‘De pijl van de tijd bestaat echt’

Ik heb altijd problemen gehad met Nederland’, waarschuwt hij ons wanneer we binnenkomen in zijn kantoor. ‘Een van de grootste Nederlandse fysici was George Uhlenbeck. Hij had nog bij Paulus Ehrenfest gestudeerd, een leerling van de grote natuurkundige Ludwig Boltzmann. Ehrenfest stelde dat het een illusie is om te denken dat tijd onomkeerbaar is; de tijd laat zich volgens hem wel omkeren. Alles wat er gebeurt, kan, theoretisch bezien althans, teruggedraaid worden. Uhlenbeck had het dan ook altijd over de “schijnbare” onomkeerbaarheid van de tijd.’ ‘Toen ik nog een beginnend wetenschapper was, nam ik contact op met Uhlenbeck. Ik was ervan overtuigd dat hij het bij het verkeerde eind had en hij kende mijn mening. Hij gedroeg zich dan ook heel vijandig tegenover me. Aangezien hij een student was van Ehrenfest wist hij gewoon dat de tijd omkeerbaar was. Punt uit. Met zo’n Nederlander viel gewoon niet te praten, snapte ik meteen. Indien dus niet Zweden maar Nederland de Nobelprijs zou uitreiken, had ik hem zeker niet gekregen.’
Nederland reikt de Nobelprijs niet uit en Ilya Prigogine kreeg hem dus wel. Prigogine (80), een uit Russische ouders geboren Belg, kreeg deze onderscheiding in 1977 voor het vakgebied van de scheikunde. Het bekroonde onderzoek toonde aan dat een wanordelijk systeem ver van thermodynamisch evenwicht – bijvoorbeeld wild ronddraaiende moleculen in een pan kokend water – door minieme interne veranderingen toch tot een ordelijke staat kan komen. Het water in de pan gaat in een vooraf niet voorspelbare richting stromen. Orde uit chaos, niet toevallig ook de titel van het beroemde boek dat hij samen met Isabelle Stengers schreef, is dus mogelijk.

Koffiemelk

Aan het hoofd van twee indrukwekkende onderzoeksgroepen, één in Brussel en één in Austin (Texas), zet hij nog steeds zijn wetenschappelijke zoektocht voort. Hij richt zich daarbij steeds meer op de filosofische implicaties van zijn theorie.Zijn meest recente boek, Het einde van de zekerheden, troont de lezer mee over de grenzen van de traditionele wetenschap, naar een plaats waar ook tijd en waarschijnlijkheid centrale begrippen worden. Prigogine: ‘De fundamentele wetenschap, die van Newton, Einstein, Schroedinger en Heisenberg dus, heeft zich altijd beperkt tot verschijnselen die deterministisch en omkeerbaar zijn in de tijd. Maar nu zien we de rol van onomkeerbare processen op alle niveaus en de meerderheid van de processen is onomkeerbaar.’ Het klassieke voorbeeld van een onomkeerbaar proces komt uit de huis-, tuin- en keukenfysica: het kopje koffie en de melk. Wanneer we een scheutje melk in onze koffie gieten en vervolgens roeren, krijgen we een mooi homogeen mengsel. Wanneer we nu in de omgekeerde richting roeren, verandert er niets. De koffie en de melk ‘ontmengen’ zich niet. Dit onomkeerbaar proces wordt door de traditionele fysica buiten beschouwing gelaten en dat vindt Prigogine verdacht. Want waarom kan deze fysica geen antwoord verzinnen op het mysterie van het koffiekopje? Omdat ze de tijd niet als een onomkeerbaar proces wil zien. Prigogine: ‘Er is een verschil tussen het verleden en de toekomst. De pijl van de tijd bestaat echt. En dat zien we al bij eenvoudige processen als warmtegeleiding, maar ook in de scheikunde, de biologie en de menswetenschappen.’

De gangbare natuurkunde wil de pijl van de tijd niet zien. Daarvoor heeft ze zelfs een truc bedacht, stelt Prigogine. ‘Men maakt een rigide onderscheid tussen fundamentele wetenschap en de wereld van de fenomenen. Het grootste deel van de fysische wereld wordt tot het fenomenale herleid en daardoor tot de niet-wetenschappelijkheid veroordeeld. Dat is opzienbarend. In de natuur voorkomende scheikundige processen behoren dan niet langer tot de fundamentele wetenschap, terwijl een steen die in een laboratoriumopstelling in het luchtledige valt, daar wel onder valt.’
De klassieke interpretatie is dan dat onze benadering, onze metingen, technische problemen en dergelijke de illusie van een onomkeerbare tijd scheppen. Zo negeren klassieke wetenschappers doelbewust de evidente onomkeerbaarheid van gebeurtenissen. ‘De pijl van de tijd wordt door dit soort mensen afgedaan als een illusie die mede zou voortvloeien uit het feit dat de kosmos geordend begon, steeds verder in wanorde uitdijt en zo de schijn geeft dat er een richting in de tijd bestaat. Ik vind dat allemaal heel onbevredigend. Het universum breidt namelijk echt steeds verder uit en het leven evolueert. De tijd is dus geen menselijke projectie. En dat beginnen we nu steeds beter in te zien.’

Bepleit u een uitbreiding van de oude Newtoniaanse wetenschap, of wilt u naar een totaal nieuw paradigma?
‘De Newtoniaanse wetenschap moet een heel belangrijke, maar ook een heel specifieke tak van de fysica worden. Het is die tak die toepasbaar is wanneer je een aantal deeltjes uit het geheel kunt isoleren. Maar de concrete natuur kan dat niet. Om die te benaderen heb je een holistische aanpak nodig, die ieder reductionisme overstijgt. Dat is een nieuw paradigma.’

Spinnen

‘Zo’n tweehonderd miljoen jaar geleden leefden er in Argentinië spinnen van een halve meter groot. Dit was een fluctuatie die niet is gegroeid. De reuzenammonieten hebben het ook niet gehaald. Andere dieren en planten daarentegen wel. De natuur zit dus vol creativiteit en vernieuwing en daarom hebben we een fysica nodig die in termen van mogelijk-heden en probabiliteiten denkt.’

Ook als het om anorganische materie gaat, moet je in termen van mogelijkheden en probabiliteiten denken, stelt Prigogine. ‘Zo ontwikkelen we bijvoorbeeld nieuwe structuren en materialen. De meeste daarvan, ook die materialen die worden gebruikt voor supergeleiding, worden in een niet-evenwichtstoestand gemaakt.’

Deze visie moet toch ook een diepgaande invloed hebben op ons gehele denken?
‘Dat hoop ik. De westerse filosofie is een voortgaande discussie tussen Herakleitos’ wereld van het worden en Parmenides’ wereld van het zijn. Deze discussie, die zo’n 2500 jaar geleden is gestart, is nog steeds niet ten einde.’ De discussie draait om de vraag of er vaste en universele natuurwetten zijn of dat de natuur een wordingsproces zonder wetmatig-heden is. ‘Geen van beide is volgens mij waar.’

Dus er bestaan geen universele natuurwetten?
‘Dat hangt af van wat u onder universele wetten verstaat. U kunt ze net als Parmenides zien als symmetrisch met betrekking tot het verleden en de toekomst. Maar u kunt er ook iets anders onder verstaan, als u een wet ziet als tijdsgericht en mogelijkheden aanreikend, dan zit u bij Herakleitos. Bij Goethe, Schelling, Bergson, Whitehead en Heidegger zien we dit ook.’

U noemt Bergson regelmatig in uw boeken. Hoezeer bent u door hem beïnvloed?
‘Grofweg gesproken heeft een menselijk wezen twee soorten ervaringen. Er is de ervaring van herhaling, die leidt tot wet ten. Maar er is ook de ervaring van creativiteit. Ik bewonder Henri Bergson wanneer hij zegt dat dit een volwaardige ervaring is die toont dat ik een deel van het universum in mezelf kan zien: de creativiteit. Tot daar volg ik hem.’ ‘Maar Bergson benadrukte de rol van de creativiteit en besloot daaruit, net als Whitehead en Heidegger trouwens, dat we daarom de wetenschap maar moeten opgeven of beperken tot de herhaalbare processen. Dat is het onderwerp van zijn L’évolution créatrice. Wat ik probeer te doen, is aantonen dat Bergsons conclusie voortvloeit uit een simplificatie van de wetenschap. Misschien kunnen we nu voor het eerst een meer samenhangende, niet-dualistische visie op de wereld ontwikkelen, waarin zowel voor de wetenschap als voor de filosofie plaats is.’

Bergson stelde dat er twee kenniswijzen zijn, een wetenschappelijke en een intuïtieve.
‘Ik zal nooit het bestaan van verbeelding ontkennen. Het is functioneel om te speculeren over mogelijkheden, ook al is deze speculatie niet in wiskundige taal om te zetten. Ik gaf onlangs een lezing over Giordano Bruno. Ik was sterk onder de indruk van zijn verbeelding. Zo spreekt hij over het multiversum in plaats van het universum en hij bewijst daarmee niet-deterministisch te zijn. De materie ziet hij als mogelijkheid en de wereld als een oneindigheid.’
‘Veel van wat Bruno zei is belachelijk gemaakt door de toenmalige wetenschap. Hij was immers maar een paar jaar ouder dan Galileï. Toen het determinisme vaste voet aan de grond had gekregen, leken zijn ideeën gewoon gek. Bruno was tegen de mathematisering van het universum. Achteraf bezien heeft hij daar gelijk in gehad in zoverre dat wiskunde maar één aspect van een benadering van het universum is, en meestal niet de eerste. Het fysische contact komt ervóór. Pas dan moet de geschikte wiskunde gevonden worden om dit fysische te vatten. Ik denk dus zeker niet dat we de wereld alleen in een wiskundige taal kunnen beschrijven.’

Marionetten

‘Het belangrijkste is dat we de strikte scheiding tussen twee culturen kunnen overstijgen. De geschiedenis van de westerse filosofie is een ongelukkige geschiedenis die alleen maar tot dualisme of monisme heeft geleid. In navolging van Spinoza zei Einstein ooit tegen De Gaulle dat we marionetten zijn zonder dit zelf te beseffen. Dat is wel een heel raar beeld. Het past perfect bij de eeuwenoude retoriek die wil dat de menselijke geschiedenis contingent en de natuurlijke gedetermineerd is. Hoe kan dit gecombineerd worden? Wij handelen in de natuur. Als wij contingent zijn, is de natuur het dus ook, want wij zijn een deel van de natuur.’
‘De grote fysicus maar niet zo grote filosoof David Bohm heeft een boek geschreven over het overstijgen van de tijd. Hij had het ook over een expliciete en een impliciete orde. Dit is een heel conservatieve en deterministische zienswijze omdat ze ervan uitgaat dat we alleen maar kunnen ontdekken wat al op voorhand is gegeven. Maar zo werkt het niet. In de natuur is niets aanwezig wat aanleiding kan geven tot Mozarts muziek of Michelangelo’s schilderijen. De mens doet meer dan het gegevene herhalen.’
‘De ervaring van de pijl van de tijd en van de creativiteit is waar het in het leven om draait. En wanneer de wetenschap er geen vat op heeft, ligt dit aan de wetenschap en niet aan de realiteit. je moet niet de fout maken van Einstein. Hij zei dat de tijd een illusie is. Degene die hem gelooft, hecht meer be-lang aan een wiskundige vergelijking dan aan de realiteit.’

Materie die ver van een evenwichtstoestand gebracht wordt, maakt keuzen, zegt u. Hoe zit dat?
‘Het gaat natuurlijk niet over menselijke keuzen. Dat zou al te antropomorf zijn. Er zijn echter momenten waarop de toekomst van een wiskundige oplossing niet duidelijk gedefinieerd is. Er bestaan bifurcaties. Dat zijn momenten waarop het meerdere kanten op kan gaan. Op die momenten kan er alleen in probabiliteiten over de toekomst worden gesproken. Niet alles is dus gedetermineerd. Wanneer ik spreek over keuzes, bedoel ik dus niet het één of het ander, maar wel een kans van vijftig procent op het één en een kans van vijftig procent op het ander.’

Hoe wordt de kloof tussen mens en materie dan gedicht?
‘De materie is contingent en afhankelijk van mogelijkheden. Een van deze mogelijkheden is de realisatie van het leven en uiteindelijk de realisatie van de mens. Ik zeg dus niet dat de hersenmechanismen gelijk zijn aan chemische processen. Ik spreek niet over identiteit, maar wel over het feit dat we tot een concept komen dat niet contradictoir is.’

Wat is dan uiteindelijk tijd?
‘Het is een gemeenschappelijk element dat toestaat te spreken over verschillen de objecten in verschillende toestanden. Tijd is verandering. Deze veranderingen kunnen verschillende vormen aannemen. Een Amerikaanse natuurkundige vroeg zich ooit af wat er gemeenschappelijk is aan een rots en aan een mens. Op het eerste gezicht natuurlijk niets. Maar wat deze twee werkelijk gemeen hebben, is de richting van de tijd. De rots desintegreert. De mens veroudert. Het mechanisme is natuurlijk niet hetzelfde, maar voor beide verloopt het wel in dezelfde richting. Er bestaat geen object dat zich naar het verleden beweegt.’

Bergson zou zeggen dat er zonder geheugen geen sprake kan zijn van tijd.
‘Volgens de theorie van de onomkeerbare processen, bijvoorbeeld het ontstaan van het universum, groeit met het universum en de complexiteit ook de vrijheid. Er ontstaan correlaties en daarmee een vorm van bewustzijn en geheugen. Tijd en geheugen zijn dus inderdaad verbonden. In de Newtoniaanse wetenschap echter betekent een geheugen dat je terugkeert naar je beginsituatie, wanneer je de bewegingsrichting omdraait. En dit is zeker geen natuurlijk fenomeen. In een laboratorium, en met kleine massa’s, kan dit misschien uitgevoerd worden, maar niemand kan de draairichting van de aarde rond de zon omkeren.’

Bent u optimistisch gestemd over de toekomst?
‘Ik had het net over Bruno en ik denk dat we in zijn situatie verkeren: we wachten op een vernieuwing van het denken. We staan op een bifurcatiepunt. Vele uitkomsten zijn mogelijk, maar we weten niet welke het uiteindelijk zal halen. Gaan we ten onder te midden van conflicten of wacht ons een vredige toekomst? We zullen het zelf moeten waarmaken. Vijftig jaar geleden opende Malraux de stichtingsconferentie van de Verenigde Naties met de woorden dat hij beschaamd was over het geringe aantal boeken van Verlaine, Baudelaire of Zola dat er gelezen werd. Dat is toch totaal anders geworden. Iedereen leest te. Iedereen reist de wereld rond en maakt kennis met andere culturen. Dat heeft natuurlijk ook zijn schaduwzijden. Wanneer je bijvoorbeeld Egyptische piramiden wilt zien, heb je maar een paar minuten de tijd. Dan moet je plaats maken voor degenen achter je. Maar uiteindelijk is ook dat een verbetering. Net zoals Karl Popper ben ik waarschijnlijk de meest optimistische pessimist.’

Prigogines Het einde van de zekerheden verscheen bij uitgeverij Lannoo, Baarn/Tielt.