drijfzand - door peter bügel
Wanneer alleen de natuurwetten zouden gelden waren we er niet. Een kil en levenloos heelal, een dunne soep van bewegende atomen zou het enige zijn dat bestond. Wat we in plaats daarvan zien lijkt een wonder. Sinds mensenheugenis veronderstelt men dan ook een ontwerper. Wetenschappers moeten niet zoveel van die verklaring hebben, maar wat ervoor in de plaats gesteld kan worden is niet zo gemakkelijk te bedenken. Volgens de bioloog Stuart Kauffman is er sprake van een dieperliggende ordening in alles dat bestaat. In zijn boek uit 1996, “At home in the Universe”, beschreef hij dat in complexe systemen als vanzelf orde opduikt. Het zal duidelijk zijn dat deze theorie het probleem slechts verplaatst. Waar komt deze ‘gratis orde’ vandaan?
Per Bak, een natuurkundige van het Niels Bohr Instituut uit Kopenhagen meent het antwoord gevonden te hebben. Hij noemt het: “Self Organised Criticality”. Stel je voor dat zandkorrels één voor één op een vlak oppervlak vallen. In het begin blijven alle zandkorrels liggen waar ze landen. Maar na enige tijd vormt zich een hoop en op een gegeven moment zullen kleine en grotere lawines ontstaan. De hoeveelheid kleine en grote lawines is omgekeerd evenredig met de omvang ervan. Het opvallende is dat deze ingewikkelde bewegingen ontstaan zonder verdere sturing van buiten. Volgens Bak treffen we deze gang van zaken overal aan. De beweging van auto’s op snelwegen, de aandelenkoersen, neurale activiteit en de schoksgewijze voortgang die de evolutie volgens Stephen Jay Gould kenmerkt. Een interessant punt van de lawines is volgens Bak dat een enkele zandkorrel de oorzaak kan zijn. Maar dat niet alleen. Wanneer die ene korrel niet gevallen was, had een andere korrel het werk gedaan. De lawine is, zoals hij dat noemt, overgedetermineerd.
Gewoonlijk wordt bij oorzaak-gevolgrelaties verondersteld dat zonder de oorzaak ook het gevolg zou zijn uitgebleven. Dat is hier dus niet het geval. De veroorzakende korrel is wel de oorzaak, maar onvoldoende om de hele verschuiving daarna te verklaren. Daarvoor is inzicht in de hele structuur van de zandhoop nodig. Je kunt de zandkorrel bestuderen tot je een ons weegt, daarmee verklaar je de lawine niet. Met andere woorden, reductionistische benaderingen kunnen nooit het gedrag van complexe systemen verklaren. Het patroon van lawines is wel degelijk wetmatig, maar heeft geen ontwerper nodig. De zandhoop blijft stabiel tot een kritiek punt wordt bereikt waarop een enkele korrel de verschuiving veroorzaakt. Volgens Per Bak zien we in de evolutie ook zoiets. Gedurende lange periodes verandert er weinig, dan treden plotseling allerlei veranderingen op, waarna weer een periode van evenwicht aanbreekt. Ook de theorie van Thomas Kuhn over de voortgang van de wetenschap vertoont zo’n beeld.
Hij gaat ervan uit dat bepaalde theorieën concrete problemen verklaren. Deze theorieën leiden tot nieuwe hypothesen, die getoetst kunnen worden. Op een gegeven moment werken deze verklaringen niet meer. Hierdoor ontstaat een crisis, die leidt tot een revolutie, een verandering van paradigma. Eerst een kritische toestand, dan een lawine. Ook hier is sprake van overgedetermineerdheid. Wanneer de ene ontdekking niet tot een crisis had geleid, had een andere het gedaan. Deze stand van zaken maakt voorspellen onmogelijk.
Daarmee komt een duidelijk onderscheid naar boven tussen verklaren en voorspellen. Het ene is mogelijk zonder het ander. Dit gaat in tegen de gangbare wetenschapsopvatting. Volgens deze zijn verklaren en voorspellen één. Wanneer je weet hoe iets ontstaat, zou je het ook moeten kunnen voorspellen. Sterker nog, wanneer een verklaring geen falsificeerbare voorspelling kan genereren zou deze waardeloos zijn. Volgens Bak gaat deze denkwijze voorbij aan het verschijnsel van de overgedetermineerdheid. Doordat we kunnen verklaren hoe de kabinetten 1, 2 en 3 van Balkenende vielen, kunnen we nog niet voorspellen hoe 4 sneuvelt.