07/vragen-allemaal-vragen.html
(2) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2007/07/het-falen-van-de-hogere-machten.html
(3) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2006/03/dingen-die-iedereen-zou-moeten-weten-3.html
(4) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2007/04/persjonkelen.html
EN http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2007/04/de-metafyscia-van-het-persjonkelen.html
(5) http://speelsmaarserieus.blogspot.com/2006/09/de-wetenschappelijke-methode.html
Geen opmerkingen:
Een reactie posten