DECADENTIE

Wij leven in een decadente wereld. En wij weten het. In de politiek, in de sport, op de televisie, in de kunst en in de wetenschap, overal bloeit de decadentie alsof zij weet dat deze eeuw al weer bijna ten einde is. In het "Fin de Siècle' leed mijn vak, de natuurkunde, allerminst aan decadentie maar thans is het ook voor de natuurkunde onmiskenbaar. Met het jaar 2000 zal dat niets te maken hebben, maar laat ik het naderen van dit kroonjaar gebruiken om mij af te vragen waar de alles overheersende decadentie in de natuurkunde vandaan komt, terwijl er bij de vorige eeuwwisseling toch geen sprake van was.

Ook de natuurkunde is uiteen gevallen in een groot aantal specialisaties als: elementaire deeltjesfysica, kernfysica, atoom- en molecuulfysica, statistische fysica, vaste- stoffysica, bio- en medische fysica. De meeste natuurkundigen brengen hun hele leven door in een zo'n vakgebied.

Omschakelen is ook bijna onmogelijk omdat men meestal jaren moet studeren eer men in een bepaald specialisme een creatieve bijdrage kan leveren. Bovendien vereisen de meeste vakgebieden enorme financiële investeringen om internationaal op peil te blijven.

Zijn de investeringen eenmaal gedaan dan is het zaak om zo produktief mogelijk te zijn en dus wordt een publikatie- machine op gang gebracht die bijna niet meer te stuiten is.

Een produktie van tien wetenschappelijke publikaties per vakgroep per jaar is eerder regel dan uitzondering. Zo haalt Nederland een output in de natuurkunde van ruim 2000 wetenschappelijke publikaties per jaar, goed voor een elfde plaats op de wereldranglijst. Er is geen mens die deze wetenschappelijke diarree kan verwerken, behalve Elsevier Science Publishers die zijn omzet en zijn winst tot recordhoogte ziet stijgen.

De bibliotheken staan vol ongelezen tijdschriftartikelen. Geen wonder dat men een Science Citation Index heeft ingevoerd waarmee al het wetenschappelijke werk enigszins naar waarde kan worden geschat. Het gemiddelde aantal citaties dat de computer registreert is 1, dus gemiddeld wordt elk wetenschappelijk werk slechts een keer aangehaald, maar omdat het goede werk vaak geciteerd wordt is er veel onderzoek dat door niemand de moeite waard wordt gevonden om er zelfs maar een keer naar te verwijzen.

Nederland scoort op de citatie index goed, wetenschappelijk behoren wij tot de G7. Hoewel deze score met enige trots aan de overheid wordt getoond is dat evenzeer een illustratie van decadentie want scoren lijkt in de wetenschap al even belangrijk te zijn geworden als op het voetbalveld.

De hedendaagse natuurkundigen vormen teams met een captain (de groepsleider), een coach (de labdirecteur), en een sponsor (de financier). Zij koersen gezamenlijk op een doel af in competitie met soortgelijke teams. Wie het eerst aankomt wordt gehuldigd en de beloningen liegen er niet om. Wie het niet bij kan houden, ondanks verwoed trekken en duwen, die probeert de nummer één te diskwalificeren. Lukt ook dat niet, dan nemen de ambitieuze slimmerds een zijweggetje, laten de publiciteits- machine een nieuwe finishlijn trekken en gaan over deze zelfgemaakte meet onder ingeblikt applaus.

Want wie wil de beloningen missen: publieke achting, een goed salaris, een heel team van waterdragers en soigneurs, en natuurlijk ook een nieuwe sponsor voor de volgende koers. De geïndustrialiseerde natuurkunde van na de oorlog is het spoor kwijt. Het gaat niet meer om "atoms for peace", (als het daar ooit om gegaan is).

Waar gaat het dan wel om tegenwoordig?

In de elementaire-deeltjesfysica hebben de theoretici het voor het zeggen. Zij hebben de moed om de GUTs (grand unified theory) te beloven, de ultieme theorie die volgens hen alles omvat. Deze theoretici voorspellen het ene elementaire deeltje na het andere. Voor de experimentele deeltjesfysici rest slechts de ondankbare taak om de reeds voorspelde deeltjes te vinden. Geen wonder dat zij er een wedstrijd van hebben gemaakt. Wie in het CERN in Geneve gaat kijken naar de grootste deeltjesversneller ter wereld, raakt onder de indruk van dit huzarenstuk van moderne techniek. Aan deze versneller is door honderden technici jaren gebouwd en hij heeft de hegemonie van de Europese deeltjesfysici over de Amerikaanse en Japanse concurrenten voor jaren zeker gesteld. Prompt hebben de Amerikaanse natuurkundigen aan het congres een bedrag gevraagd ter grootte van 8 miljard dollar, alleen om een nog grotere versneller te kunnen bouwen. Zij beloven daarmee het door de theoreten allang voorspelde "Higgs boson' te zullen vinden en Amerika weer de eerste plaats terug te geven in deze prestigieuze tak van de natuurkunde.

De deeltjesfysica is een dochter van de kernfysica die haar moeder overvleugelt en binnenkort misschien opslokt. De kernfysici hadden zichzelf veilig kunnen stellen door het kontakt niet te verliezen met de kernenergie. Dat was voor de kernenergie ook beter geweest. Nu zijn beide vakgebieden na veertig jaar investeren op dood spoor gekomen. De atoomkern is letterlijk aan gruzelementen geschoten en onze illusies ook want het wereld-energieprobleem is niet opgelost. Ook niet door degenen die aan kernfusie in plaats van kernsplijting doen. Al veertig jaar beloven de kernfusici een duurzame en schone energiebron, maar het enige dat wij thans met zekerheid kunnen stellen is dat deze bron nog veertig jaar op zich zal laten wachten. Dat wordt niet graag hardop gezegd omdat men bang is de subsidies (alleen in Europa al meer dan 1 miljard per jaar) te zullen verliezen.

In mijn eigen vak, de atoom- en molecuulfysica, zijn er twee symptomen van decadentie gemakkelijk te herkennen. Ten eerste wordt het vak gedomineerd door militaire subsidies, zowel in de USA als de USSR, ten behoeve van het ontwikkelen van laserwapens. Ten tweede begeven wij ons van de ene gee-whiz naar de ander (een gee-whiz is een ontdekking waarvan iedereen zegt: gee.... wat geweldig, maar daarna gaat het whiz...., als een nachtkaars uit, omdat niemand er iets mee kan beginnen). Wij zijn met z'n allen lid van de "mutual-admiration-society'.

De statistische fysica is het terrein dat door de grote Van der Waals veroverd werd en hij bezorgde ons land een wereldnaam. Achter dikke gesubsidieerde dijken zijn de polderfysici nog decennia lang door gegaan met het kurkdroog bemalen van hun lage landje aan de zee. Alles wat meetbaar was dat werd gemeten, ongeacht of iemand er belangstelling voor had. Thans blijkt dat de methoden en technieken uit de statistische fysica toepasbaar zijn bij de studie van complexe systemen als polymeren en vloeibare kristallen. Tot nu toe wensten de fysici zich met deze "chemie' niet in te laten.

Daar zal wel verandering in komen nu de Nobelprijs voor natuurkunde in 1991 juist in dit vak is gevallen.

De vaste-stoffysica is een van de meest levendige en grootste vakgebieden geworden in de moderne natuurkunde, vooral dankzij de research laboratoria van AT&T Bell, van IBM en van Philips.

Er is een hele reeks schitterende ontdekkingen gedaan en er zijn hele nieuwe vakgebieden, als oppervlaktefysica en mesoscopische fysica, ontstaan. Het onderzoek heeft geleid tot een reeks van produkten die op de markt worden gebracht. Toch ligt ook hier de decadentie op de loer zoals bleek toen supergeleiding ontdekt werd bij hoge temperatuur. Werkelijk duizenden fysici stortten zich toen op dit onderwerp. Wat zij op dat moment aan het doen waren mag Joost weten, het was kennelijk van ondergeschikt belang, want zij konden zo overstappen op supergeleiding. Een zelfde effect had de vermeende ontdekking van de zogenaamde koude fusie.

Nu het de bedrijven in de micro-elektronica even niet zo goed gaat en men op de betreffende laboratoria aan de medewerkers vraagt een grotere bijdrage te leveren aan de technologie van de onderneming, nu klagen de geleerden verontwaardigd over het vernietigen van hun o zo fundamentele onderzoek, dat echter voor de onderneming niet zo fundamenteel blijkt te zijn. Men heeft nog niet geleerd dat in vrijwel elke technologie een interessant fysisch probleem zit, als je maar diep genoeg graaft.

De bio- en medische fysici lijden aan een minderwaardigheidscomplex. Door de andere fysici worden deze vakgebieden meestal niet voor vol aangezien omdat men geen fundamenteel onderzoek zou doen en te veel empirisch bezig is.

Hoe heeft het zover kunnen komen? Tijdens het "Fin de Siècle' was er van decadentie in de natuurkunde niets te merken.

Rondom de eeuwwisseling maakte het vak een van de spannendste tijden door uit zijn geschiedenis. Er heerste een verwoede discussie tussen atomisten en degenen die niet in het bestaan van atomen geloofden. De laatsten waren aanvankelijk in de meerderheid want zeker voor die tijd was het atoom te klein om het waar te nemen. De atoomtheorie verklaarde echter in één klap zowel de chemische als de natuurkundige observaties van toen. Op basis van de atoomtheorie werd in het begin van deze eeuw duidelijk waar de wetten van Boyle en Gay-Lussac vandaan komen, wat het getal van Avogadro precies voorstelt, hoe het periodiek systeem van Mendelejeff geïnterpreteerd dient te worden, waarom het theorema van Van 't Hoff exact geldt, hoe de soortelijke warmte van gassen verklaard moet worden, wat Brownse beweging is, wat dit te maken heeft met Smoluchowski's theorie over fluctuaties, hoe de Raileigh verstrooiing van licht moet worden geïnterpreteerd, de absorptiewetten van Stefan en Boltzmann en de zwarte straler, de röntgenstraling, de constante van Planck en het fotoelektrisch effect.

Verschijnselen die onbegrepen waren en ogenschijnlijk weinig met elkaar te maken leken te hebben, bleken plotseling op atomair niveau verklaard te kunnen worden.

De euforie over deze ontdekking was enorm en heeft de natuurkunde van de twintigste eeuw gedomineerd. Albert Einstein, de grootste natuurkundige van onze eeuw, heeft zich door de triomf der atoomfysica laten misleiden. Hij was nauw betrokken bij het reduceren van macroscopische verschijnselen tot eenvoudige atoomfysica. Het moet voor hem zo'n openbaring zijn geweest dat hij meende in het reductionisme de goddelijke opdracht der fysici te hebben gevonden. Einstein heeft toen de rest van zijn leven gewijd aan het zoeken naar het diepste niveau waarop alle natuurkundige verschijnselen zouden samenkomen, waar de grote formule te vinden zou zijn waarmee god de wereld had geschapen.

De gevolgen voor de natuurkunde zijn desastreus geweest. Omdat Einstein het deed, dacht iedere fysicus dat het echte fundamentele onderzoek der materie op reductionistische manier bedreven moest worden. Al het op toepassing gerichte onderzoek werd inferieur gevonden tegenover een hoger doel: het vinden van de steen der wijzen.

Tevergeefs, wij weten inmiddels dat in het atoom een oneindige wereld van fysische verschijnselen is waar te nemen.

Einstein's ideaal is als een wijkende horizon, steeds als men denkt op het diepste niveau te zijn aangeland blijkt er weer een nieuwe fysische wereld achter te zitten. De fundamenten zijn niet te vinden. De fundamentele opdracht die alle fysici van de grote Einstein geërfd lijken te hebben, en die de natuurkunde van de twintigste eeuw heeft gemonopoliseerd, is een onmogelijke opdracht gebleken.

Er moet een hele nieuwe filosofie van de natuurkunde komen want die van Einstein voldoet niet meer. Bij gebrek aan de juiste filosofie zijn de natuurkundigen van de twintigste eeuw het goede spoor kwijt geraakt en dus bloeit de decadentie.

    • Frans W. Saris