Nieuwste blogberichten

Inception en filosofie

Het boek Inception & Philosophy, waarvoor ik het eerste hoofdstuk schreef, wordt eind 2011 verwacht.Inception is een film uit 2010 van  Christopher Nolan (tevens regisseur van The Prestige en Memento). De film gaat over mensen die trachten in een droom iemands geheimen te ontfutselen of er een nieuw idee in te planten. Inception is niet enkel een actiefilm met sciencefiction-elementen, maar ook een interessant onderwerp voor filosofen. Voor wie de film nog niet gezien zou hebben: hij is zeker het bekijken waard. Eind van dit jaar verschijnt het boek “Inception and philosophy” met daarin een hoofdstuk van mijn hand. Zodra ik zelf een exemplaar in handen heb gekregen, geef ik hier zo’n boek weg.

Het boek “Inception and philosophy” is Engelstalig en het omvat eenentwintig hoofdstukken. Mijn hoofdstuk heet “How to keep track of reality” en staat als eerste in het boek; de inhoudstafel kun je hier alvast bekijken. De uitgeverij is Open Court: in 2000 zijn ze gestart met hun reeks “… and philosophy” waarin intussen al een zestigtal titels zijn verschenen. Ze zijn niet de enige uitgeverij met een reeks over filosofie en populaire cultuur: de voormalige hoofdredacteur van de reeks bij Open Court, professor in de filosofie William Irwin, stapte in 2006 over naar uitgeverij Blackwell, om daar een gelijkaardige reeks op te starten. Zo komt het dat er eind dit jaar twee boeken verschijnen met precies dezelfde titel, “Inception and Philosophy“, maar met een andere kaft errond en met andere hoofdstukken erin van andere schrijvers.

Sommige filosofen stellen zich vragen over dit soort boeken. (Maar ja, vragen stellen is dan ook ons beroep.) “The Simpsons and philosophy“, “Harry Potter and philosophy“, … : is het niet te plat, te simpel en te goedkoop allemaal? Ik vind van niet: als poging om filosofie toegankelijker te maken zijn dit soort initiatieven lovenswaardig. Als je de aandacht kunt trekken met een populair onderwerp moet je dat vooral doen, als je daarna maar iets zinnigs te vertellen hebt. (Lees hier William Irwins verdediging van de populariserende filosofieboeken: Fancy taking a pop?) Filosofie heeft het voordeel dat het geen onderwerp is, maar eerder een methode: kritische reflectie kun je op bijna ieder onderwerp toepassen. Sommige onderwerpen lenen zich er natuurlijk gemakkelijker toe dan andere. Sommige films, zoals The Matrix bijvoorbeeld, bevatten zelf al een filosofische kernvraag. Ook Inception bevat duidelijk filosofische elementen, daarom leek het me leuk om aan een populariserend boek over deze film mee te werken. Dit is onze trailer voor het boek:

In Inception kunnen meerdere mensen dezelfde droom delen. Ook komen er dromen in dromen voor: zo ontstaan er verschillende levels of niveaus. Het hoogste niveau is de werkelijkheid die we in wakende toestand ervaren en het bodemniveau wordt ‘limbo’ genoemd. De personages en ook de toeschouwers moeten voortdurend bijhouden op welk droomniveau bepaalde gebeurtenissen plaatsvinden om zo de werkelijkheid niet uit het oog te verliezen.

De film roept vragen op als: (hoe) kan ik ooit zeker weten dat ik wakker ben of dat ik droom? Wellicht twijfel je er niet aan dat je wakker bent terwijl je dit leest, maar weet je het echt zeker? Dit soort twijfel aan zaken waaraan geen zinnig mens lijkt te twijfelen is het handelsmerk van de sceptische filosofie. Mijn hoofdstuk geeft hier een inleiding over, beginnend met Zhuang Zi, de Oud-Chineese filosoof die droomde dat hij een vlinder was. Of was het een vlinder die droomde dat hij een filosoof was…? Dan komt Plato aan de beurt met de gevangenen in de grot, een verhaal dat Plato zijn leermeester Socrates in de mond legt. Ook René Descartes passeert de revue en heel even de hersenen-in-een-vat-hypothese die bekend is geworden door Hilary Putnam.

De totem van Ariadne is een loper, die van Arthur een dobbelsteen en die van Cob een tol.De personages in Inception trachten werkelijkheid en droom van elkaar te onderscheiden met behulp van een totem: een klein voorwerp dat ze bij zich dragen en waarvan alleen zijzelf de precieze eigenschappen kennen. Als ze in de droom van iemand anders zitten, zullen ze dit kunnen merken, doordat de dromen zich de eigenschappen van het voorwerp verkeerd voorstelt. Het hoofdpersonage Dom Cobb, gespeeld door Leonardo DiCaprio, gebruikt een draaitol als totem. Als fysicus vind ik deze totem een heel vreemd gegeven. Ofwel ontgaat er mij hier iets, ofwel rammelt het verhaal op dit punt. In werkelijkheid is er altijd wrijving, dus als je een tol laat draaien, zal die door wrijving vertragen en uiteindelijk omvallen. Nu denk je wellicht: dat weet toch iedereen, daar hoef je geen fysicus voor te zijn! Dat is dan ook precies mijn bezwaar, want in de film is het zo dat de tol niet omvalt als Cobb ermee in iemands droom zit. Als het de bedoeling is om mensen te doen geloven dat ze wakker zijn, terwijl ze eigenlijk dromen, dan begrijp ik niet welke dromer zo’n evidente fout zou maken tegen de fysica. Op dit vlak zijn de rode dobbelsteen van Arthur (vertolkt door Joseph Gordon-Levitt), die verzwaard is maar op een onbekende manier, en het schaakstuk van Ariadne (gespeeld door Ellen Page), een loper waarin ze een gat heeft geboord om het zwaartepunt te verhogen, meer realistische hulpmiddelen om de werkelijkheid te achterhalen.

Het is overzichtelijk om een verhaalstructuur uit te tekenen aan de hand van een diagram. Dat is dan ook wat ik in mijn hoofdstuk doe: het begint eenvoudig, met een diagram van Zhuang Zi’s vlinderdroom en de gevangene die uit Plato’s grot ontsnapt. Dan maak ik soortgelijke diagrammen voor een aantal films. Zo heeft The Matrix precies dezelfde structuur als Plato’s verhaal. The Thirteenth Floor heeft een ingewikkelder schema en dat van eXistenZ is nog complexer. Uiteindelijk komen we bij het vloerplan van Inception en de vraag wat het einde van de film betekent.

Infographic over Inception.

Mijn schema's voor het boek zijn eenvoudiger, maar hopelijk ook iets duidelijker dan deze infografiek van Shahed Syed op deviantART. (Bron: http://dehahs.deviantart.com/gallery/#/d2unnlj)

Springen en vliegen met Mira mirO

Mira mirO: internationaal straattheaterfestival in Gent.Behalve veel volk waren er natuurlijk ook prachtige voorstellingen te zien op de Gentse Feesten. Door het mindere weer zijn mijn foto’s iets minder kleurrijk geworden dan de vorige jaren. Als compensatie laat ik jullie meegenieten van twee korte filmfragmenten van Mira mirO-voorstellingen.

Het eerste fragment komt uit de show It’s Boogie Time! van het Belgische viertal DDF. Zij doen aan Double Dutch, een soort rope skipping met twee touwen. Touwtjespringen voor gevorderden dus. Dit vermengen ze met streetdance, wat dan weer een mix is van hiphop en breakdance. Het was een heel energieke show op leuke muziek en met een knipoog. Bloedende knieën? Blijven lachen! Top amusement. (Hier kun je een video zien van een eerdere versie van hun show.)

Het tweede fragment is gemaakt in het Kuipke. Daar stond Aérosculpture met hun Aéroplume: een kruising tussen een ei en een zeppelin. Er is eerst een demonstratie geweest in openlucht, op de Sint-Baafssite, maar die heb ik helaas niet gezien. In het Kuipke mochten kinderen het zweeftuig zelf uitproberen. Dit leverde een vreemd, dromerig tafereel op in de voor de rest lege velodroom.

Zwevende en vliegende installaties zijn altijd publiekstrekkers op dit soort evenementen. Vorig jaar op een wetenschapsfestival in Londen was er een demonstratie met zelfsturende, zwevende robots, gevuld met helium. Het leken dolfijnen te zijn die boven onze hoofden door de lucht ‘zwommen’, maar volgens de wetenschappers die eraan werkten moesten het pinguïns voorstellen. Wonderlijk om te zien. Helaas had ik niet de tegenwoordigheid van geest om een filmpje te maken en op de foto’s lijkt het weinig meer dan een ballon uit aluminiumfolie. Gelukkig zijn er wel filmpjes van te vinden op internet van deze ‘Festo AeroPinguins’:

Van deze activiteiten van Mira mirO hebben we ook genoten:

  • Het Belgische viertal Collectif Malunés speelde Sens Dessus Dessous. Het was entertainend en spectaculair. Terecht wonnen ze hiermee de Grote Prijs Mira mirO.
  • Het Italiaans duo Piano C speelde …senza che???
  • En natuurlijk was er het vuurwerk aan de Watersportbaan. De Limburgse vuurwerkspecialisten Vangelabbeek zorgden voor het vuur en Gentse Waaslander Wouter Vandenabeele voor de muziek. Deze voorstelling heette De wereld is één stad: verschillende muziekstijlen verwezen naar de diverse nationaliteiten die in Gent vertegenwoordigd zijn.

Van het Puppetbuskersfestival hebben we dit jaar niet zo veel gezien, maar deze poëtische voorstelling hadden we vorig jaar al bijgewoond, toen niet op de Korenmarkt maar in de binnentuin in de Trommelstraat:

Fysica van de Feesten (Deel 3)

Op deze laatste dag van de Gentse Feesten zijn de mensen moe en de portemonnees leeg.Het is vandaag de laatste dag van de Gentse Feesten, de dag van de lege portemonnees. Dit is dan ook het laatste deel van mijn drieluik over de wetenschap achter de Gentse Feesten. (Klik hier voor deel 1 en deel 2).

De Universiteit Gent houdt een collectieve vakantie tijdens de Gentse Feesten, maar sommige locaties zijn toch toegankelijk. In de Plantentuin, het Museum voor Dierkunde, de Aula, het Pand en de Volkssterrenwacht Armand Pien zijn er tentoonstellingen of worden er rondleidingen gehouden. Vorige keer schreef ik over theoretische modellen voor de bewegingen van mensen op grote evenementen. Ook de geografen van de UGent doen onderzoek naar deze bewegingspatronen. Vorig jaar deden ze ook metingen tijdens de Gentse Feesten. (Lees meer over hun onderzoek tijdens de Feesten van 2010 in het artikel uit ‘Ondernemers’ of in het UGent magazine.)

De bewegingen van mensen kunnen gevolgd worden door het Bluetooth-signaal van hun gsm te traceren.Je zou dit soort onderzoek misschien niet meteen verwachten binnen de vakgroep geografie: aardrijkskunde gaat toch over landkaarten? Als je goed hebt opgelet tijdens de lessen aardrijkskunde heb je vast gemerkt dat de  natuurwetenschap aardrijkskunde ook verband houdt met menswetenschappen zoals geschiedenis (van continentendrift tot het ontstaan van de Europese Unie) en economie (denk maar aan natuurlijke energiebronnen zoals olie). Geografische informatiewetenschappen (Geographical Information Science, GIS) is een hedendaagse tak binnen de aardrijkskunde waarbij computers en sensoren een grote rol spelen. Sensoren worden gebruikt om grote hoeveelheden gegevens te verzamelen, die vervolgens met behulp van computers geanalyseerd en gevisualiseerd worden.

Professor Nico Van de Weghe en zijn collega-geografen van de onderzoeksgroep CartoGIS van de UGent volgen de beweging van mensen op grote evenementen zoals Rock Werchter en de Gentse Feesten, niet op basis van camerabeelden (zoals de sociologen waar ik in deel 2 over schreef), maar wel door het traceren van Bluetooth-signalen van mobiele telefoons. Het voordeel van het volgen van gsm-signalen is dat het unieke MAC-adres toelaat om de beweging van individuele mensen over langere tijd en afstand te volgen; mensen herkennen op basis van camerabeelden zou veel moeilijker zijn. Dergelijk onderzoek is niet enkel relevant voor het verbeteren van de veiligheid (crowd management), maar is ook interessant voor adverteerders: op welke plek wordt een reclameboodschap door zo veel mogelijk mensen gezien?

Zijn mensen als moleculen? Beeld 'Molecule Men' van Jonathan Borofsky in Berlijn; bron: Achim Raschka (Necrophorus).Net als de cameraopnames van Mehdi Moussaïd en co, kunnen deze Bluetooth-registraties gebruikt worden voor het verbeteren van molecule-achtige modellen voor menselijke bewegingen. Een vraag die al enkele keren is opgedoken, maar die ik nog niet afdoende beantwoord heb, is deze: zijn mensen nu wel of niet te beschrijven als moleculen? Stel je het volgende scenario eens voor: een heel bekend persoon begeeft zich door de massa. Prince bijvoorbeeld, die na zijn concert op het Sint-Pietersplein is blijven hangen om de Gentse Feesten mee te maken. Zijn aanwezigheid zal de mensenmassa zeker beïnvloeden: mensen zullen naar hem toe trekken. Dat voorspelt een eenvoudig molecule-achtig model natuurlijk niet, maar dat betekent nog niet dat de aanpak totaal verkeerd zou zijn. Hetzelfde zou je immers hebben in een gas, als één deeltje geen molecule zou zijn, maar een superzwaar deeltje, zoals een minuscuul zwart gat. Als die mogelijkheid niet in je model zit, kun je het collectieve gedrag in dat geval ook niet correct voorspellen.

Met dit voorbeeld wil ik aantonen dat geen enkel model absoluut goed is; elk model heeft zijn beperkingen. Hoewel lucht uit verschillende soorten moleculen bestaat (maar vooral uit stikstof en zuurstof), kun je voor heel wat toepassingen berekeningen doen op basis van een “gemiddeld molecule”. Deze berekeningen kunnen goede voorspellingen geven voor collectieve eigenschappen zoals temperatuur en druk. Toch is er in de lucht geen enkel molecule dat deze gemiddelde eigenschappen bezit. Met een statistisch model kun je dan ook niet terug naar voorspellingen op het niveau van een individueel molecule. Hetzelfde geldt voor het modelleren van mensen: in sommige gevallen kun je goede voorspellingen doen op basis van “gemiddelde mensen”. Hiervoor is het niet nodig dat iemand aan dit gemiddelde voldoet. Men dient dan ook nooit een model dat bedoeld is om collectieve gedragingen te beschrijven toe te passen op een specifiek individu. Mensen zijn geen moleculen, maar zelfs moleculen zijn niet zo uniform als sommige modellen doen uitschijnen.

Ook het “sociale kracht”-model van Dirk Helbing vraagt een woordje extra uitleg. Het gaat hier duidelijk niet om een primaire, fysische kracht: de persoon die een hindernis ziet aankomen, vertraagt preventief, alsof er een uitwendige kracht op hem inwerkt. Het werkelijke proces behelst continue waarnemingen en een beslissingsproces in de hersenen dat de persoon aanzet zijn spierkracht zo aan te passen dat hij uiteindelijk vertraagt. Het model dient helemaal niet om na te gaan welke processen er zich in een persoon afspelen (daar kunnen psychologen misschien een beter model voor maken), maar wat er gebeurt tussen mensen (het domein van de sociologie). Om na te gaan hoe uit individuele interacties groepsfenomenen ontstaan, blijkt een sterk vereenvoudigd model met sociale krachten te volstaan. De eenvoud heeft als voordeel dat het model ook nog door te rekenen is met computersimulaties. Detail en berekenbaarheid werken elkaar hier tegen: een wisselwerking die opgaat voor nagenoeg alle wetenschappelijke modellen.

Modellen uit de sociofysica gaan ervan uit dat we, als we op straat lopen, voortdurend de intentie van andere mensen inschatten en indien nodig onze koers aanpassen. Ook goochelaars maken dankbaar gebruik van de menselijke sociopsychologie: ze rekenen erop dat wij hun bewegingen inschatten als intenties om iets bepaalds te doen. Ondertussen kunnen ze iets anders voor ons verborgen houden. Komisch illusionist Teller legt het uit (in het Engels):

Mark Peeters met zijn gele pamflet in Gent.Ook van de partij op de Gentse Feesten was Mark Peeters, de zelfverklaarde nieuwe Copernicus. Deze waanwijze duikt geregeld op aan universiteiten of op festivals. Hij stond, zeer toepasselijk, dicht bij de Charlatan met pamfletten en zijn herkenbare gele affiche: “Ruimtevaart is zo echt als Sinterklaas”. In 2009 dook hij op aan de Universiteit Hasselt. De timing had niet beter kunnen zijn: in de les klassieke mechanica stond net het onderwerp ‘botsingen‘ op de agenda. Ik legde uit hoe impuls daarbij altijd behouden blijft, terwijl dit niet altijd zo is voor kinetische energie. (Kinetische energie is behouden bij een elastische botsing, maar de meeste botsingen zijn inelastisch.) Precies daar wringt het schoentje bij één van Mark Peeters’ argumenten tegen ruimtevaart. Naast argumenten bedient hij zich trouwens ook van taalspelletjes, associaties en numerologie met data – een duidelijk teken dat we hier te maken hebben met een volbloed morosoof.

Vaak zit er in waanzin een kern van waarheid. Mark Peeters blijft aandringen: maar hoe weet je dat ruimtevaart bestaat? Dat is op zich een wijze vraag (in de algemene en in de Gentse betekenis van het woord). Hoe kun je überhaupt iets weten? Wat willen we aanvaarden als bewijs? Daarover nadenken is geen morosofie, maar epistemologie. Voor heel wat dingen die we menen te weten hebben we enkel zeer indirecte bewijzen. Dit soort twijfel aan de meest algemeen aanvaarde opvattingen is de kern van de sceptische filosofie. De meesten onder ons hebben nooit zelf de lancering van een ruimtetuig meegemaakt. We baseren ons geloof in de ruimtevaart op televisiebeelden en verhalen uit de krant. En zelfs als je de lancering zelf gezien hebt, blijft er mogelijkheid tot twijfel: goochelaars tonen immers aan dat we onze eigen ogen niet altijd kunnen vertrouwen. Het lijkt dus mogelijk dat ruimtevaart – en zo veel andere dingen die wij voor waar aannemen – niet echt zijn. Maar wat is het alternatief? Voor complottheorieën is er nog veel minder hard bewijs. Voor het bestaan van de ruimtevaart zijn er een heleboel kleine en grote aanwijzingen te vinden in het dagelijkse leven. De eenvoudigste verklaring dat mijn gps het doet, is dat er door mensen gemaakte satellieten rond de aarde draaien. Als je niet in ruimtevaart gelooft, wordt elke werkende gps een mirakel. Voor mij is de keuze snel gemaakt: lang leve de ruimtevaart! Maar denk vooral zelf. De wetenschap is niet alleen bestand tegen een sceptische houding, ze wordt erdoor gevoed.

Aan filosofie doen is dansen op de rand van de afgrond, geblinddoekt en op het slappe koord… Klinkt als een mooie act voor de Gentse Feesten van volgend jaar, spektakel verzekerd!

Fysica van de Feesten (Deel 2)

Tijdens de Gentse Feesten zwermen mensen in het centrum van de stad als spreeuwen. Bron: John Holmes, http://www.geograph.org.uk/profile/3430.Dit is het tweede deel in een mini-reeks over de wetenschap achter de Gentse Feesten. De focus ligt op het modelleren van de bewegingen van mensen op de Gentse straten en pleinen. Vorige keer schreef ik over modellen voor het bestuderen van (paniek in) mensenmassa’s, waarbij mensen worden voorgesteld als een – weliswaar bijzondere – soort moleculen.

Om deze “moleculaire methode” nader toe te lichten, zal ik met een iets minder controversieel voorbeeld starten: spreeuwen. Spreeuwen vormen enorme groepen die bewegen alsof de zwerm zelf een bewustzijn heeft. Lange tijd vroegen biologen zich af hoe dit werkt: zit er misschien een hiërarchisch systeem achter, waarin één of enkele vogels de leiding hebben? Dit hiërarchisch model strookt echter niet met de snelheid waarmee zo’n zwerm een hindernis of roofvogels ontwijkt. De oplossing kwam uit onverwachte hoek. In de jaren tachtig was er een informaticus, Craig W. Reynolds, die een programma wou schrijven waarmee je punten op het scherm kon laten bewegen zoals een zwerm vogels. De punten of gesimuleerde vogels noemde hij ‘boids’. Een algoritme gebaseerd op drie eenvoudige regels bleek te volstaan:

  • Regel 1) Vermijd botsingen met naburige boids.
  • Regel 2) Pas vliegsnelheid en -richting aan aan die van naburige boids (tenzij dit een conflict geeft met regel 1).
  • Regel 3) Blijf dicht bij naburige boids (tenzij dit een conflict geeft met regels 1 of 2).

Hiermee kon Reynolds geloofwaardige zwermen simuleren. (Kijk hier voor een Java-applet van boids.) Hoewel het niet zijn bedoeling was om te onderzoeken hoe echte vogels zwermen, lijkt het toch heel plausibel dat vogels, instinctief, soortgelijke eenvoudige regels volgen. (Je begrijpt het: hier maken we de overstap van de informatica naar de sociobiologie en komen zo een stapje dichter bij de mensen op de Gentse Feesten.) Door deze regels op individueel niveau vormt de groep een zwerm. Geen van de vogels denkt na over hoe die zwerm er als geheel uitziet. Elke vogel hoeft enkel rekening te houden met de andere vogels in zijn directe omgeving. Op grotere schaal ontstaat daaruit de zwerm; het is een emergent verschijnsel. (Lees dit artikel uit American Scientist van als je meer wilt weten over het modelleren van zwermen.)

Nu terug naar de Gentse Feesten en al het volk daar. Mensen zijn geen vogels, maar zou het kunnen dat ook het gedrag van mensen in soortgelijke simpele regels is te vatten? Het ziet ernaar uit van wel!

Sociale krachten, hier weergegeven door rode pijltjes, doen een persoon afwijken van de rechte lijn naar zijn doel. Bron: http://www.alexisoyama.com/pdf/AbnormalCrowdSocialForce_CVPR09.pdfDirk Helbing is wiskundige en fysicus van opleiding en werkt als professor in de sociologie aan de ETH-universiteit van Zürich. Hij is gespecialiseerd in het modelleren en simuleren van menselijke verplaatsingen, met name van voetgangers op drukke plaatsen. In de jaren negentig stelde Helbing het eerste fysiche veel-deeltjes model voor om voetgangersstromen in drukke winkelstraten te beschrijven. Hij is ook de bedenker van een model dat gebaseerd is op “sociale krachten”: ieder mens in de massa heeft een bepaalde drijfkracht (zijn inwendige motivatie om ergens naartoe te gaan met een bepaalde snelheid), maar er zijn ook tegenwerkende krachten (andere mensen die in een andere richting lopen of vaste hindernissen zoals muren). Het werk van Helbing is dus een prima vertrekpunt om door een wetenschappelijke bril naar de Gentse Feesten te kijken.

In een drukke straat proberen alle individuele bezoekers hun eigen bestemming te bereiken op hun eigen wandeltempo. Hoewel niemand bezig is met het coördineren van de massa, ontstaan er toch min of meer stabiele voetgangersstromen in de tegengestelde richtingen. De massa organiseert zich dus op zo’n manier dat een behoorlijk efficiënte doorstroom mogelijk blijft. Net als vogelzwermen is er sprake van spontane zelforganisatie en emergente fenomenen, waarbij kleine veranderingen in zeer lokale interacties grote effecten kunnen hebben op de groep als geheel. In het filmpje hieronder zie je een simulatie van dergelijke voetgangersstromen:

Dit wil natuurlijk niet zeggen dat groepen zichzelf altijd efficiënt regelen. Uit eigen ervaring ken je het vast: als het aantal mensen per oppervlak te hoog wordt, wordt je bij elke stap gehinderd. Als het te druk wordt, is het gewoon niet leuk meer. Deze sterke storing op het individuele niveau heeft drastische gevolgen op het niveau van de groep, zo blijkt uit het werk van professor Helbing uit 2007: er ontstaat dan turbulentie en de voetgangersstromen worden zeer instabiel. Het is in dit regime dat er rampen kunnen gebeuren.

Mensen die in tegenovergestelde richtingen wandelen aangeduid in blauw en rood. Bron: Mehdi Moussaïd.Begin dit jaar verdedigde Mehdi Moussaïd zijn doctoraat aan de universiteit van Toulouse; hij is echter ook verbonden met het Zwitserse ETH en werkt samen met Dirk Helbing. Moussaïd deed experimenten in het laboratorium om te onderzoeken hoe wandelende mensen precies bewegen om botsingen te vermijden. Concreet liet hij proefpersonen door een gang lopen van acht meter lang en twee meter, waarbij hun bewegingen met video werden geregistreerd (waarvan hier een fragment op YouTube). Het effect van sociale interactie kan bepaald worden door de mensen zowel te volgen als ze alleen zijn in de gang, als wanneer iemand hen kruist: het (gemiddelde) verschil is het directe gevolg van één enkele interactie. Ook onderzocht hij hoe groepjes mensen zich samen door de drukte een weg banen. De meeste mensen gaan immers niet alleen winkelen of naar een festival. Met deze gegevens probeerde hij het bestaande “sociale kracht”-model aan te passen, op zo’n manier dat ze beter in overeenstemming zijn met echte sociale interacties.

Eerder dit jaar schreef The Economist een artikel over het werk van Moussaïd. (Zie ook hier.) Net als het boid-model voor vogelzwermen is ook zijn model voor mensen gebaseerd op drie regels:

  • Regel 1) Elk individu tracht in een zo recht mogelijke lijn op zijn doel af te gaan en toch obstakels te ontwijken (voetgangers of vaste hindernissen).
  • Regel 2) Elk individu past zijn snelheid aan, afhankelijk van de afstand tot deze obstakels.
  • Regel 3) Als een individu ingesloten raakt, daalt het belang van regel 1.

Deze laatste regel brengt in rekening dat mensen op zeer plaatsen min of meer willekeurig bewegen, ongeacht hun doel. Hun bewegingen gaan dan meer lijken op die van moleculen. Het verfijnen van modellen voor hoe mensenmassa’s bewegen, is niet enkel nuttig bij het verhogen van de veiligheid op grote evenementen, maar heeft ook meer exotische toepassingen, zoals de ontwikkeling van navigatiesystemen voor autonome robots.

De Gentse politie is op post.Hoe we de massa ook modelleren, de conclusie blijft dezelfde: als er te veel mensen op een te klein oppervlak samenkomen, kunnen er gevaarlijke situaties ontstaan. In de uitzending van “Ook getest op mensen” waar ik het vorige keer al over had, praatte Marcel Vantilt ook met de hoofdcommissaris van Gentse politie, Steven De Smet. De commissaris legde uit dat de politiediensten via camera’s de beweging van mensen opvolgen en locaties afsluiten als deze hun maximale capaciteit dreigen te bereiken. Het is niet leuk als je naar een optreden op een bepaald plein wilt en het net voor je neus wordt afgezet met dranghekken, maar zo wordt erger voorgekomen. Met dit kwakkelweer loop je overigens weinig risico dat je niet meer bij het podium van je voorkeur kunt. Feestgangers hoeven zich geen zorgen te maken: de politie en de wetenschap waakt.

Maandag het derde en laatste deel in deze reeks. Dan zoek ik onder meer uit of de Universiteit Gent ook aan wetenschappelijk onderzoek doet op de Gentse Feesten.

Fysica van de Feesten (Deel 1)

Gents feestbeestje.Gent staat weer tien dagen op stelten voor de Gentse Feesten. De mascotte van dit jaar, het egeltje dat met zijn krulspelden aangeeft “Ik ga naar een feestje”, vind ik het allerleukste nachtdier aller tijden. In het gevarieerde programma trekt vooral het straattheater (MiramirO) en het poppentheater (Puppetbuskersfestival) mijn aandacht, maar in deze blogpost breng ik de wetenschap achter de Feesten voor het voetlicht.

Natuurlijk zijn er straatartiesten die zeepbellen blazen, zoals te zien is op de foto aan het hoofd van dit blog: die maakte ik vorig jaar op de Gentse Feesten. Die zeepbellen zouden me kunnen meevoeren naar een verhaal over oppervlaktespanning en diffractiekleuren. Ik zou het kunnen hebben over de chemie die het vuurwerk helpt kleuren aan de Watersportbaan op 21 juli. Ook de enorme afvalberg roept vragen op: kan wetenschap ons helpen om de feesten ecologischer te maken? We zouden het zelfs kunnen hebben over de tijdelijke piek aan fijn stof in Gent tijdens de vorige (drogere) editie van de Feesten. De piek in de fijn-stof-concentratie blijkt een rechtstreeks gevolg van al het volk in het Baudelo-park. Want op de Gentse Feesten zijn er toch vooral mensen, massa’s mensen. Daarover wil ik het hebben. Mensen vallen niet onder de fysica, zul je misschien denken, want fysica is de leer van de dode materie. En de mensen op de Gentse Feesten zijn juist héél levendig. (Nu toch nog – volgende week, op de dag van de lege portemonnees is dat stukken minder.)

Op het album 'Riot Act' zingt Pearl Jam over 9 fans die stierven in het gedrum tijdens hun optreden op Roskilde.Mensenmassa’s kunnen heerlijk zijn: samen de longen uit je lijf zingen op een plein in Gent, of collectief schreeuwen voor je club. Maar de massa kan ook moordend zijn. In het lied “Love Boat Captain” zingt Pearl Jam: “Lost 9 friends we’ll never know”, over negen fans die in het gedrum voor het podium omkwamen tijdens hun concert op het Roskilde-festival in 2000.

Eerder dit jaar was er een uitzending van het VRT-programma “Ook getest op mensen” over wat er gebeurt als mensen in de drukte in paniek raken; je kunt de filmpjes hier (her-)bekijken. Dat de gevolgen vreselijk kunnen zijn is bekend, maar kan de wetenschap ons wijzer maken over wat er precies gebeurt, of over hoe we tragedies kunnen voorkomen?

In de reportage legt Eddy Van Avermaet, professor en sociaal psycholoog aan de KULeuven, uit dat mensen onder normale omstandigheden rekening houden met elkaar, maar dat dit wegvalt als er paniek ontstaat. Wat verstandig is op het niveau van het individu (zo snel mogelijk naar uitgang lopen, bijvoorbeeld), kan averechts werken op het niveau van de groep als geheel (door te drummen stropt de uitgang dicht). Het Romeinse Collosseum, met zijn vele uitgangen krijgt van Professor Van Avermaet een dikke voldoende: “crowd management van de bovenste plank” noemt hij dat.

Nog een expert die aan bod komt in de uitzending van “Ook getest op mensen” is Rik Liekens, ingenieur, architect en veiligheidscoördinator van Rock Werchter. Rik Liekens toont simulatiemodellen die gebruikt worden om de beweging van mensenmassa’s te voorspellen. Hiermee kun je het effect van aanpassingen in de omgeving (aantal, locatie en afmetingen van de uitgangen, bijvoorbeeld) nagaan op de evacuatietijd bij massa-evenementen, zoals Rock Werchter of de Gentse Feesten dus.

Helaas wordt er niet veel uitleg gegeven over die simulaties. We krijgen weinig meer te zien dan bewegende bolletjes op een computerscherm. Die bolletjes moeten mensen voorstellen die naar een uitgang snellen, maar het zouden net zo goed moleculen kunnen zijn: luchtmoleculen die uit een ongeknoopte ballon ontsnappen en de ballon door de lucht doen schieten. Deze simulaties doen me denken aan werk van de Australische ingenieur Le Roy F. Henderson uit de vroege jaren zeventig, waarbij mensenmassa’s gemodelleerd werden als een gas of een vloeistof.

Maar, mensen zijn toch geen moleculen? Of wel…? Ik denk er nog eens over na en ga op zoek naar recentere publicaties. Volgende keer lees je er meer over.

Nieuwsflits: dit blog krijgt een spin-off!

Vanaf vandaag op Scilogs: Material Girl.

Vanaf vandaag verschijnt een selectie van mijn blogposts ook op Scilogs, een groepsblog over wetenschap van Eos, Psyche&Brein en de Nederlandstalige editie van Scientific American. Daar schrijf ik onder de naam Material Girl. Nee, ik out me niet als Madonna-fan, maar wel als materiaalfysica. Het plan is om een aantal bijdragen te schrijven over mijn tijd in het materiaalonderzoek. Je mag hier dus weldra stukken verwachten over mijn favoriete vaste stof: diamant.

Aangezien het materialisme tevens een filosofische stroming is, leent die blognaam zich ook prima om over wetenschapsfilosofie te schrijven. Hier verandert er niets: ik blijf gewoon schrijven over alles wat ik interessant vind.

Rationaliteit in laagjes

Volgens mijn model van 'gelaagd geloof' worden kansen afgerond bij het nemen van beslissingen, meer of minder naar gelang de context.Vorige week was ik op het congres Decisions, Games & Logic. Zoals je al weet, ging het daar over beslis- en speltheorie en over logica. Leuk toeval: de wiskundemeisjes hebben deze week ook net een column over speltheorie.

Mijn eigen praatje ging over een model voor rationaliteit dat ik ‘stratified belief’ of ‘gelaagd geloof’ noem. Stel dat je naar de andere kant van de stad moet en je hebt keuze tussen met de fiets gaan of met de bus. Stel dat je gedetailleerde informatie hebt over kansen: de kans dat het gaat regenen, de kans dat de bussen staken, de kans dat er file staat, en zo verder. Dan nog moet je een eenvoudige beslissing nemen: met de fiets gaan of niet (en dus met de bus gaan). De vraag is hoe je, uitgaande van precieze kansen, deze beslissing op een rationele manier kunt nemen. Deze beslissing heeft ook met geloof te maken: welk van beide optie geloof je dat de betere is? Je moet op voorhand kiezen, dus zekerheid heb je niet.

Filosofen hebben het volgende voorgesteld: het is rationeel om een bewering te geloven als de kans dat die bewering waar is voldoende dicht is bij 1. Hoewel dit idee niet van Locke zelf afstamt, noemt men het wel de Lockeaanse stelling. Stel dat er enige waarheid zit in deze Lockeaans stelling, hoe moeten we dit “voldoende dicht bij 1” zijn dan begrijpen? Meestal wordt er vanuit gegaan dat er een drempelwaarde bestaat, bijvoorbeeld 90% of 99%. Als de kans dat de bewering waar is minstens gelijk is aan die drempelwaarde, dan is het rationeel om de bewering te bewaren. Mij lijkt dit echter geen natuurlijke aanpak: wat er wel of niet “voldoende dicht bij 1” is, hangt af van de context en zelfs als de context vastligt, blijft het een vage uitdrukking, die geen scherpe grens suggereert. Mijn voorstel is om “voldoende dicht bij 1” te interpreteren als “niet te onderscheiden van 1” (in een gegeven context). Als je dit op een wiskundige manier doet krijg je een vage relatie, die lijkt op het afronden van kleine getallen.

Maar wacht eens even: we zijn op zoek naar een model voor rationaliteit en dan gaan we afronden… Dat is toch fout en zeker niet rationeel? Dat ligt eraan hoe je het bekijkt. Als je er rekening mee houdt dat mensen maar een eindig brein hebben, met eindige cognitieve capaciteiten, en dat ze hun beslissingen in een eindige tijd moeten nemen, vaak zelfs binnen de seconde, dan kan afronden juist wel rationeel zijn. Als er veel op het spel staat, kan het raadzaam zijn om toch iets genuanceerder te zijn en langer na te denken. Vandaar het context-afhankelijke aspect in mijn voorstel. Het staat de persoon toe om als het ware naar een fijner denkniveau over te stappen, waarin de kansen minder sterk afgerond zijn en er dus meer onderscheid gemaakt kan worden. Een kans die op een ruw niveau afgerond wordt naar 1, kan op een fijner niveau toch strikt kleiner blijken. Vandaar de naam ‘gelaagd geloof’.

Vulcans, zoals Spock, proberen hun emoties uit te sluiten en puur rationeel te zijn; toch hebben ze maar een eindig brein.Hoewel mijn model voor rationaliteit uitgaat van een realistisch element (“mensen hebben eindige cognitieve capaciteiten”), maakt dat het model nog niet volledig realistisch. Zo houdt het er geen rekening mee dat ook emoties een rol kunnen spelen bij het nemen van beslissingen, of dat mensen vatbaar zijn voor typische denkfouten als het om kansrekening gaat. Erg hoeft dit niet zijn: het doel van het model is immers niet beschrijven wat echte mensen doen, maar wat ze zouden moeten doen om rationeel te zijn (rekening houdend met bepaalde beperkingen). Wie weet beschrijft mijn model wel perfect de denkwijze van Spock en andere Vulcans…

Ook de informele gesprekken waren erg interessant. Rohit Parikh is een vermaard wiskundige, filosoof en logicus, van Indische afkomst, maar verbonden aan de Universiteit van New York. Hij was aanwezig op de lezingen van vrijdag: hij toonde veel belangstelling voor alle presentaties en zorgde voor amusante interrupties. In een gesprek op café probeerde hij me van het volgende te overtuigen: speltheorie en andere economische beslistheorieën gaan uit van een verkeerd idee. Ze nemen aan dat mensen steeds handelen uit eigenbelang. Maar mensen zijn geëvolueerd als een sociale soort. Samenwerking is de regel en eigenbelang de uitzondering. Jonge kinderen zijn al in staat in te zien dat iemand hulp nodig heeft en reageren coöperatief. Ik was niet meteen overtuigd, maar dit voorbeeld houdt wel steek: Stel dat iemand geld steelt van iemand anders, dan is dat een egoïstische daad, maar de diefstal is enkel mogelijk doordat er een maatschappij is die waarde toekent aan dat geld. Zonder de samenleving, geen dief. Als iedereen enkel egoïstisch zou zijn, zou het hele systeem vierkant draaien en zouden we het niet lang overleven. Toch bestuderen economische theorieën hoofdzakelijk egoïstische spelers, de storingen aan het oppervlak van een veel grotere onderstroom die in essentie coöperatief is.

Een mooie gedachte om aan terug te denken als je weer eens aan de kassa staat en je bankkaart bovenhaalt na een rondje winkelen zonder ook maar één directe vorm van menselijk contact. Zonder andere mensen zouden de rekken leeg zijn, het licht niet branden en de plastic kaart in je hand geen waarde hebben.

Beslissingen, spelletjes en logica

Het nemen van een beslissing onder onzekerheid vereist een rationeel omgaan met kansen.Afgelopen donderdag tot zaterdag werd er aan de Universiteit van Maastricht een congres gehouden: Decisions, Games & Logic (DGL). Het was al de vijfde keer dat deze bijeenkomst over beslis- en speltheorie en logica georganiseerd werd. Voor mij was het tweede keer, want vorig jaar in Parijs was ik er ook bij. Volgend jaar is de afspraak in München.

Het doel van deze interdisciplinaire workshop is het bij elkaar brengen van mensen die met verwante onderzoeksvragen bezig zijn, maar die toch zelden met elkaars werk in contact komen, omdat ze aan verschillende faculteiten verbonden zijn. Beslis- en speltheorie wordt typisch onderzocht binnen de economie en sociale wetenschappen. Logica kan bij het departement wiskunde horen of bij de faculteit filosofie; soms hebben beide een logica-afdeling en werken ze niet samen. De onderwerpen die op de agenda stonden zijn nauw verwant met kansrekening en ik heb dan ook veel interessante presentaties gezien.

Om elkaar beter te leren begrijpen, waren de voormiddagen voorbehouden voor telkens een mini-cursus over één van de drie vakgebieden.

Drie spelers en een aantal financiële interacties.Op donderdag gaf Andrés Perea van de Universiteit Maastricht een inleiding over speltheorie. Speltheorie gaat over situaties waarin er twee of meer spelers een beslissing moeten nemen, wetende dat de uitkomst niet enkel van hun eigen beslissing afhangt, maar ook van die van de andere spelers. (Als je de film “A beautiful mind” hebt gezien, dan weet je wellicht dat John Nash de Nobelprijs heeft gekregen voor zijn bijdragen op het gebied van speltheorie.) Elke speler probeert te redeneren over hoe de andere spelers zullen redeneren, inclusief over hoe zij redeneren over hemzelf, en zo verder… Je zou verwachten dat je al snel een onontwarbaar kluwen hebt, maar Andrés Perea wist het ons helder uit te leggen. Hij heeft net een boek geschreven over het onderwerp van epistemische speltheorie en slaagde er wonderwel in om ons de rode raad niet te doen verliezen.

Op vrijdag gaf Paul Égré van het Institut Nicod in Parijs een mini-cursus over beslissingen. Paul Égré heeft recent vooral gewerkt over vaagheid. Hij had het dan ook over hoe we beslissen bij randgevallen van vage begrippen (zoals ‘groot’ en ‘klein’). De klassieke logica werkt enkel voor scherpe begrippen, zoals “minstens 170 cm lang”, en niet voor vage uitdrukkingen, zoals “klein, maar groot voor een jockey”. Paul Égré legde ons uit hoe je de klassieke logica kunt aanpassen of een alternatieve logica kunt opstellen zodat ze ook op vage woorden toegepast kan worden. In de klassieke logica is iets waar of niet-waar, nooit beide en evenmin geen van beide. Voor een logica voor vaagheid zou je kunnen overwegen dat iets wél waar en niet-waar kan zijn, of geen beide. Ook kun je een derde waarheidswaarde introduceren (‘half waar’), of misschien wel veel meer nieuwe waarheidswaarden introduceren (fuzzy logic). Al deze suggesties moeten natuurlijk in detail worden uitgewerkt en er bestaan interessante verbanden tussen de verschillende logica’s. Van al deze aspecten en meer kregen we een degelijk overzicht.

Op zaterdag was Joseph (Joe) Halpern van de Amerikaanse Cornell University aan de beurt. De verwachtingen waren hooggespannen, want alle aanwezigen kenden zijn werk over logica en redeneren over kennis en onzekerheid: je mag gerust van een legende spreken. Geen computerpresentatie deze keer, maar een oerdegelijke uiteenzetting aan bord. Het begon heel elementair met het onderscheid tussen syntax en semantiek. Syntax is enkel de symbolische notatie zonder betekenis. “Chicken scratches” noemt Joseph Halpern dat; betekenisloze hanenpoten, zeg maar. Semantiek gaat over de betekenis die we toeschrijven aan de symbolen. Klassieke logica kan uitdrukken wat waar is en wat niet. Met behulp van modale logica kun je ook beschrijven wat iemand gelooft, wat iemand zou moeten doen, of hoe zaken veranderen in de tijd.

In de inleiding van Halpern ging het over Kripke semantiek, waarmee je kunt modelleren wat verschillende mensen wel en niet weten. Op dit punt komt de logica dicht bij speltheorie, waar het ook gaat om mensen die over gedeeltelijke informatie beschikken. Logica neemt echter een andere afslag en onderzoekt (onder meer) hoe je het beste kunt modelleren dat iemand iets (niet) weet. Dit wordt voorgesteld als een binaire relatie tussen toestanden (hoe de wereld is): het bestaan van zo’n relatie tussen twee mogelijke toestanden kun je interpreteren als dat de persoon in kwestie deze mogelijke toestanden niet kan onderscheiden. Stel de uitspraak “Het regent nu in Sjanghai” voor door het symbool p. Dan staat niet-p voor de uitspraak “Het regent nu niet in Sjanghai”. Maar ik weet helemaal niet of het nu regent in Shanghai of niet! Dit kun je voorstellen door twee mogelijke toestanden, p en niet-p, verbonden door een lijn met mijn naam erbij: die geeft aan dat ik deze toestanden niet van elkaar kan onderscheiden. Deze relatie kan verschillende wiskundige eigenschappen hebben (zo kan ze symmetrisch zijn, reflexief, transitief, of combinaties van deze). Dit wordt gemodelleerd door axioma’s toe te voegen aan de logica en de resulterende eigenschappen daarvan te onderzoeken. Ik was toch al van plan om iets meer van modale logica te leren deze zomer, dus deze inleiding kwam op een ideaal moment!

(Wordt vervolgd: volgende keer een korte samenvatting van mijn eigen praatje en een inspirerend cafégesprek.)

Oplossing: De ingeschreven gnoe

Gnoe in een cirkelVorige week vroeg ik me af welke tophoek de driehoek moet hebben waarmee we, à la Vi Hart, oneindig veel gnoes op een blad papier kunnen tekenen. Daarbij is de breedte van het eerste dier, G, een willekeurig getal tussen nul en één. Hier kom mijn oplossing.

Volgens de formule voor de straal (R) van een ingeschreven cirkel geldt:

R = 1/2 \sqrt{\frac{(-a+b+c)(a-b+c)(a+b-c)}{a+b+c}},

waarbij a, b en c de zijden van de driehoek zijn. Voor onze gnoes geldt dat de straal van de ingeschreven cirkel de helft is van de breedte van de grootste gnoe (de diameter): G/2.

Laat ons eerst de zijden van de driehoek uitdrukken in functie van de tophoek. (Dit kun je doen door de driehoek in twee te splitsen langs de bissectrice of deellijn van de tophoek: dan krijg je twee rechthoekige driehoeken waarvan je de zijden eenvoudig kunt berekenen in functie van de tophoek.) Laten we de twee gelijke zijden a en b noemen, dan vinden we a = b = \frac{1}{\cos(\theta/2)}=\sec(\theta/2). Voor de derde zijde, die we c noemen, vinden we c = 2 \tan(\theta/2). Figuur 1 vat de uitkomsten samen.

Gelijkbenige driehoek.

Figuur 1: Lengte van de zijden van de gelijkbenige driehoek.

Nu kunnen we de gegevens over de zijden invullen in bovenstaande formule:

G/2 = 1/2 \sqrt{\frac{(2 \tan(\theta/2)^2(2\sec(\theta/2)-2\tan(\theta/2))}{2\sec(\theta/2)+2\tan(\theta/2)}}.

Vereenvoudigen geeft:

G = 2 \sqrt{\frac{-1+\cos(\theta/2)}{-3+\cos(\theta)-4\sin(\theta/2)}}.

Deze vergelijking heeft meerdere oplossingen voor \theta, maar wij zijn geïnteresseerd in de kleinste, positieve oplossing: dit is de waarde van de tophoek.

Laat ons dit nu toepassen op een voorbeeld. Stel, we willen dat de eerste gnoe twee derde van de breedte van het blad heeft. Dan vullen we G=2/3 in de laatste vergelijking in. Met behulp van een grafisch rekenmachine of een computerprogramma zoals Maple of Mathematica zijn de oplossingen snel gevonden. In dit geval blijkt de tophoek 60° te zijn. Dit is een speciaal geval, waarbij we te maken hebben met een gelijkzijdige driehoek. Daarbij zou de straal van de ingeschreven cirkel R=a \frac{\sqrt{3}}{6} moeten zijn. Als we a=\sec(60^{\circ}/2)=\frac{2}{\sqrt{3}} invullen, vinden we R=\frac{2}{\sqrt{3}} \frac{\sqrt{3}}{6}=1/3 en zo zijn we terug bij onze aanname: G=2R=2/3. Dit is een controle die bevestigt dat we geen fouten hebben gemaakt in het opstellen van de formule.

Tweede voobeeld: in Figuur 2 hieronder is G iets kleiner dan een half. De tophoek is dan iets kleiner dan 2 \arccos[(2 \sqrt{2}/3] . De tweede cirkel kan gevonden worden als de ingeschreven cirkel in een gelijkbenige driehoek met hoogte 1-G in plaats van 1: de schaalfactor is dus 1-G.

Eerst en tweede cirkel.

Figuur 2: Onze driehoek geeft aanleiding tot een ingeschreven cirkel waarvan de diameter, G, net iets kleiner is dan 1/2. De tweede cirkel kan gevonden worden als de ingeschreven cirkel in een gelijkbenige driehoek met hoogte 1-G.

En dan nu het leukste deel: het tekenen van de gnoes. Het resultaat zie je in Figuur 3.

Oneindige rij gnoes.

Figuur 3: Op Vi Hart geïnspireerde constructie van een oneindige rij gnoes.

Uiteindelijk kom je altijd bij filosofie terecht

Wie zegt dat filosofen niet uit hun zetel te branden zijn, heeft nog niet van x-phi gehoord.Op dit blog heb ik nog niet veel over filosofie geschreven. Erg is dat niet, want als je iets langer nadenkt over de onderwerpen waar ik wel over geschreven hebt, dan kom je toch wel bij filosofie uit. Als je langer over wiskunde nadenkt, kom je uit bij vragen over haar grondslagen: “Wat is een getal?”, “Wordt wiskunde ontdekt of uitgevonden?” en vele kwesties rond het begrip oneindig. Als je nadenkt over mannen en vrouwen, kun je je afvragen of deze tweedeling wel zo absoluut is als ze vaak wordt voorgesteld. Is het ook mogelijk dat er sprake is van een continue schaal (die in het midden minder bevolkt is)? Dit is een kwestie van definities, maar ook concrete dingen kunnen vragen oproepen. Als je over een platenspeler nadenkt, bijvoorbeeld, kun je je afvragen hoe die werkt: dan kom je via de techniek uit bij de fysica van het geluid. Als je dan nog iets langer nadenkt, zit je toch weer kniediep in de filosofie: is er een fysische basis voor alle vormen van informatie (zoals een plaat de informatie bevat van de muziek die in haar groeven staat gegraveerd)? Hierop weet ik het antwoord niet, maar dat het des te meer uitdagend om er over na te denken.

Je kunt wel boeken lezen om je kennis te verbreden, maar onderzoekers houden zich juist bezig met vragen waarop er in geen enkel boek een antwoord staat. Het nadeel hiervan is dat ze niet ergens kunnen gaan spieken om te zien of ze op de goede weg zijn. Vaak weten ze zelfs niet of hun vraag wel een antwoord hééft. Ze kunnen ook experimenten uitvoeren om hun fysische (of chemische, of biologische, …) intuïtie aan te scherpen, maar het antwoord op sommige vragen kan men niet proefondervindelijk bepalen. Niet zelden betreft het hier filosofische vragen.

Hoewel filosofische kwesties niet met een welgekozen proefje te beslechten zijn, betekent dit niet dat experimentele resultaten irrelevant zouden zijn voor de filosoof. Filosofie en natuurwetenschappen hebben een gemeenschappelijke oorsprong en – volgens mij althans – nog steeds een gemeenschappelijk doel: de wereld om ons heen en onze plaats daarin begrijpen. De wetenschapsfilosoof vertrekt van wetenschappelijke bevindingen, al voert hij dat deel van het onderzoek niet langer zelf uit.

De archetypische filosoof mag dan in zijn zetel zitten nadenken, in het nieuwe millennium zijn er ook andere manieren om aan wijsbegeerte te doen. Zo worden er in de experimentele filosofie (of ‘x-phi’) methodes gebruikt die lijken op die uit de experimentele psychologie. Met behulp van vragenlijsten tracht men te achterhalen hoe mensen denken over morele dilemma’s, of onder welke omstandigheden ze zeggen dat iemand iets wel of niet weet. De resultaten worden dan geanalyseerd in een filosofische verhandeling over ethiek of epistemologie. Een andere nieuwe onderzoekslijn is de computationele filosofie, waarbij een wijsgerige onderzoeksvraag deels met behulp van computer-simulaties geanalyseerd wordt. Computer-simulaties worden ook wel pseudo-experimenten genoemd en zijn ook in de wetenschappen een populaire methode, met name wanneer gewone experimenten te duur, ethisch onverantwoord, of anderszins onhaalbaar zouden zijn. Computer-simulaties kunnen ook nuttig zijn als er wel gewone experimenten worden uitgevoerd, in de hoop dat de gecombineerde resultaten meer inzicht verschaffen in de onderliggende processen. Hoe en wat we van deze pseudo-experimenten kunnen leren, is dan weer een filosofische vraag. Hoewel computationele methoden relatief nieuw zijn, sluit deze vraag zeer nauw aan bij een eeuwenoude puzzel uit de traditionele wetenschapsfilosofie: wat is het verband tussen de wereld enerzijds en onze modellen en theorieën erover anderzijds?

Als je maar lang genoeg verder klikt op Wikipedia kom je uiteindelijk bij filosofie terecht.Ook op Wikipedia kom je altijd bij filosofie terecht. Meer precies gezegd: als je bij een willekeurig artikel begint op de Engelstalige Wikipedia en steeds de eerste link in een artikel aanklikt (voetnoten en links tussen haakjes niet meegerekend), zou je in meer dan 90% van de gevallen bij het artikel “Philosophy” uitkomen. Dit fenomeen was al eerder bekend (zo blijkt uit deze illustratie op Reddit), maar ik leerde het kennen via xkcd (mouseover bij deze cartoon). Als je al dat geklik maar tijdverlies vindt, maar toch benieuwd bent of en hoe een bepaald onderwerp op Wikipedia naar de pagina over filosofie leidt, dan kun je gebruik maken van deze website. Het kan zelfs nog mooier: Xefer illustreert de zoekresultaten in een boomstructuur.

Dit is een leuk weetje, maar toont het iets fundamenteels over de filosofie? Het zegt niet dat je absoluut altijd op filosofie uitkomt, enkel dat dit op Wikipedia heel vaak zo is en dan nog op voorwaarde dat je op een specifieke manier van het ene naar het andere artikel springt. Dat zegt dus net zo goed iets over de structuur van deze internet-encyclopedie, als over het onderwerp filosofie zelf. In mijn hoofd heeft alles met fysica te maken, maar is dat louter omdat fysica zo fundamenteel is, of komt het ook doordat ik fysicus ben en de verbindingen in mijn hersenen zich daar in de loop der jaren op zijn gaan richten? Nadat ik mijn onderzoek verlegd had naar het onderwerp kansrekening, begon ik te merken dat ik ook alles in functie van kansen, onzekerheid en toeval kon zien. We kunnen dit verschijnsel psychologisch verklaren, als een cognitieve bias, maar ik kan me moeilijk voorstellen dat dit effect even sterk zou optreden bij erg specifieke onderwerpen, zoals “stillevens uit de achttiende eeuw”. Opnieuw rijst de vraag: wat is het verband tussen de wereld aan de ene kant en ons mentale wereldbeeld en onze encyclopedieën aan de andere kant? Iets om in je zetel eens rustig over na te denken.