hoofdmenu
Sigers Weblog

none yet

Afscheid van het determinisme

13 september 2014


determinisme

S

inds Newton ontdekte dat de hemellichamen zich bewegen volgens eenvoudige regels, als raderen, zijn we er aan gewend het heelal te beschouwen als een soort uurwerk. Fysicus Marco Vojinovic legt in een artikel op Scientia Salon (zie bron) uit, waarom deze visie niet langer strookt met de moderne wetenschap, die steeds dieper graaft in de natuur. Het is een uitzonderlijk helder en overzichtelijk artikel en ik waag me hier aan een sterk vereenvoudigd overzicht. Voor details of verificatie verwijs ik naar het origineel.

§

Determinisme, zoals het in de wetenschap wordt opgevat, betekent dat wanneer de toestand van het universum op één ogenblik gekend is, men daaruit de toestand van het universum op een ander (vroeger of later) ogenblik kan berekenen. Dit in de veronderstelling, weliswaar, dat men over een computer met onbegrensde geheugencapaciteit en verwerkingssnelheid zou beschikken.

Met "toestand" doelen we op een verzameling onafhankelijk meetbare waarden in een bepaald fysisch systeem .

Het is algemeen bekend dat kwantummechanica niet deterministisch maar probabilistisch is. Ze beschrijft fysische systemen door middel van de golffunctie, die een mate van waarschijnlijkheid (probability amplitude) oplevert. Determinisme, zoals hierboven beschreven, zou dan betekenen dat de kwantummechanica slechts een gebrekkig hulpmiddel is om de echte "onderliggende" werkelijkheid te beschrijven. De hamvraag is dus of een deterministische beschrijving van het universum mogelijk is. Er zijn, zegt de schrijver, een viertal spelregels die dat samen onmogelijk maken.

De eerste regel (bekend als het "probleem van Cauchy") zegt dat wanneer delen van een systeem te ver van elkaar verwijderd liggen in tijd of ruimte, hun toestand fundamenteel onberekenbaar is. De tweede regel (bekend als de "ongelijkheid van Bell") zegt dat als delen van een systeem wél dicht bij elkaar liggen, de berekeningen de realiteit niet weergeven. Hier komt bovendien een derde regel (de "ongelijkheid van Heisenberg") op de proppen, want zelfs al zouden de delen van een systeem oneindig dicht bij elkaar liggen, dan nog zouden we een toestand van een niet reëel systeem onvoldoende kunnen beschrijven, waardoor het daaruit berekenen van de toestand van het systeem op het andere ogenblik onmogelijk wordt. De vierde regel komt uit de chaostheorie en is bekend geworden als het vlindereffect. Die regel zegt dat hoe minder lineair een systeem zich gedraagt, hoe moeilijker het wordt de toestand van het systeem op een ander tijdstip te berekenen, en al vlug onmogelijk wordt.

Farewell to determinism - Marko Vojinovic

En het is wel zeker dat wat zich in de natuur afspeelt niet lineair is: we zien onophoudelijk en onweerlegbaar interacties op alle mogelijke niveaus.

Hoe komt het dan dat we toch determinisme ervaren?

Als we een systeem overzien dat klein genoeg is, en zwak genoeg interageert met haar omgeving, en zich in een voldoende kleine ruimte afspeelt, en we een voldoende nabije toekomst willen voorspellen, en onze metingen van de begintoestand zijn voldoende grof - dan, als we geluk hebben,kunnen we voorspellingen maken en geloven in determinisme.



Bronnen:
Farewell to determinism (Marko Vojinovic)



Tags: actueel, seculariteit, wetenschap

Zie ook het archief