Finetuning/geen eerste begin

[The Black Mathematician]

Deze zaken zijn elders al besproken, en ik heb misschien niet eens een discussiepunt, maar het moet me gewoon even van het hart. In de Volkskrant van gisteren was zowat een hele pagina gereserveerd aan betogen dat de strijd tussen rationaliteit en christendom 150 jaar geleden al beslecht is. Ik kwam de naam Emanuel Rutten tegen, en die kende ik nog niet. Ik loop een beetje achter omdat voor mij de zin om me nog in dit soort types te verdiepen niet erg groot meer is, maar na toch eens op zoek geweest te zijn naar zijn godsargument werd ik toch behoorlijk getriggerd. Ook het interview met Knevel gezien, waar mijn tenen behoorlijk kromtrokken.

Enige tijd terug ook van een gelovige collega het boek In Alle Redelijkheid van Tim Keller te leen gekregen, wat aanvankelijk nog wel redelijk op me over kwam, maar wat me gaandeweg steeds meer begon te ergeren.

Bij beide heren is het finetuning-argument erg populair, waarbij erop gewezen wordt dat als de natuurconstanten maar een heel klein beetje anders geweest zouden zijn, er een universum was ontstaan waarin leven onmogelijk was. Rutten vat de mogelijkheden tot verklaring van de waarden van de constanten samen:
1) Toeval
2) Een noodzakelijkheid voor deze constanten
3) Multiversa
4) God

Vervolgens streept hij de eerste drie verklaringen weg, waarna de vierde dan wel noodzakelijk waar moet zijn. Ook Keller doet z'n best om de eerste verklaring te weerleggen. De vraag is evenwel of er misschien niet een vijfde verklaring is, maar dat terzijde.

In ieder geval wordt de kansrekening er flink bijgehaald om verklaring 1 te ontkrachten, veelal met behulp van analogieën waarbij er een kansmodel op te stellen valt waaruit blijkt dat de kans wel erg klein is. Nu moet ik zeggen dat ik blij ben dat ik Ronald Meester heb gelezen, die behalve christen ook hoogleraar in de kansrekening is, en nogal fel van leer trekt in zijn boek Het Pseudoniem van God tegen atheïsten die kansrekening gebruiken om te betogen dat de kans op God bijzonder klein moet zijn.

Welnu, eenzelfde redenering als van Meester is volgens mij te gebruiken tegen Rutten en Keller: om iets over kansen te zeggen heb je een kansmodel nodig en dit model moet corresponderen met de werkelijkheid. En om dit model op te stellen, heb je kennis nodig over het fenomeen waarover het model iets moet zeggen. Dit kan gedaan worden door middel van kijken hoe het fenomeen zich gedroeg in het verleden. Bijvoorbeeld als je met een dobbelsteen zesduizend keer gooit, zal je rond duizend keer een zes krijgen, en op grond van die frequentie kan je een model opstellen dat een kans geeft dat je nogmaals zes gooit. Als de dobbelsteen helemaal perfect symmetrisch is en overal dezelfde dichtheid heeft, zou je op grond van de symmetrie kunnen zeggen dat de kans op zes 1/6 is. In beide gevallen maak je gebruik van kennis van de werkelijkheid om tot je model te komen.

Welnu, over het begin van het heelal is er geen natuurkundige theorie die experimenteel bevestigd is. Het dichtste wat je kan krijgen is algemene relativiteit, maar die theorie kan alleen spreken over wat er na het begin is gebeurd, maar kan niets zeggen over het begin zelf. Het is mij dan een grote vraag hoe je dan een kansmodel kan opschrijven dat iets zegt over het begin of zelfs over wat er "voor" het begin gebeurde. Alle analogieën die Rutten en Keller naar voren halen betreffen gebeurtenissen die in de werkelijkheid geworteld zijn, en waar wel een kansmodel over op te stellen valt. Zeker, de kans op die gebeurtenissen is miniem, maar het is zeer de vraag of je dezelfde kansmodellen mag gebruiken om iets over het begin te zeggen. Ik ben dus verre van overtuigd dat toeval uitgesloten moet worden.

Verklaring 2 wordt door Rutten afgedaan met dat je nu eenmaal andere waarden voor de natuurconstanten kan kiezen, dus er is geen noodzakelijkheid voor de constanten zoals ze nu zijn. Dat kan inderdaad volgens onze huidige experimenteel geverifieerde theorieën. Echter, deze theorieën spreken elkaar op sommige punten tegen (waarover hieronder meer bij de bespreking van het eerste begin), en dus lijkt het er sterk op dat er een andere onderliggende theorie moet zijn. Dit zou bijvoorbeeld snaartheorie kunnen zijn, maar het zou ook iets anders kunnen zijn. Het is de vraag of die constanten ook wel vrij gekozen mogen worden in deze onderliggende theorie. Snaartheoretici als Robbert Dijkgraaf en Brian Greene denken bijvoorbeeld dat er uit snaartheorie wiskundige formules kunnen komen rollen die de natuurconstanten voorspellen. Als dat inderdaad mogelijk is, is er helemaal geen sprake van vrije keus, maar van een harde noodzakelijkheid.

Multiversa worden niet behandeld in het interview met Knevel, en ik moet eerlijk zeggen dat ik het ook een weinig aanlokkelijke verklaring vind. Niettemin een optie, waarover straks ook meer.

In het Godsargument van Rutten gebruikt hij in de definitie van God dat hij degene is die het begin heeft veroorzaakt. Hij gebruikt deze eigenschap dan ook ter verdediging van zijn premissen. De vraag is echter of het heelal eigenlijk wel echt een begin heeft. Dat klinkt raar, want er was toch een oerknal, en veel gelovigen grijpen dat ook aan als bewijs dat er dan ook een veroorzaker van het eerste begin moet zijn.

Hier komt echter het punt waar de twee grote natuurkundige theorieën van de vorige eeuw elkaar tegenspreken. Algemene relativiteitstheorie beschrijft zwaartekracht, en het volgt uit deze theorie dat er voor de oerknal geen tijd bestond. Quantummechanica beschrijft het gedrag op zeer kleine schaal en aangezien op het moment van de oerknal het hele heelal in een enkel punt samengebald was, zou de quantummechanica iets moeten zeggen over de oerknal. Echter, in quantummechanica wordt de tijdsevolutie van een systeem beschreven door een unitaire operator. Een beetje technische term, maar dit heeft als gevolg dat als je systeem nu bestaat, je het kan reconstrueren hoe het eruitzag op elk eerder moment in de tijd zonder enige limiet. Quantummechanica impliceert dus dat er wel degelijk tijd bestond voor de oerknal, in zekere zin is de oerknal een optische illusie die ontstaat als we door een gewone-dagelijkse-mechanica bril kijken in plaats van door een quantummechanische bril. Hier spreken dus twee theorieën elkaar tegen, en als quantummechanica gelijk heeft, was er dus wel degelijk iets voor de oerknal en is er zelfs geen begin van de tijd.

De ideeën van de Nederlandse natuurkundige Erik Verlinde zijn omstreden, maar interessant is dat hij zwaartekracht ziet als een emergent verschijnsel net zoals temperatuur. Dat laatste is een grootheid die z'n geldingskracht verliest als je op het niveau van een enkel deeltje praat. Temperatuur is een verschijnsel dat pas ontstaat als je grote hoeveelheden deeltjes en hun interactie bekijkt door middel van statistiek. Het is dus een begrip dat niet fundamenteel is. Zo denkt Verlinde ook over zwaartekracht waarbij hij de vergelijking trekt met schepen in de haven die naar elkaar toe drijven. Niet zozeer omdat er een kracht tussen de schepen is, maar omdat er meer golven om de schepen zijn dan tussen de schepen. Op diezelfde manier is zwaartekracht volgens hem geen echte kracht en is algemene relativiteitstheorie dus niet fundamenteel.

Ik ben geen aanhanger van snaartheorie, maar enigszins interessant is het beeld dat Brian Greene schets, en wat raakt aan multiversa. In dat beeld is de oerknal eigenlijk niets meer dan energie vrijgekomen doordat twee meetkundige objecten tegen elkaar botsen. Het universum is dan eigenlijk de "trilling" op zo'n object die is ontstaan door de botsing. Op diezelfde manier is er dus een ander universum op het andere object.

Wat er nu precies gebeurde rondom de oerknal is een groot vraagteken. In ieder geval zijn er meerdere ideeën over waarbij de schepping in de vorm van een oerknal eigenlijk een soort illusie is, en waarbij er wel degelijk iets voor de oerknal was. Allemaal niet experimenteel bewezen, maar toch voelt het voor mij aan alsof sommige christelijke filosofen als Rutten en Keller niet verder kijken dan hun neus lang is door zich louter te concentreren op de gevestigde theorieën waarmee duidelijk niet het laatste woord over de natuur gesproken is.

[pallieter]

Lang geleden, Black.

Welkom terug!

[PietV.]

Bedankt BM, ik heb je gemist in dit onderdeel van het debat. Ga het straks nog even goed doorlezen, heb je het boek van Philipse al uit "God in the Age of Science". Hij pakt fine tuning op verschillende plaatsen beet.

[Erik]

Ik heb je gemist BM, vooral dit soort postings van jouw hand.

[Peter van Velzen]

Het fijntuning argument is een feite een simpel voorbeeld van de intentionele houding van de mens ten opzichte van de natuur. De veronderstelling dat er een bedoeling achter zit. Het is omdat men in bedoelingen denkt, dat men de vraag naar het waarom stelt. Men vraagt niet naar een oorzaak, want men weet dat er geen oorzaak is, maar mijnvraagt desondanks naar de reden. Terwijl een reden niets anders is dat het gevolg van een oorzaak. Een gevolg echter dat haar eigen oorzaak weer bevordert, en dus mede oorzaak wordt van die oorzaak. Als we weten dat er geen oorzaak is, zullen we moeten aanvaarden dat er ook geen reden kan zijn.

De idee veronderstelt bovendien dat het mogelijk zou zijn dat de natuurconstanten een andere waarde hadden. Waarom dit mogelijk zou moeten zijn, wordt niet uitgelegd. Het feit dat het - in een universum waarin wij kunnen leven - niet mogelijk is dat er natuurconstanten zijn, waarbij wij niet kunnen leven wordt beschouwd als een zwakke poging tot verklaring. Dat is het in feite niet . Het is geen verklaring voor het feit dat de natuurconstanten zo zijn als ze zijn, het is een weerlegging van de veronderstelling dat ze anders kunnen zijn. Alleen met de waardes zoals ze zijn, kunnen wij bestaan zoals we zijn, en andere verhoudingen tussen deze constantes kunnen wij dus onmogelijk aantreffen.

Er zijn geen knoppen waaraan gedraaid kunnen worden en dus geen natuurconstantes die fijn kunnen worden afgestemd. De wereld is zoals we hem aantreffen en niet anders. Dat wij kunnen bedenken dat ze anders zou kunnen zijn, betekent nog niet dat het ook zo kan zijn. Plato had ongelijk, en het is de waarneming die elementair is, niet het idee!

In zekere zin is hiermee ook het idee van het multiversum weerlegt. Dat het in theorie zou kunnen bestaan wil niet zeggen dat we ook maar iets ervan zouden kunnen waarnemen. Zonder waarneming is geen falsificatie mogelijk en derhalve is ook dit een onwetenschappelijke theorie. Ik zie nog niet in waarom het minder onwetenschappelijk zou zijn als de aanname van een god. Het is op zijn hoogst een leuk gedachtenexperiment, maar het zegt niets over de wereld waarin wij leven.

Het ligt in de menselijke natuur, deze waarheid niet te willen accepteren, en het zal dus wel heel lang duren voordat de mensheid als geheel haar aanvaard. Maar ik voorspel dat wat ik hier beweer nimmer weerlegt zal kunnen worden. Hoezeer men dat ook zou willen.

[Blues-Bob]

@PvV
we nemen toch altijd iets van het multiversum waar, mocht de theorie juist zijn? Namelijk "ons deel"?
Dat zeg ik even niet gehinderd door enig diepgaande kennis. Overigens als het om het falsificatie principe gaat, een theorie kan niet-wetenschappelijk maar waar zijn. Het is immers "maar" een normatief demarcatie criterium. Zo een theorie kan echter prima binnen de grondslagen van een wetenschappelijke stroming passen. Dan heb je het wel over een ander demarcatie criterium, welke minder zwart-wit is.
Groet,

Bob

[axxyanus]

Ik kan het nu niet terug vinden maar ik meen twee argumenten opgevangen te hebben die het finetuning argument zoals het door gelovigen gebruikt wordt, weerleggen.

Het eerste is denk ik van Victor Stenger, die stelt dat het interval waarin zo'n constanten leven zouden produceren helemaal niet zo nauw zou zijn als je naar de mogelijke relatieve marge zou kijken maar dat gelovigen steevast naar de absolute marge kijken.

Het tweede kwam er op neer dat gelovigen steevast maar één constante per keer onderzoeken en dan de marge die leven oplevert voor die constante bepalen. Maar zo gaat het argument, als je tegelijk met meerder constanten experimenteert, zijn er op die manier meer combinaties die leven zouden kunnen opleveren die je op de eerste manier niet kan vinden.

[Peter van Velzen]

@PvV
we nemen toch altijd iets van het multiversum waar, mocht de theorie juist zijn? Namelijk "ons deel"?
Dat zeg ik even niet gehinderd door enig diepgaande kennis. Overigens als het om het falsificatie principe gaat, een theorie kan niet-wetenschappelijk maar waar zijn. Het is immers "maar" een normatief demarcatie criterium. Zo een theorie kan echter prima binnen de grondslagen van een wetenschappelijke stroming passen. Dan heb je het wel over een ander demarcatie criterium, welke minder zwart-wit is.
Groet,

Bob

Kijk hier, kan ik eindelijk het voorbeeld van axxyanus nuttig gebruiken!
één is geen twee, laat staan multi
Wie één boom waarneemt, neemt nog geen bos waar.
Wie één mens waarneemt, neemt nog geen menigte waar.
en wie een UNIversum waarneemt, neemt nog geen multiversum waar.

Maar dit neemt allemaal niet weg dat we de natuurconstanten niet kunnen kiezen,
We kunnen slecht vaststellen wat hun verhoudingen zijn, en dat is dat.
Onze waarnemingen tot nu toe, geven aan dat ze altijd en overal hetzelfde zijn.
Er valt dus niets aan af te stemmen!

[Blues-Bob]

Kijk hier, kan ik eindelijk het voorbeeld van axxyanus nuttig gebruiken!
één is geen twee, laat staan multi
Wie één boom waarneemt, neemt nog geen bos waar.
Wie één mens waarneemt, neemt nog geen menigte waar.
en wie een UNIversum waarneemt, neemt nog geen multiversum waar.

Maar dit neemt allemaal niet weg dat we de natuurconstanten niet kunnen kiezen,
We kunnen slecht vaststellen wat hun verhoudingen zijn, en dat is dat.
Onze waarnemingen tot nu toe, geven aan dat ze altijd en overal hetzelfde zijn.
Er valt dus niets aan af te stemmen!

Daarmee doe je al de aanname dat propositielogica nuttig is. Ik deel die aanname niet, omdat ik denk dat wetenschap anders werkt dan enkel hoe Popper het voorschrijft.

Dit is een mooi voorbeeld. Volgens mij werkt wetenschap meer binnen de termen van grondslagen. Kuhn noemt dit een paradigma. Een van de grondslagen in de moderne fysica is dat alles uit deeltjes bestaat en niet bijvoorbeeld oneindig deelbaar is. Een menigte is een verzameling mensen, materie is een verzameling deeltjes, enzovoorts. Hiermee gaat reductionisme en hypothetico-deductief redeneren beperkt op. Wie een deeltje beschrijft, beschrijft inderdaad geen menigte. Maar men kan op basis van predicaten logica wel onderscheid maken tussen verzamelingen op basis van de deeltjes in die verzameling.

Echter wat veel boeiender is natuurlijk, is dat dit een mooi voorbeeld is van hoe wetenschap werkt. Hier wordt een nieuw fenomeen gevormd door ideeën uit de wetenschap, zoals ideeën uit de wetenschap ook materie vormt. Hoe dat fenomeen waargenomen wordt, wordt voorgeschreven door diezelfde ideeën (grondslagen). Dus als de wetenschap bepaalt dat het multiversum bepaalde eigenschappen heeft, en die eigenschappen worden in het universum waargenomen, mag de wetenschapper zeggen dat deze past binnen de verzameling die multiversum heet, en dat het multiversum dus geen lege verzameling is. Dus zelfs al zou het multiversum een lege verzameling zijn, dan kan het een wetenschappelijk fenomeen zijn (wat volgens Popper dan aangetoond moet worden met falsificatie, en lege verzamelingen zijn volgens mij altijd onware wetenschappelijke theorieën, principes of hypothesen). Dus het multiversum is, zoals ik wetenschap zie, grenswetenschap maar zeker wetenschap, aangezien het aan de consensus die heerst onder wetenschappers (het zogenaamde paradigma) voldoet. Als je Popper zou hanteren kom je inderdaad in de knel, want die stelt dat je het moet kunnen falsificeren. Ik breng daarbij tegenin dat het falsificeren gebeurt binnen datzelfde paradigma, en dat de kans daarop vrij onwaarschijnlijk is.

Zo lees ik dus ook dit soort artikeltjes overigens:
http://www.slate.com/articles/health_an ... ience.html" onclick="window.open(this.href);return false;
Overigens kun je daar nog verder in gaan, bijvoorbeeld in sociale en psychologische mechanismen die spelen, bij het aanschouwen van materie in termen van : het zelf en het ander, maar dat voert heel ver. Hou dat wel in gedachten bij zo een titel "The most important skill in science or self-improvement is noticing the unexpected.

Enfin, ik dwaal af.

Groetjes,

Bob

[Peter van Velzen]

Als er geen waarneembare verschillen zijn tussen een werkelijkheid waarin de multiversum theorie waar is en een werekelijkheid waarin zij niet waar is, dan is er geen enkele manier waarop wij iets met die theorie kunnen doen. Het is dan slechts een gedachtenspelletje.

Het wordt tijd dat men beseft dat Popper daarom wel degelijk gelijk had. Niet falicificeerbare theoriën zijn nergens goed voor! Want zodra blijkt dat we er wat mee kunnen, zijn ze noodzakelijkerwijs ook falcificeerbaar. Daar is - mijns inziens - geen speld tussen te krijgen.

Probeer maar eens een situatie te bedenken waarin je met zo'n theorie iets kunt, maar waarin je desondanks niet kunt checken of zo waar is. lijkt me een bijzonder knap staaltje!

[Blues-Bob]

@PvV
Je heb een theorie nodig om logisch data te verzamelen. De theorie schrijft immers voor wat en hoe gemeten wordt. In het begin is de theorie dus altijd niet falsificeerbaar. Hicks bedacht, als ik mij niet vergis, zijn deeltje voordat het CERN bestond en zijn hypothese over het Hicks deeltje is eerst flink wat keren gefalsificeerd. Gelukkig heeft men het daar niet bij gelaten, maar is men het meten gaan aanpassen. Oneens dus. Ik ben het eens dat popper en later putnam nuttige dingen gescjreven hebben voor wetenschappers. Het is echter de theorie, mijn theorie is dat de praktijk gelukkig vaak de theorie niet volgt.

Groet,

Bob

[Peter van Velzen]

@PvV
Je heb een theorie nodig om logisch data te verzamelen. De theorie schrijft immers voor wat en hoe gemeten wordt. In het begin is de theorie dus altijd niet falsificeerbaar. Hicks bedacht, als ik mij niet vergis, zijn deeltje voordat het CERN bestond en zijn hypothese over het Hicks deeltje is eerst flink wat keren gefalsificeerd. Gelukkig heeft men het daar niet bij gelaten, maar is men het meten gaan aanpassen. Oneens dus. Ik ben het eens dat popper en later putnam nuttige dingen gescjreven hebben voor wetenschappers. Het is echter de theorie, mijn theorie is dat de praktijk gelukkig vaak de theorie niet volgt.

Groet,

Bob

Ik denk dat je iets over het hoofd ziet. Het Hicks bozon was nog niet praktisch meetbaar, maar van het begin af aan wel in theorie. Men wist van te voren ongeveer hoeveel energie daarvoor nodig was. Een multiversum theorie die aangeeft hoe zij in de toekomst meetbaar zou kunnnen worden is derhalve zinvol, maar een multiversum theorie die dat niet kan aangeven, lijkt mij vooralsnog vrij zinloos. In elk geval is het niet zinvol dat jij of ik daarover dieper nadenken. Dat een dergelijke overweging zinvol kan zijn voor iemand die in staat is er de consequenties van te ontdekken (en haar dan dus falsificeerbaar kan maken). Dus totdat iemand met dát idee komt. Is het voor mij koffiedik kijken.

[Blues-Bob]

We worden het eens. Er zijn een aantal puntjes die nog verduidelijkt kunnen worden, maar het is me de topicvervuiling niet waard. Het gaat om nuances zoals dat meetbaarheid noodzakelijke voorwaarde is voor falsificatie, maar niet voldoede voorwaarde (en dus onterecht synoniem aan elkaar gesteld lijken te worden). Dat zijn echter nuances.

Groet,

Bob

[lanier]

Quantummechanica beschrijft het gedrag op zeer kleine schaal en aangezien op het moment van de oerknal het hele heelal in een enkel punt samengebald was, zou de quantummechanica iets moeten zeggen over de oerknal. Echter, in quantummechanica wordt de tijdsevolutie van een systeem beschreven door een unitaire operator. Een beetje technische term, maar dit heeft als gevolg dat als je systeem nu bestaat, je het kan reconstrueren hoe het eruitzag op elk eerder moment in de tijd zonder enige limiet. Quantummechanica impliceert dus dat er wel degelijk tijd bestond voor de oerknal, in zekere zin is de oerknal een optische illusie die ontstaat als we door een gewone-dagelijkse-mechanica bril kijken in plaats van door een quantummechanische bril.

Mag je dit wel toepassen op 'voor de oerknal'? Er waren namelijk nog geen deeltjes.
Wiki:
Kwantummechanica is een natuurkundige theorie[1] die het gedrag van materie en energie met interacties van kwanta op atomaire en subatomaire schaal beschrijft.

Er waren geen natuurkundige constanten en ook van de 4 fundamentele natuurkrachten was nog geen sprake, en uiteraard ook geen ruimte (en daarmee ook geen tijd). We kunnen eigenlijk niet verder terug dan 10^-43 seconden na de oerknal. Graag zou ik willen weten hoe ik de kwantummechanica kan verenigen met het moment van de oerknal of zelfs daarvoor.

[MoreTime]

@BM: Goede post! Ik heb Erik Verlinde onlangs nog horen spreken in een Science Café. Interessante materie ( ), hij zegt al jaren met de 'emergente zwaartekracht theorie' rond te lopen en heeft nog van niemand een goed tegenargument vernomen.