Dwarsverband en kruisbestuiving. ‘Het isgelijkteken’ van Robbert Dijkgraaf

Proberen en mislukken, vallen en opstaan horen bij wetenschap. Die is nooit af, stelt steeds opnieuw dingen in vraag, twijfelt bij elke hypothese.

Albert Einstein had in 1916 het bestaan van zwaartekrachtgolven voorspeld op basis van zijn algemene relativiteitstheorie. Twintig jaar later stuurde hij samen met collega natuurkundige Nathan Rosen een artikel naar het tijdschrift Physical Review waarin ze terugkwamen op die spectaculaire hypothese en doorrekenden dat die golven onmogelijk konden bestaan. De redactie van het tijdschrift retourneerde het manuscript samen met het kritische rapport van een anonieme referent die een redeneerfout blootlegde.

Einstein schreef verontwaardigd terug over deze ongevraagde ‘peer review’ (wat toen noch als woord noch als evaluatiesysteem bestond) en dreigde het artikel elders aan te bieden. Dat deed hij ook, maar na correctie van de fout zodat de hypothese van de zwaartekrachtgolven toch overeind bleef. Tachtig jaar later werden ze voor het eerst in het echt waargenomen in het LIGO-lab van Caltech en MIT. In 2017 kregen drie fysici daarvoor de Nobelprijs.

Deze anekdote uit de annalen van de wetenschap is leerzaam omdat ze laat zien hoe wetenschappelijk onderzoek een bezigheid is van mensen die feilbaar, ambitieus, voortvarend, kortzichtig en geniaal kunnen zijn. Het zijn ook verhalen die laten zien dat vergissingen een essentieel onderdeel zijn van de moeizame zoektocht naar betrouwbare kennis. Proberen en mislukken, vallen en opstaan horen bij wetenschap. Die is nooit af, stelt steeds opnieuw dingen in vraag, twijfelt bij elke hypothese.

Dijkgraaf: ‘Het publiek kan gaan denken dat de wetenschap ook maar een mening is’

De detectie van de golven door het LIGO-laboratorium werd in 2016 pas na vele maanden zorgvuldige interne controle bekendgemaakt. De wetenschappers beseften hoe precair het is om een zogenaamde “spectaculaire ontdekking” naar buiten te brengen. De media gaan er dan mee aan de haal en voor je het weet is er een nieuwe mythe gecreëerd die niet meer uit te wissen valt. De schade van een ontdekking die geen ontdekking blijkt te zijn is groot. “Het publiek kan gaan denken dat de wetenschap ook maar een mening is.” Met die vlijmscherpe en kraakheldere conclusie eindigt Robbert Dijkgraaf een essay over de fout van Einstein en het verhaal van de wetenschap in zijn nieuwste bundel Het isgelijkteken.

Dat isgelijkteken is Dijkgraafs favoriete wiskundige symbool. Het bezit volgens hem een enorme kracht omdat het in één formule twee verschillende dingen kan samen brengen. Als X gelijk is aan Y, zijn ze verschillend maar kunnen ze toch heen en weer naar elkaar worden afgeleid. Het = is als een weg waarlangs het verkeer, van voertuigen maar ook van ideeën, heen en weer kan stromen. Einstein verbond zo energie en massa, ruimte en materie.

Dijkgraaf gebruikt dat verbindende symbool als leidraad om in zijn verzameling essays uiteenlopende onderwerpen op soms verrassende wijze bij elkaar te brengen: de paus en de oerknal, de octopus en de robot, het genie en de rekenfout, onderzoek en democratie, Google en de post, kunst en wetenschap. Of, zoals in het aangehaalde voorbeeld, de doorbraak en het persbericht.

Verbeelding is een uitstekend middel tegen blikvernauwing

Robbert Dijkgraaf is hoogleraar mathematische fysica aan de Universiteit van Amsterdam en was president van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW). Sinds 2016 is hij directeur van het befaamde Institute for Advanced Study (IAS) in Princeton, waar de knapste koppen ruimte en tijd krijgen voor diep nadenken zonder publicatiedruk. Albert Einstein, John von Neumann, Robert Oppenheimer en Kurt Gödel zijn maar enkelen van de groten die er werkten.

Het IAS is een vrijhaven voor fundamenteel onderzoek, waar de grens tussen nuttig en nutteloos onderzoek waardeloos is en alleen nog het onderscheid tussen toegepast en nog-niet-toegepast onderzoek geldt. Daar loopt Dijkgraaf onder de bomen waar ook zijn illustere voorgangers liepen en schrijft hij als natuurkundige met eerbied en vertedering over die vrije geesten en hun fascinerende denkwerelden.

Dijkgraaf brak zijn studie natuurkunde ooit af omdat ze hem niet genoeg uitdaagde. Hij stapte over op een kunstopleiding aan de Gerrit Rietveld Academie. Daarna hervatte hij zijn studie natuurkunde, die hij in 1986 cum laude afrondde, en promoveerde bij de latere Nobelprijslaureaat Gerard ’t Hooft. Het is dan ook niet te verwonderen dat kunst regelmatig opduikt in Dijkgraafs overpeinzingen. Hij is een man van de wereld die alle kennisvormen omarmt en even verwonderd kan zijn over een wiskundige formule als over een abstract schilderij, en die net zo goed ontroerd kan worden door de zwaartekrachtgolven als door een compositie van Ligeti. Hij ziet de natuurlijke verwantschap tussen kunst en wetenschap, die allebei gedreven worden door verbeelding en nieuwsgierigheid.

Ons brein is een fabriek van metaforen en associaties. Zowel in kunst als wetenschap doorbreken we daarmee de status quo. “Kunst is een gesublimeerde vorm van de werkelijkheid.” (Sublimatie is de natuurkundige term voor de overgang van een stof van vast naar gasvormig.) We gaan de werkelijkheid op een andere manier zien en begrijpen, als die een andere vorm krijgt.

Dijkgraaf ziet nog een andere parallel: de uiteindelijke impact van een kunstwerk of een wetenschappelijke ontdekking is zelden direct waarneembaar. Grote doorbraken zijn vaak een kleine stap opzij van het gebaande pad, een verschuiving van perspectief. De verbeelding is een uitstekend middel tegen blikvernauwing.

Hoe ingewikkeld of omstreden ook het onderwerp, Dijkgraaf blijft genuanceerd

Andere thema’s keren in steeds wisselende vorm terug: het belang van betrouwbare kennis en van degelijk onderwijs, de noodzaak van de kritische evaluatie van onderzoeksresultaten en de waarde van biodiversiteit, niet alleen van al wat leeft in het oerwoud maar ook van de dwarse gedachten en dromen in onze hoofden.

Dijkgraaf is daarbij altijd ernstig maar nooit te serieus, met een uitgesproken maatschappelijke betrokkenheid. In elk hoofdstuk duiken opnieuw frisse inzichten en verbanden op, verrassende invalshoeken waarin hij academische eruditie koppelt aan persoonlijke ervaringen. Hoe ingewikkeld of omstreden ook het onderwerp, hij blijft beschaafd en genuanceerd, zonder zijn jongensachtig enthousiasme te verliezen.

Het isgelijkteken is een boek om mondjesmaat te degusteren. De hoge informatiedensiteit levert bladzijde na bladzijde nieuwe stof tot denken. Deze kleine essays zijn columns die eerder in NRC Handelsblad verschenen, maar ze overstijgen de anekdotische vluchtigheid van de gemiddelde column omdat Dijkgraaf op klein formaat relevante onderwerpen met een scherpe wetenschappelijke blik observeert en er filosofisch robuuste kanttekeningen bij zet.

Keer op keer laat hij daarbij zien hoe de inzichten van de wetenschap, de ontwikkelingen in de technologie en de rijkdom van de kunst relevant zijn voor de dagelijkse realiteit van ons allemaal.

Robbert Dijkgraaf, Het isgelijkteken, Prometheus, Amsterdam, 2019, 304 p.