Inspiratie, persoonlijke groei en geluk

Kwantummechanica en Schrodingers kat

Kwantummechanica en Schrodingers kat

Hoewel ik een volstrekte alfa ben (ok, een gamma misschien) ga ik een poging doen om wat te schrijven over kwantummechanica. De reden is enerzijds, dat complexe natuurkundige verschijnselen die ik volstrekt niet begrijp mij mateloos interesseren. En anderzijds, dat bij de fundamentele filosofische discussie over de essentie van bewustzijn en spiritualiteit door sommigen gesteld wordt, dat de verklaring te zoeken is in de kwantummechanica.

Van mezelf weet ik wel 1 ding: om iets te snappen, moet ik het reduceren tot eenvoud. En wanneer ik iets dan snap, dan kan ik het anderen op begrijpelijke wijze uitleggen, ook als is het complex. Dat is toch een kwaliteit nietwaar? Goed, we reduceren kwantummechanica dus tot eenvoud.

Belangrijk is te beseffen, dat kwantummechanica volgens de geleerden geen onzin is, maar een onmisbaar onderdeel van de moderne natuurkunde. Net als met veel ontdekkingen bevat de theorie irritante uitkomsten, die vervelend genoeg toch niet te ontkennen zijn. Net als bvb. de ontdekking, dat de Aarde om de Zon draait en niet omgekeerd (dat kwam de Paus ook als niet goed uit destijds). Ik heb echter veel sympathie voor, en empathie met, mensen als Galileo Galilei, die in 1633 na de afgedwongen denuntiatie van zijn theorie in zijn baard mompelde "E pur si muove", oftewel "En toch beweegt zij!" (daarbij doelend op de Aarde).

De kwantummechanica gaat over hele kleine deeltjes. Het gaat om het 'subatomaire niveau'. Oftewel kleiner dan een atoom (die zoals inmiddels gemeengoed is, bestaat uit dingetjes zoals neutronen en electronen en zo). Dat moeten we niet uit het oog verliezen. Natuurkundigen ontdekten, dat deze kleine deeltjes, laten we het electron als voorbeeld nemen, niet goed op de traditionele manier te vatten zijn. Ze laten zich niet goed meten. Ze onttrekken zich aan onze waarneming, ze spelen verstoppertje met ons. We kunnen met name niet goed vaststellen, waar het electron zich op een bepaald moment in de tijd bevindt, en ook niet met welke snelheid het beweegt. Erger, het deeltje kan twee dingen tegelijk! Er kan alleen met een zekere waarschijnlijkheid gezegd worden, waar het is of welke snelheid het heeft. En, als ik het goed begrijp, dan zijn de waarschijnlijke toestanden van het deeltje complementair aan elkaar: naarmate exacter bepaald wordt, waar het deeltje zich bevindt (locatie), dan neemt de waarschijnlijkheid over de snelheid af. Wanneer je gaat waarnemen, dan verandert door de waarneming de toestand (plaats of snelheid). Volgens sommige natuurkundigen is het deeltje in de ene situatie een deeltje, en in de andere slechts energie. Anders gezegd, zo begrijp ik het, een deeltje kan op subatomair niveau zowel stoffelijk als onstoffelijk zijn. Welke toestand het aanneemt, hangt er vanaf of het waargenomen, gemeten wordt. Dit noemen natuurkundigen de onzekerheidsrelatie. Zie de formule in het plaatje hierboven (leuk plaatje toch).

Schrodingers kat

Het lijkt een beetje op een kat die een merel besluipt. Een merel is niet goed in staat een stilstaande kat te herkennen. De merel ziet slechts beweging. Als je een merel wilt benaderen als kat, dan moet je dus telkens even bewegen, en als de merel kijkt, stokstijf stilstaan. Dat doet een electron dus ook als hij gemeten wordt. Over katten gesproken, in de kwantummechanica heeft de natuurkundige Schrodinger een gedachtenexperiment verzonnen om aan te tonen, dat de kwantummechanica op een normaal natuurkundig niveau (het atomaire en hogere niveau) onzinnig is. Hij had een opstelling bedacht met een kat (Schrodingers kat), wiens leven afhing van de toestand van een subatomair deeltje. Hij betoogde, dat het absurd is aan te nemen, dat - zo lang er niet werd waargenomen - de kat tegelijkertijd levend en dood zou kunnen zijn, omdat het deeltje waarvan zijn leven afhing eveneens - zo lang niet werd waargenomen - gelijktijdig stoffelijk en onstoffelijk kon zijn, waarbij de kat het leven zou laten bij een van beide waarden. Op een praktisch niveau is uiteraard wel waarneembaar, of de kat leeft of niet. Voor de merel in kwestie wel relevant uiteraard.

Met dit gedachtenexperiment heeft Schrodinger echter weer nieuwe vragen opgeroepen (en daarmee een beetje in eigen voet geschoten). Natuurkundigen gingen zich namelijk verdiepen in de vraag, waar de overgang ligt tussen de kwantummechanische situatie waarin beide toestanden tegelijkertijd kunnen bestaan, en de klassieke "deterministische" toestand, waarin maar een enkele hoedanigheid van de waargenomen werkelijkheid tegelijk mogelijk is. Hij was dus niet geslaagd in het ontzenuwen van de theorie, maar heeft slechts bevorderd dat deze beter onderbouwd wordt. Een proces wat nog steeds gaande is.

Wat is nu de relevantie van dit alles, behalve dat de kwantummechanica filosofische vragen kan oproepen? In mijn blog van zondag jl. schreef ik over Stuart Hameroff, die stelt dat het bewustzijn een functie is van het brein, die ons in staat stelt contact te leggen met een "kwantummechanisch veld" in het universum. Dit veld is een soort golflengte van (alle) materie, waarin informatie is opgeslagen. Hameroff vermoedt, dat bewustzijn in wezen gelijk is aan dat veld. Reden waarom bewustzijn (conform kwantummechanische principes "non-lokaal"- of anders gezegd alomtegenwoordig) kan zijn, noch gebonden door tijd, noch door plaats. Dit wordt ondersteund door experimenten, waarbij proefpersonen reageren op een impuls (bvb. een aan hen getoond plaatje dat een reactie oproept) VOORdat zij dat gezien hebben. Weliswaar zeer kort ervoor, maar toch in de tijd gezien "verkeerd om". Dit doet zich ook voor bij dieren. Uiteraard is er kritiek op die experimenten, omdat men stelt dat er wel een foutje gemaakt zal zijn. Maybe so, maybe not, maar ik houd het vooralsnog op "E pur si muove".

Pim van Lommel en Raymond Moody stellen, dat spirituele ervaringen zoals Bijna dood ervaringen, waarbij buiten de normale waarneming wordt waargenomen, vanuit deze kwantummechanische functie van het brein te verklaren zouden zijn. De onderbouwing van Van Lommel is zo weinig sluitend, dat ik daar niet door overtuigd raak. Wanneer je echter zoals ik op een fundamenteel niveau gaat nadenken over bewustzijn, dan is een theorie als die van Hameroff wel intrigerend. De vraag rijst, wat de zin (of de functie) van die veronderstelde interactie van het (universeel) bewustzijn met ons brein is. In principe ben ik niet geneigd daar over te denken als een doelmatig proces, gedreven door een als identiteit te beschouwen "persoon" of entiteit. Ik zie dit als een intrinsieke eigenschap van materie, net als zwaartekracht. Dit informatieveld doet echter wel iets, het werkt in op de ordening van onze werkelijkheid. Hameroff haalt experimenten aan, waarbij mensen door hun aandacht te richten op een stuk ijs, de structuur van dat ijs zouden kunnen beinvloeden (kristalvorm of niet). Ik heb het nog niet geprobeerd eerlijk gezegd.

Wanneer echter aangenomen mag worden, dat ons brein langs die weg met een universeel informatieveld in verbinding staat en er informatie mee uitwisselt, is de conclusie dat inderdaad alles met alles en iedereen met iedereen verbonden is. Alleen is het niet te doen alle informatie voortdurend en tegelijkertijd op een bewust niveau te bevatten. Het is al aardig als je de tweets van een klein groepje mensen een beetje in de gaten kunt houden per slot van rekening. Het zou wel ook een bevestiging opleveren van de boeddhistische idee van verbondenheid. Ook de boeddhistische notie van het tegelijkertijd bestaan van iets en niets is in wezen een kwantummechanische notie. En is er dan een "goed" en een "kwaad"? Daar heb ik wel ideeen over, die ik in een volgend blog zal toelichten. [MdV 31-08-2011]

2 Responses to Kwantummechanica en Schrodingers kat

    • Dank voor je reactie Sjoerd! Ben blij dat het me gelukt is het over te brengen! Ik begrijp het ook niet helemaal, dus grotendeels lijkt me prima 🙂

Leave a reply

Dit is een demo-winkel voor testdoeleinden — bestellingen zullen niet worden uitgeleverd. Sluiten