Geïndexeerde nummers - Gerard Bodifee

Inleiding tot het thema
HUIS VOOR FILOSOFIE
Het verschijnsel en zijn waarnemer
Over complementariteit in de quantummechanica
Weekend-seminarie door Gerard Bodifee
Klassieke begrippen volstaan niet om het gedrag van de natuur op het niveau van de
elementaire deeltjes te verklaren. De deeltjes zijn geen deeltjes maar golven, maar ook geen
golven want deeltjes. De woorden “golf” of “deeltje” voldoen niet meer; de werkelijkheid is
anders dan wat beschreven kan worden met de begrippen van de klassieke natuurkunde. De
waarnemer die de verschijnselen bestudeert waar de quantummechanica over spreekt, ziet een
natuur die niet eenduidig is, niet exact voorspelbaar en niet objectief kenbaar. De waarnemer
zelf bepaalt hoe de werkelijkheid verschijnt. Of een lichtstraal zich als een stroom deeltjes
gedraagt of als een golf, hangt af van hoe het licht wordt waargenomen. Beide verschijningsvormen
sluiten elkaar uit, spreken elkaar zelfs tegen, maar tonen toch allebei iets van wat licht
in werkelijkheid is.
Een eeuw geleden ontdekte de Deense fysicus Niels Bohr deze complementariteit in de natuur.
Complementariteit vormt een van de basisprincipes van de zogenaamde Kopenhageninterpretatie
van de quantummechanica. Einstein verzette zich tegen deze interpretatie omdat
zij hem niet in overeenstemming leek met een natuur die als objectief gegeven onafhankelijk
van de waarnemer bestaat. Bohr en Heisenberg verdedigden het standpunt dat de mens niet
de natuur op zichzelf bestudeert, maar de manier waarop de waarnemer met haar interageert.
De waarnemer ondervraagt de natuur. Het antwoord dat hij krijgt, hangt af van de vraag die hij
stelt. Of van de manier waarop hij een vraag stelt.
Bohr wees erop dat complementaire gezichtspunten
ook in andere domeinen van menselijke kennis
mogelijk en nodig zijn. Telkens wanneer een
waarnemer onvermijdelijke invloed uitoefent op
hetgeen hij waarneemt, kan het voorwerp van de
waarneming zich tonen onder verschillende, elkaar
uitsluitende vormen. Complementariteit is de
logische relatie die bestaat tussen verschijnselen die
1

etrekking hebben op eenzelfde werkelijkheid die op verschillende manieren wordt
waargenomen. Meer bepaald treedt complementariteit op waar de scheiding tussen subject en
object niet scherp bepaald is en verschoven kan worden, zoals in de biologie, de psychologie en
vooral dan in de quantumfysica.
Programma
Thema van het seminarie is de quantummechanica, en meer bepaald de idee van
complementariteit in deze tak van de wetenschap. De quantummechanica dankt haar ontstaan
aan de pogingen het paradoxale gedrag van de natuur te begrijpen. Het probleem kan herleid
worden tot een eenvoudige vraag: wat is licht? Of, wat is een elementair deeltje? Het antwoord
bleek altijd dubbelzinnig, en de waarnemer zelf speelt zijn rol in de paradoxen die ontstaan.
Volgende onderwerpen komen aan bod.
Wat is licht?
De vraag heeft de natuurkundige altijd voor
schijnbaar onoplosbare problemen, paradoxen en
contradicties geplaatst. Bestaat licht uit deeltjes of
uit golven? Telkens een antwoord gevonden werd,
bleek het tegendeel ook waar. Hoofdrolspelers in
het drama zijn Newton, Huygens, Young, Maxwell,
Plank en Einstein.
De oude quantumtheorie
In 1900 voerde Max Planck de idee in dat de energie
van atomen die straling uitzenden gequantiseerd is.
Einstein ging een stap verder en vermoedde dat de straling zelf gequantiseerd is. Dat betekent
dat licht, hoewel het een golfverschijnsel is, zich gedraagt als een stroom deeltjes. De Broglie
toonde aan dat materiële deeltjes ook een golfkarakter hebben. De dualiteit van de natuur
trad daarmee ten volle aan het licht, even onmiskenbaar als onbegrijpelijk.
De nieuwe quantummechanica
Vanuit twee verschillende invalshoeken wordt in de jaren 1925-26 een consistente
quantummechanica opgesteld waarmee de oude paradoxen konden worden opgelost.
Heisenberg laat klassieke begrippen, zoals baan en causaliteit, los en vervangt ze door
waarneembare grootheden. Schrödinger vertrekt van een golfvergelijking voor de beschrijving
van een systeem. Beide theorieën bleken mathematisch equivalent en kunnen opgevat worden
als een veralgemening van de klassieke mechanica. Maar over de fysische (of metafysische)
interpretatie van deze quantummechanica ontstonden diepgaande verschillen van mening.
Bohr formuleerde in 1927 zijn complementariteitsprincipe, en ook dat is controversieel.
Complementariteit en onzekerheid
Heisenberg toonde aan dat complementaire grootheden, zoals plaats en impuls, of energie en
tijd, nooit allebei met volstrekte nauwkeurigheid gekend kunnen zijn. De onmogelijkheid om
van een systeem een exacte beschrijving te geven, ligt aan de basis van het principe van de
2

complementariteit. In een bepaalde zin treedt deze complementariteit al op in de klassieke
natuurkunde, waardoor het oude en netelige vraagstuk van het samengaan determinisme en
vrije wil een verrassend antwoord kan krijgen.
Complementariteit en menselijke kennis
In andere kennisdomeinen dan de quantummechanica speelt het principe van de
complementariteit ook vaak een fundamentele rol. In de biologie houdt het principe verband
met de tegengestelde denkwijzen van reductionisme en holisme, causaliteit en doelgerichtheid.
In de psychologie, waar de scheiding tussen subject en object vaak moeilijk definieerbaar of
zelfs onbestaand kan zijn (zoals bij introspectie) vormen gedachten en gevoelens
complementaire aspecten van eenzelfde persoonlijke werkelijkheid.
Quantummechanica en de westerse filosofische traditie
Hebben de begrippen “zijn” en “weten” in de quantummechanica nog dezelfde betekenis als in
de klassieke wetenschap? De oude natuurfilosofische denkbeelden van zowel Demokritos als
Plato zijn in de quantummechanica terug te vinden. Ook de latere ideeën van filosofen als
Berkeley, Hume en Kant maken er, in geëvolueerde vorm, deel van uit. Ondanks het
revolutionair karakter van de quantummechanica als beschrijving en interpretatie van de
natuur zoals zij verschijnt aan de mens, ligt deze theorie vast geworteld in de filosofie van de
westerse cultuur.
Lesgever
Gerard Bodifee studeerde scheikunde en natuurkunde aan de universiteiten van Antwerpen,
Gent en Brussel. Hij is doctor in de Wetenschappen (Vrije Universiteit Brussel) en verrichtte
onderzoek op het gebied van het ontstaan van sterren en de evolutie van sterrenstelsels. Hij
publiceerde een twintigtal boeken over onderwerpen op het gebied waar wetenschap, filosofie
en religie elkaar raken. Samen met zijn echtgenote, Lucette Verboven, richtte hij het Huis voor
Filosofie op.
Praktische gegevens
Wanneer
Weekend van vrijdag 29 november tot zondag 1 december 2013
Aanvang op vrijdag om 18.30 uur
Einde op zondag om 16.00 uur
3

Waar
Prijs
Domein "Heerlijckyt van Elsmeren"
Weg op Halen, 2
B – 3450 Geetbets
Tel.: +32 (0) 11 69 68 75
www.heerlijckyt.org
Voor een wegbeschrijving: zie hieronder.
€ 366 per persoon in een tweepersoonskamer of meerpersoonskamer met badkamer
Toeslag voor single kamer met badkamer: € 95
Inbegrepen in de prijs:
- Syllabus over het onderwerp
- 2 overnachtingen met ontbijt
- Inloopdiner op vrijdagavond
- 2 x gevarieerd lunchbuffet
- 2 x vieruurtje
- 1 x buffetdiner met dessert
- Gebruik van de gemeenschappelijke ruimtes in het kasteel (salon, bar, bibliotheek)
- Koffie, thee, water à volonté tot 17 uur
- Vers fruit
- Parkeergelegenheid
- Toegang tot het 20 ha domein (wandelschoenen of laarzen zijn wel handig)
- Toegang tot draadloos internet in de werkruimtes
Niet inbegrepen in de prijs:
- Dranken tijdens de maaltijden en in de bar.
Voorschot: € 200.
Indien u door omstandigheden zou moeten annuleren, dienen daarvoor kosten
aangerekend te worden. Voor de regeling informeer bij aline@heerlijckyt.org
Contactpersoon: Aline Schutters
4

Inschrijving
Milou Bodifee: miloubodifee@telenet.be
of "Heerlijckyt van Elsmeren", contactpersoon Aline Schutters, aline@heerlijckyt.org
De inschrijving is definitief na storting van het voorschot.
Wegbeschrijving naar de Heerlijckyt van Elsmeren
Vanuit Antwerpen
Neem de E313 richting Hasselt. Bij knooppunt Lummen de E314 richting Leuven/Brussel. Afslag 25 Halen
nemen. Aan het einde van de afslag naar links richting Halen. Na ongeveer 2 km rechts richting Halen
centrum. Dan altijd rechtdoor langs kerk en plein. Over brugje dadelijk naar rechts richting Geetbets.
Eerste weg links (op de hoek staat een kapelletje en een fietswinkel). Alsmaar rechtdoor. Na
gemeentebord Geetbets eerst oprijlaan rechts (halve cirkel met stenen), bordje "Heerlijckyt van
Elsmeren". U bent aangekomen.
Vanuit Brussel
Neem E40 richting Leuven. Bij
Leuven neem de E314 richting
Hasselt/Genk. Afslag 25 Halen
nemen. Verder zoals hierboven.
Voor meer informatie over
het Huis voor Filosofie:
www.bodifee.be
5