Over dode katten en elementaire deeltjes

materialisme.jpg

Frank Sarlemijn

De volgende anekdote mag gruwelijk overkomen, hij is dat ook maar anders dan je nu misschien verwacht. Houdt in gedachten dat het uitsluitend een gedachtenexperiment is en ik zeker geen aanbevelingen doe die de partij voor de dieren in het harnas zou jagen. De disclaimer 'probeer dit niet thuis' is ook hier op zijn plaats.

Mijn vriend Schrödinger heeft laatst een experiment gedaan met een kat. Hij is naar het plaatselijke asiel gegaan en heeft zich een kat aangeschaft. Daarna is hij naar de supermarkt gelopen en heeft een doos meegenomen. Hij heeft de kat in de doos gedaan en de doos dichtgemaakt. Mooi dacht hij, als ik straks de doos open doe dan leeft de kat. Even later wilde hij de kat te eten geven en hij opent de doos en inderdaad de kat leeft. Zijn voorspelling was goed, zijn beschrijving van de kat in de doos klopte. Maar dacht hij, stel nu, ik geef de kat geen gewone melk maar melk met gif daarin? Wat dan? Als ik de doos dicht doe weet ik niet of de kat van de melk gedronken heeft en dood is of instinctief wist dat hij van die melk af moest blijven en leeft. Als ik straks die doos open doe, heb ik dan een levende of een dode kat? Hoe moet ik de kat nu beschrijven, dood, levend, dolend? Het probleem van vriend Schrödinger staat in de natuurkunde bekend als het probleem van de Schrödinger kat.

We verlaten nu onze vriend en stappen over naar de wereld van de elementaire deeltjes. Fotonen, de deeltjes waaruit licht bestaat, draaien om een as, vergelijkbaar met onze planeet aarde die ook om een denkbeeldige as draait. Onze aarde draait rechtsom wat je kunt aangeven door de as te tekenen als een pijl die omhoog wijst. Sommige fotonen draaien net als de aarde rechtsom, pijl omhoog, anderen draaien linksom, pijl naar beneden. Natuurkundigen noemen dit spin up en spin down. Het blijkt nu dat je in sommige processen paren van die fotonen kunt creëren, waarbij je zeker weet dat één van die fotonen spin up heeft en de andere uit het paar dan spin down heeft, de ene draait linksom, de andere rechtsom. Je weet echter niet wélke van de twee spin down heeft en je hebt hetzelfde probleem als onze vriend Schrödinger, hoe moet ik die fotonen beschrijven? Welke voorspelling heb ik voor de spin? Draait die ene nu linksom, rechtsom of beide een beetje? Moderne natuurkundigen volgen dan een interpretatie die is vernoemd naar een conferentie in Kopenhagen, de Kopenhager interpretatie, en zeggen dat elk van die fotonen zowel linksom als rechtsom draait.

Onlangs hebben ze aan de TU in Delft een experiment gedaan om van een paar van deze fotonen de spin ook inderdaad te meten (doi:10.1038/nature15759 te bekomen via site sci-hub.io). Na het meten van de spin van één van de twee is dan de spin van het andere foton bekend. En volgens de Kopenhager interpretatie verandert dan niet alleen de beschrijving van het deeltje, de voorspelling voor de spin, maar het deeltje zelf houdt op met beide kanten op te draaien en draait vanaf dat moment nog maar één kant op. Precies op het moment van de meting verandert er iets aan het deeltje. Voor de meting, volgens de Kopenhager interpretatie, hebben beide deeltjes spin up én spin down, na de meting heeft het ene deeltje de gemeten spin en het andere deeltje de andere spin. Deze 'plotselinge' informatie-uitwisseling tussen het deeltje dat gemeten is en het deeltje dat niet gemeten is verloopt zonder dat er tijd tussen zit, ofwel de informatie heeft sneller gereisd dan het licht. Nu heeft Einstein ooit aangetoond dat niets sneller dan het licht kan reizen en deze paradox staat bekend als de Einstein-Podolsky-Rosen paradox.

Een andere interpretatie van dezelfde feiten vinden we in het dialectisch materialisme van Friedrich Engels. Het is duidelijk dat Engels geen kennis had van quantum mechanica, deze manier van de werkelijkheid beschrijven is pas bedacht nadat hij reeds gestorven was. De sterkte van zijn werk is dat het nog steeds valide is, zelfs na deze revolutionaire ontwikkeling. Het is aan ons om zijn gelijk te bewijzen en zijn inzichten op een juiste manier te gebruiken.

De objectieve realiteit bestaat onafhankelijk van ('mijn') bewustzijn en wordt min of meer juist in ('mijn') bewustzijn weerspiegeld, gesymboliseerd door de blauwe driehoek en zeskant. Beschrijving van waarnemingen van die realiteit leidt tot mathematische constructies als quantum mechanica (QM) die alleen bestaan in ('mijn') bewustzijn en om die reden subjectief zijn. De reflectie van de objectieve realiteit is vervormd en alleen grondig zoeken naar alle tegenstellingen kan over tijd die reflectie verbeteren. Het is nooit bekend of het subjectieve beeld een juiste weerspiegeling is van de objectieve realiteit, het enige dat bekend is, is de afwezigheid van tegenstellingen. Zolang er geen bekende tegenstellingen zijn wordt de subjectieve beschrijving als 'juist' bestempeld.

Creatieve mensen kunnen allerlei zaken fantaseren zoals Draken en Schrödinger katten. Het resultaat van dit creatieve proces is een fantasiewereld. Als je niet voorzichtig bent dan kunnen zaken uit die fantasiewereld doordringen in de subjectieve beschrijving, we spreken dan van een illusie. Gezonde personen kunnen altijd de oorsprong van hun gedachten achterhalen, afkomstig van een waarneming of afkomstig van fantasie, of dat hopen ze in ieder geval, zodat ze geen illusies creëren. Zoals het ontstaan van de legendes rondom draken kunnen worden herleid naar de vondsten van dinosaurus beenderen door Middeleeuwse geleerden en Schrödinger katten aan een overactieve fantasie van moderne fysici.

Wat echter nooit lukt is het creëren van objectieve realiteit die gebaseerd is op gedachten uit het subjectieve of fantasie. Dat zou een daad van creationisme vereisen die alleen werd toegedicht aan Christus en zijn gelijken. Maar het lijkt erop dat veel fysici zich aangetrokken voelen tot juist zulke daden van creationisme. De moderne opvatting van de betekenis van de quantum mechanica, beter bekend als de Kopenhager interpretatie, is gebaseerd op dit soort denken. Dat wil zeggen dat onder deze interpretatie de voorspelling van quantum mechanische formules geacht wordt de werkelijkheid te zijn in plaats van de werkelijkheid te beschrijven. Dit mengen van objectieve en subjectieve uitspraken is een idealistische manier van denken. Beiden gescheiden houden is de materialistische manier van denken. De materialistische opvatting is dat mathematische uitspraken niets anders kunnen doen dan de uitkomst van een volgend experiment voorspellen, zij bestaan immers alleen in het subjectieve.

Een materialistische verklaring van de feiten moet dan ook zijn dat door het meten van de spin van één van beide fotonen niet zozeer de deeltjes zelf veranderen, maar de beschrijving van de deeltjes verandert. Na het meten van de spin van één van beide verandert de voorspelling voor de spin van het andere deeltje. Om te zien of die voorspelling juist is moet dan de spin van het andere deeltje ook gemeten worden. Tussen beide metingen kan zoveel tijd zitten als nodig is, of geen... Op een natuurlijke wijze verdwijnt dan de EPR paradox. En zoals we allemaal weten is een theorie die geen paradox heeft beter dan een theorie die wel een paradox heeft. De materialistische opvatting van Engels wordt door dit moderne natuurkunde experiment bevestigd!

©MANIFEST KRANT van de NCPN
Haarlemmerweg 177, 1051 LB, Amsterdam, tel.: 020-6825019