Een van de quantum-raadsels is dat deeltjes, als je ze meet, zich voordoen als kogeltjes (Robert Dijkgraaf noemt het geen kogeltjes, maar pingpongballetjes, zie: zijpaneel); maar als je ze niet meet worden ze stroperig.
Vaak wordt het woordje 'meten' vervangen door 'kijken'. Dus: als je wel kijkt zijn het deeltjes, als je niet kijkt is het stroop.
Hoe is dat mogelijk?
Een kogeltje/pingpongballetje is unilokaal (het is een ding), stroop is multilokaal (het is een dikke vloeistof).
Een atomair deeltje kan dus unilokaal of multilokaal zijn (waarbij multilokaal betekent: schijnbaar op meerdere plaatsen tegelijktertijd).
Schijnbaar? Ja, schijnbaar. Want het hangt van je interpretatie/lezing af of het deeltje inderdaad multilokaal is. Je hebt onder de natuurkundigen realisten en niet-realisten.
Volgens Bohr en Heisenberg is een niet-realistische opvatting de beste: de quantum-formules zijn niets anders dan instrumenten die hun werk doen. Wie met een zeis de grasmat maait kan niets zeggen over de samenstelling van de grasmat: de zeis zegt ons niet of er klaver, paardebloem, raaigras of brandnetel gemaaid wordt, de zeis maait slechts- en dat doet de zeis uitstekend. Zo zeggen de qm-formules ons niets over de werkelijkheid, ze voorspellen slechts hoe de meting zal uitpakken. En dat doen de qm-formules uitstekend.
Bohr is inmiddels gestorven, Heisenberg is gestorven en ook alle andere 'kopenhaagse' fysici zijn dood.
Hedendaagse fysici kunnen niet zo goed uit de voeten met de 'kopenhaagse' interpretatie. Wat heb je aan een natuurkundige theorie als deze je niets zegt over de werkelijkheid? Je wilt toch weten hoe de 'echte' wereld in elkaar steekt?
Geen enkele 'realistische' lezing echter maakt begrijpelijk hoe de werkelijkheid 'echt' in elkaar steekt. We begrijpen eenvoudigweg niet hoe een 'iets' zowel unilokaal als multilokaal kan zijn. (Letterlijk zeggen fysici dan ook dat qm ons idee van 'lokaliteit' op losse schroeven zet).
Welnu, wat je wel zeker weet is dat de natuur regelmatig is (zou ze dat niet zijn, dan zou je helemaal geen vergelijkingen waarmee je kunt rekenen kunnen opstellen). Je weet -het is een regelmatigheid- dat deeltjes unilokaal zijn als je kijkt en multilokaal als je niet kijkt. Je snapt niet waarom dit zo is, maar je weet wel dát dit zo is (je hoort het Dijkgraaf verschillende malen zeggen: we snappen het niet, maar we kunnen er wel mee werken).
Waarom stel je je dan niet tevreden met het inzicht dat de werkelijkheid bestaat uit een verzameling wetmatigheden?
In het dagelijkse leven weet je dat bepaalde mensen een 'gebruiksaanwijzing' hebben (je slaat in de klas tegen de ene leerling een andere toon aan dan tegen de andere leerling). Je weet niet precies hoe het toegaat in het brein van deze mensen, maar je weet wel dat ze van slag raken als je te streng of juist niet streng genoeg bent. Het punt is dat we aan de gebruiksaanwijzing genoeg hebben om te weten wat we moeten doen.
Waarom zouden we dan aan de formules van qm (gebruiksaanwijzing) niet genoeg hebben om te weten hoe we met de werkelijkheid moeten omgaan?
Uiteindelijk heeft de evolutie ons zo ingericht dat we ons, dankzij onze vaardigheid om de juiste handeling uit te voeren op het juiste ogenblik [waarbij geldt: better safe than sorry]), kunnen handhaven in een wereld van fatbikes, opgevoerde e-bikes, obese-auto's (die nauwelijks nog door de straatjes van Utrecht kunnen rijden), getergde gemotoriseerde bakfiets vaders-en-moeders, electrische stepjes, brommers en één zwoegende, oudgeworden filosoof op een gewone ouderwetse trap-fiets (de arme ziel: het mannetje draagt notabene een helm in het verkeer).
In deze melee van gevaren heb je alleen de regelmaat van de verkeersregels om je op de been te houden.
Waarom zou het dan voor wat betreft onze omgang met de natuur anders zijn: het enige wat we hoeven 'op te pikken' is de regelmaat, want die stelt ons in staat om te weten hoe we moeten handelen.
De natuur zelf is een metafysische toestand die ons ruimschoots boven de pet gaat.
Ik geloof zelfs niet dat de verzameling wetmatigheden die we bijeengaren volledig (compleet) is. Het is een willekeurige verzameling en wel omdat onze denkwijze op zich al berust op twee willekeurige wetten (of principes).
9 opmerkingen:
Jan-Auke,
[Waarom zouden we dan aan de formules van qm (gebruiksaanwijzing) niet genoeg hebben om te weten hoe we met de werkelijkheid moeten omgaan?]
Omdat de uitkomsten van die formules niet alleen onzeker zijn maar per definitie onzeker. Dat laatste heb je althans mij voldoende ingepeperd, dat is een van die dingen die je mij geleerd hebt en waar ik je erkentelijk voor ben. Dat is ook het probleem met Bayes.
Het is diezelfde knagende onzekerheid die niet alleen wetenschappers motiveert maar ook gelovigen. Geloof lost die onzekerheid net zo min op als wetenschap maar wetenschap maakt ze aantoonbaar kleiner.
[Ik geloof zelfs niet dat de verzameling wetmatigheden die we bijeengaren volledig (compleet) is. Het is een willekeurige verzameling en wel omdat onze denkwijze op zich al berust op twee willekeurige wetten (of principes).]
Natuurlijk zijn wetmatigheden niet compleet. De relativiteitstheorie is niet alleen incompatibel met QM maar de creativiteit van mensen is onbegrensd, zelfs als die beperkt wordt door de eis van consistentie, Feitelijk is de fundamentele Bayesiaanse onzekerheid de garantie dat wetenschap niet in een impasse terecht komt.
Die eis van logische consistentie maakt de huidige verzameling theorieën allesbehalve willekeurig. Iemand die het trivialisme verdedigt kan dat onbekommerd zeggen maar het snijdt geen hout. Zelfs geen luciferhoutje.
Intussen heeft het verminderen van onzekerheden onze kennis alleen maar rijker gemaakt -ook die van gelovigen- terwijl nogal wat gelovigen nog steeds menen dat zij hun zekerheid moeten verdedigen, ondanks dat zij -net als iedereen- het onvervreemdbaar recht hebben te geloven wat zij willen.
De zekerheid van geloof in God garandeert dat de verdediging van dit geloof al lang geleden vastgelopen is. Tegen een zekerheid is per definitie niets in te brengen.
Gelukkig bestaat er ook een nederig, zoekend geloof dat de onzekerheid omarmt en zegt: "Ik vertrouw, ook al weet ik niet alles."
Bert, Dijkgraaf zegt: QM werkt uitstekend, ook al snappen we de theorie niet. Daarmee vervalt de bovenstaande preek.
(Wat wel jammer is dat Dijkgraaf niet zegt waarom hij QM niet snapt en wat snappen dan precies inhoudt. Maar die vragen zijn vast en zeker al beantwoord door een slimme filosoof die niet alleen fysica, maar ook psychologie en filosofie gestudeerd heeft.)
Jan-Auke,
Dijkgraaf herhaalt alleen maar wat Feynman al veel eerder heeft gezegd.
"I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics."
Deze zin komt uit zijn Messenger Lectures van 1964 aan het MIT. Feynman benadrukte hiermee dat, hoewel we de wiskunde en voorspellingen van kwantummechanica perfect kunnen toepassen, het diepere begrip van wat het allemaal betekent ontbreekt. Hij voegde eraan toe: "Do not keep saying to yourself, if you can possibly avoid it, 'But how can it be like that?' because you will get 'down the drain', into a blind alley from which nobody has yet escaped."
Elders zei hij: "What I cannot create, I do not understand." Daarmee zei hij blijkbaar dat hij alleen maar het model van de realiteit begrijpt wat hij zelf gemaakt heeft.
Jouw vraag is waarom Dijkgraaf de realiteit niet begrijpt.
Wat we zien is dat de realiteit aan onze deur klopt en dat we weliswaar begrijpelijke patronen in dat kloppen ontdekt hebben die ons in staat stellen een soort dialoog met de realiteit in stand te houden, maar dat de deur zelf gesloten blijft. Precies zo als jij en ik patronen in elkaars uitingen ontdekt hebben die ons in staat stellen een dialoog aan te gaan, zonder dat we toegang hebben tot onze wederzijdse directe ervaringen.
Dat is mijn antwoord, maar als ik jou was zou ik het aan Dijkgraaf zelf vragen. Ik moet je wel waarschuwen, want ook hij heeft geen diploma's die hem de autoriteit verschaffen om een beter antwoord te geven.
Beste Jan Auke.
Helaas kan ik die podcast niet openen. Maar ik heb mijn chatgpt het laten “voorlezen” Dus bij voorbaat mijn excuses als chatgpt fouten maakt.
Eerst een inleidende opmerking. Je schrijft: “De natuur zelf is een metafysische toestand die ons ruimschoots boven de pet gaat.”. Ik constateer dat we het daar al jaren lang over eens zijn.
Dan, JanR, een verwijzing naar Dijkgraaf weerlegt Berts argument niet. Als je meent dat zijn preek daarmee vervalt, zul je moeten laten zien waar zijn redenering inhoudelijk of logisch fout gaat. Mijn QM interpretatie is anders dan die van Bert en ook anders dan die van jou.
Zoals je weet heb ik altijd al die Kopenhaagse interpretatie niet-realistisch gevonden. Maar de Kopenhaagse interpretatie is dan wel niet-realistisch maar wel “zuiver”: ze doen geen uitspraak over de “absolute waarheid/werkelijkheid”. Het blijft een bescheiden epistemische terughoudendheid, “instrumentalisme” leer ik net. "Shut up and calculate.”
Het huidige paradigma van vele hedendaagse populariserende QM interpretatoren berust op een misverstand van die Kopenhaagse interpretatie. Ze leiden ten onrechte af, dat het ‘dode alsook het levende’ beiden ontologisch aanwezig zijn. Maar het zijn slechts wiskundig nauwkeurig berekende kansen. Volgens die Kopenhaagse interpretatie dien je je te onthouden van ontologisch uispraken over de golffunctie: ik denk even aan het krantenartikel dat je aanhaalde dat een klein metaaldeeltje als een object op twee plaatsen tegelijk aanwezig was. Dat is dus onjuist, zoals ik “instrumenteel” (als technicus) heb laten zien in de beschrijving van de meetopstelling.
Jouw uitspraak “als je wel kijkt zijn het deeltjes, als je niet kijkt is het stroop” is een verkeerde interpretatie van wat Dijkgraaf zei. Dijkgraaf maakt duidelijk dat "meten" betekent dat een kwantumsysteem een onomkeerbare wisselwerking aangaat met een macroscopisch systeem! Het is niet “kijken of niet kijken”. Als technicus heb ik een voor de duidelijkheid een voorbeeld: de QM meting is m.i. te vergelijken met een destructieve meting. Als je QM kijkt is het vergelijkbaar met zoiets als het kapot trekken van een staaf staal. Dan weet je de treksterkte van het staal, maar het staal is helaas kapot. De QM meting beïnvloed het systeem. Wanneer je “niet kijkt” trek je de staaf staal niet kapot en helaas, dan weet je treksterkte niet. Je mag dus niet zeggen als je niet QM-kijkt: is het stroop.
Dijkgraaf legt er de nadruk op, dat ‘we’ niet weten wat de golffunctie is. Mijn mening is dat we dan naar David Bohm moeten luisteren. Hij is een echte erkende wetenschapper die binnen het wetenschappelijke paradigma blijft. Maar hij is ook kort door de bocht gezegd tevens een holist. Volgens Bohm heeft een deeltje altijd een exacte positie en bepaalt de golffunctie de baan van het deeltje. Bohms interpretatie is wiskundig consistent en reproduceert de gewone kwantummechanische voorspellingen, maar wordt niet algemeen als de juiste interpretatie aanvaard. Het is filosofisch bevredigend en te snappen, alleen praktisch heb je er niet veel aan, te omvattende berekening. Het is mooi deterministisch en gaat uit van nonlokaliteit. En nonlokaliteit is vind ik niet vreemd.
Regelmaat is voor mij geen uitgangspunt, maar een verschijnsel binnen de werkelijkheid zoals die aan ons verschijnt. Dat wij regelmaat vinden, betekent nog niet dat regelmaat de diepste grond van de werkelijkheid is. Het kan ook zijn dat regelmaat ontstaat uit de wijze waarop bewustzijn, waarneming, taal en wiskunde de werkelijkheid ordenen.
Groet van JanD
Jan-AUke,
[Dijkgraaf zegt: QM werkt uitstekend, ook al snappen we de theorie niet.]
Wat bedoel je met theorie? Volgens mij beschrijft die een model dat empirisch blijkt te werken. Ik denk dat Dijkgraaf die theorie heel goed begrijpt. Wat niet begrepen wordt is de realiteit. De theorie beschrijft superposities op een manier die coherent is. Coherente verschijnselen zijn in principe niet waarneembaar zodat de realiteit daarvan hooguit een plausibele interpretatie is, precies zo als de plausibele interpretatie dat wij allemaal personen zijn. Bewijzen kunnen wij dat niet omdat onze menselijke communicatieprotocollen informeel zijn. Een formeel communicatieprotocol ontwerpen dat wel in staat is om de "realiteit" van superposities (of andere niet-waarneembare verschijnselen) te verifiëren is per definitie onmogelijk, omdat wij het communicatie protocol van de realiteit niet kennen.
Het is net als met taal. Je kunt taal zelf niet met taal verifiëren.
Dat kan ik zeggen omdat ik uitstekend op de hoogte ben over hoe communicatie werkt. Ik mag sinds 1968 ing achter mijn naam zetten en heb 8 patenten op dat gebied. Na dat diploma ben ik pas echt gaan leren. Dat heeft weer een impuls gekregen toen ik met "Geloof en Wetenschap" in aanraking kwam en met de "Lachende Theoloog". Sindsdien is mij veel duidelijk geworden en daar speelde jij een grote rol in omdat ik mij moest verdiepen in zaken die ik niet gewend was. Er is weinig leerzamer dan een confrontatie met iets of iemand die het niet met je eens is. Dan blijkt pas echt wat je allemaal in de kast hebt.
Bert: 'Gelukkig bestaat er ook een nederig, zoekend geloof dat de onzekerheid omarmt en zegt: "Ik vertrouw, ook al weet ik niet alles."
Dat is volgens mij de grootste, belangrijkste spirituele of gelovige uitspraak die iemand kan doen!
Aafje,
Dat zoekende geloof heb ik zelf niet. Die opmerking was een terechtwijzing van een AI die mijn sterke voorkeur voor wetenschap als kennisbron boven die van geloof blijkbaar te ongenuanceerd vond. Ik heb het toegevoegd om mijn betoog enigszins te relativeren. Wie mij goed leest zou moeten weten dat ik ook maar een feilbaar mens ben die zich bewust is van zijn eigen onzekerheid.
Je zou mij een optimist mogen noemen maar ik twijfel of dat gerechtvaardigd is.
Zelf mag ik niet klagen maar ik benijd mijn nakomelingen niet.
Bert, dank je wel voor je verduidelijkende toelichting!
Elke generatie heeft of krijgt zijn eigen (soort) zorgen.
Het vertrouwen zal zich moeten uitstrekken voorbij ons eigen gezichtsveld.
Dijkgraaf in de chaotische mensenmassa en de virtual reality..
Een waar gebeurd verhaal.
Het was maanden geleden dat ik (JanD dus) op een echt veel meer dan overvol perron op station Roermond stond. De NS verkeersleiding van een deel van Nederland was uitgevallen.
Er stonden meerdere treinen stil langs meerdere perrons ook achter elkaar. Soms reed een trein een klein stukje om dan weer stil te staan. Mensen die ingestapt waren kwamen er dan weer uit. Dan weer beweging in de mensenmassa met trekken en duwen om een andere trein niet te missen. Als je hier maar weg kwam na uren wachten. Wat te verwachten was, een groot deel van de massa wilde er in, los van het feit waarheen die trein ging.
Opstootjes en een grimmige sfeer rond NS personeel die helemaal niets meer wist van de huidige treinenloop en zich bezighielden met telefoontjes en de mensen om zich heen trachtten tot rust te brengen.
Een stuk verder zag ik een paar rustige mensen met elkaar praten. Ik kon mijn ogen niet geloven het was Dijkgraaf de natuurkundige. En ik wist dat hij ook minister was of geweest was. Onmiddellijk wurmde ik me door de massa naar Dijkgraaf toe. Dat ging wel langzaam maar toch kwam ik in de buurt en wachtte op het moment dat ik het gesprek kon interrumperen. Dat lukt en, bijzonder, ik had de volledige aandacht van Dijkgraaf te pakken gedurende een rustige tijd.
Mijn vraag ging over de ontologische status van het Planck oppervlak begrepen als “informatie”.
Dat is de hypothese (of theorie) van Gerard ‘t Hooft en ook bij Erik Verlinde. Maar wat voor soort informatie is dat dan? Die informatie heeft geen fysische drager of substraat. Eigenlijk zijn de Planck verstrengelde qubit’s zelf het substraat waaruit ruimte en tijd en materie en zwaartekracht uit emaneren zeggen sommige fysici.
En dat is dan dus gedetermineerd bj sommigen, alles staat dus vast en er is geen vrije wil. Dat vind ik leuk. Tenminste volgens ‘t Hooft die daar nog een diepere werkelijkheid achter ziet. Ik denk dat het wel waar is, ik heb het op een UM college over QM en relativiteitstheorie gehoord. De wetenschapper zei: bij de oerknal lag de kleur van het truitje van die studente daar al vast. Dat is dus volgens mij echt waar en tevens waanzinnig. Foundationalist of fundamentalist.
Bij Verlinde zijn de “Planck qubits informatie” ook fundamenteel. De klassieke ruimtetijd is volgens hem emergent uit verplaatsingen van die informatie. Dat moet volgens mij een andere tijd zijn dan de chronologische tijd die uit die emergentie ontstaat: anders raak ik de draad kwijt.
Ik sluit qua opvatting aan bij een losse maar voor mij intrigerende opmerking van Herman Verlinde: die spreekt over de verwachting dat de fysica de kant op gaat zoals in de film: “The Matrix”.
Dijkgraaf is samen met Herman en Erik Verlinde bij ‘t Hooft gepromoveerd. Dus hij is goed op de hoogte. Zijn antwoord was dat er verschillend over gedacht werd. Hum hum. Ik vroeg of hij veel herkend werd, hij was tenslotte minister (geweest?) Maar dat was dus niet het geval, de reden dat ik gezellig een praatje met hem kon maken, een rustpuntje in de woelige menigte.
Aldus naar waarheid door JanD
Zie de video: A Thin Sheet of Reality: The Universe as a Hologram (op het einde) https://www.youtube.com/watch?v=HnETCBOlzJs&t=6s
Een reactie posten