Tag Archief: bewustzijn

Op verkenning in het multiversum

Hugh Everett bedacht de veel-werelden-interpretatie van de kwantummechanica.“O – mijn vriend – deze wereld is niet de echte”
Hans Lodeizen (gedicht)

 

In een vorig bericht vermeldde ik terloops de veel-werelden-interpretatie van de kwantummechanica. In 2002 schreef ik mijn masterscriptie (toen nog ‘licentiaatsthesis’ genaamd) over de voor- en nadelen van verschillende interpretaties. Als student in de fysica was de veel-werelden-interpetatie – of many worlds voor de vrienden – alleszins mijn favoriet: volgens het standaardverhaal wordt er bij een meting, waarbij er aanvankelijk meerdere mogelijke uitkomsten zijn, slechts één gerealiseerd (instorting van de golffunctie of collapse). Dit indeterminisme roept vragen op. Waarom deze mogelijkheid en niet een andere? En waren die andere mogelijkheden wel écht mogelijk?

De veel-werelden-interpretatie lost dit elegant op: alle mogelijkheden worden gerealiseerd in parallelle werelden, maar wij zitten als waarnemer in zo’n wereld en zien daarom slechts één mogelijkheid gerealiseerd worden. In andere takken van het multiversum (andere werelden dus) ziet een andere versie van onszelf een alternatieve mogelijkheid gerealiseerd worden. Het multiversum als geheel is deterministisch en de tijdsevolutie ervan verloopt continu. De vragen, die ontstonden in reactie op het indeterminisme van de standaardaanpak, zijn daarmee van de baan, maar dan moet je wel aannemen dat die andere werelden echt bestaan.

PJ Swinkels vroeg zich in een reactie op het vorige bericht af wat Hugh Everett, de bedenker van many worlds, hierover dacht: hebben die andere werelden enige geldigheid buiten de kwantumtheorie om? Wat Everett er zelf over dacht weet ik niet precies, maar zijn oplossing werkt pas als je het multiversum als werkelijkheid aanvaardt. Als prille twintiger deed ik dat met plezier. De andere werelden in het multiversum zijn net zo echt als het universum dat wij waarnemen, zou ik toen gezegd hebben. De mens ging ooit van geo- naar heliocentrisme. Vervolgens bleek ons zonnestelsel er maar één van vele te zijn en zelfs onze Melkweg is maar een doorsnee sterrenstelsel gebleken. Many worlds leek me een natuurlijke volgende stap in dit proces, weg van antropocentrisme.

Een variant van many worlds heet many minds, maar daar moest ik absoluut niets van weten: many minds stelt namelijk de mens (of alleszins de bewuste waarnemer) centraal en dit is juist wat many worlds zo mooi weet te omzeilen. Verder stoorde ik me eraan als many worlds werd uitgelegd aan de hand van alternatieve (menselijke) geschiedenissen, zoals: “Volgens de veel-werelden-interpretatie van de kwantumfysica is er een parallelle wereld waarin Hitler de oorlog won.” (Zie bijvoorbeeld hier.) Dergelijke voorbeelden stoorden me omdat het helemaal niet duidelijk is of een dergelijke alternatieve geschiedenis het gevolg had kunnen zijn van louter kwantumgerelateerde variaties op de geschiedenis zoals wij die kennen. Ook PJ’s suggestie om dit elegante wereldbeeld te vergelijken met de fantasie van fictieschrijvers, of te linken aan de meervoudige facetten van iemands persoonlijkheid – die onder verschillende pseudoniemen tot uiting kunnen komen – zou ik destijds een aanfluiting gevonden hebben.

Interferentie van licht.De veel-werelden-interpretatie past niet enkel een mouw aan het instorten van de golffunctie na een meting, maar kan ook helpen om te begrijpen hoe interferentie werkt. Het vreemde aan interferentie is dat het bijvoorbeeld ook optreedt bij lichtbundels die een zo’n lage intensiteit hebben dat er op ieder ogenblik hoogstens één foton onderweg is tussen de lichtbron en het scherm of de fotografische plaat (waarop uiteindelijk het interferentiepatroon verschijnt). Je kunt je afvragen: waar interfereert zo’n solo-foton dan aan? Volgens de veel-werelden-interpretatie interfereert het foton met fotonen uit parallelle takken van het multiversum. Hoewel er geen communicatie mogelijk is tussen verschillende takken van het multiversum, is er dus wel interactie.

Mijn eerste kennismaking met many worlds gebeurde – voor zo ver ik het me juist herinner – tijdens het vak “Kwantumveldentheorie”: onze professor was Henri Verschelde en hij vertelde er heel enthousiast over. Ik herinner me een uitgewerkt voorbeeld van een kwantummijnenveger. In die tijd las ik ook het boek “The Fabric of Reality” van David Deutsch, waarin many worlds een centrale rol speelt en dat mijn enthousiasme ervoor nog aanwakkerde. Ik kribbelde wel enkele vragen in de kantlijn van mijn cursus, zoals wat er gebeurt als er zich meerdere werelden afsplitsen, waarbij de kansen niet gelijk verdeeld zijn. Helaas heb ik deze vragen nooit durven stellen. De promotor van mijn thesis, professor Willy De Baere, was overigens géén aanhanger van de veel-werelden-interpretatie. Hij deed onderzoek naar Bohmse mechanica, een alternatieve interpretatie (of theorie, het is maar hoe je het bekijkt). Daar kwam ik echter pas veel te laat achter, namelijk op de dag dat ik mijn scriptie bij hem inleverde. Tja, ik durfde nooit iets vragen, en opzoeken wat hij eigenlijk deed – natuurlijk het allereerste dat je moet doen als je bij iemand een thesis gaat maken – dat was domweg niet bij me opgekomen.

Kwantumveldentheorie wordt het best met jeugdig enthousiasme benaderd.

Kwantumveldentheorie wordt het best met jeugdig enthousiasme benaderd. Nee, dit is niet ons zoontje. :-) (Bron afbeelding; via.)

Inmiddels ben ik die verlegenheid gelukkig wat ontgroeid en heb ik al aan heel wat mensen durven vragen wat zij van die kwantumkwesties vinden. De vragen die ik destijds in de kantlijn schreef, blijken daarbij lang niet zo onschuldig als ik toen zelf dacht.

Door mijn uitgebreide omzwervingen in de filosofie van de kansrekening lijk ik nu ook many worlds ontgroeid te zijn. Terwijl ik het multiversum destijds als iets intrinsiek kwantumfysisch omarmde, zie ik het verwijzen naar andere werelden nu veeleer als een natuurlijke reactie van mensen wanneer ze geconfronteerd worden met indeterminisme. Alternatieve uitkomsten van de menselijke geschiedenis of niet-gerealiseerde uitkomsten van een kwantumexperiment lijken plots niet meer zo fundamenteel verschillend. Wat deze ‘mogelijke werelden’ verbindt, is dat het diverse invullingen zijn van hoe de wereld anders had kunnen zijn, een gamma dat ingevuld wordt door de menselijke verbeelding, die in verschillende contexten andere mogelijkheden ziet. In dit licht lijkt ook de weinig-antropocentrische veel-werelden-interpretatie menselijk, al te menselijk.

Als pas afgestudeerde fysicus vond ik het aanvaardbaar om alle mogelijke werelden als echt te zien, althans voor zover dat die werelden kwantumfysisch mogelijk waren: door kwantumprocessen die een andere uitkomst hadden dan degene die in onze tak van het universum gerealiseerd werd. Eén van de ruimste invullingen van “mogelijke werelden” is “alle werelden die logisch mogelijk zijn”, waarvan de al zeer talrijke kwantumfysisch-mogelijke werelden op hun beurt slechts een klein deel uitmaken. Als je aanneemt dat ook al de logisch-mogelijke werelden echt bestaan, dan zijn we terug bij het modale realisme van David Lewis uit het vorige stukje.

Ik hoop om binnenkort de tijd te vinden om mijn oude belangstelling voor kwantumfysica weer op te pakken – niet alleen op dit blog, maar ook in mijn onderzoek. Nu ik me enkele jaren heb verdiept in de grondslagen van waarschijnlijkheid voel ik me beter toegerust om een eigen antwoord te formuleren op de interpretatievraagstukken van de kwantummechanica, waarin het kansconcept een centrale rol speelt. De veel-werelden-interpretatie zal het wellicht niet worden. Wie weet ben ik nu klaar om het Bohmse alternatief te omarmen.

Filosofische vragen over Data uit Star Trek

We herbekijken alle afleveringen van Star Trek: TNG.Aangezien ik op dit blog eerder heb bekend een Trekkie te zijn, kan deze biecht er ook nog wel bij: vorig jaar zijn we thuis begonnen met het volledig herbekijken van Star Trek: The Next Generation, dat wil zeggen alle afleveringen van alle zeven seizoenen. Hoe ik mij Star Trek herinner is als volgt: het is vrijdagavond en je komt terug van een vermoeiende naschoolse turnles. Al je spieren doen pijn, maar op een goede manier – precies de goede manier namelijk om zonder enig schuldgevoel in de lengterichting in de zetel weg te zinken en kritiekloos in een televisieserie op te gaan. En niets past beter bij die toestand van totale ontspanning dan de meeslepende sterrentocht van de USS Enterprise. Ik heb er op die leeftijd nooit een seconde aan getwijfeld dat de toekomst precies zo zou zijn: we zouden de ruimte in gaan met zo’n schip en kapitein Picard zou ons veilig tussen alle rotsplaneten, wormgaten en ethische dilemma’s door loodsen.

Ons plan om alles van Star Trek: TNG te (her-)bekijken was dus geboren uit het verlangen te zwelgen in nostalgie. Ik droomde vooraf van marathonsessies van vier afleveringen op een avond, of een half seizoen op een weekend. Behalve dat we daar de tijd niet voor hebben, dook er nog een onverwacht probleempje op: dat eerste seizoen viel me zwaar tegen! Die totaal gedateerde decors zijn wel grappig voor even (en die uit de originele serie evoceren stille wanhoop), maar verder zitten ze alleen maar lelijk in de weg van enige mogelijkheid tot suspension of disbelief. Er waren ook nog niet zoveel personages, dus er gaat naar mijn smaak gewoon te veel tijd naar die irritante commandant Riker.

Heb ik me dan zo vergist, destijds? Laat ik er tot mijn verdediging bij zeggen dat ik dat eerste seizoen nooit op televisie gezien heb en gaandeweg wordt de serie wel degelijk beter. Je ziet dat de makers in de volgende seizoenen meer budget hadden, wat het onder andere mogelijk maakte meer scènes te draaien die zich buiten het schip afspelen, met shuttles enzo. In het tweede seizoen zitten deze memorabele afleveringen:

  • In aflevering 9 (The measure of a man) wordt er een rechtzitting gehouden waarin de rechten van Data, de androïde luitenant van de Enterprise, worden vastgesteld: is hij het bezit van de Federatie of is hij een persoon met zelfbeschikkingsrecht? Kapitein Picard houdt een prachtig betoog vóór de rechten van Data als persoon, dat sterk aan Asimovs robotverhalen refereert. De rechter die uiteindelijk moet oordelen heeft het over “vragen die beter worden overgelaten aan heiligen en filosofen”.
  • Aflevering 12 (The Royale) is vooral memorabel omdat de situatie daarin zo bizar is: Riker, Data en Worf raken opgesloten in een soort intergalactisch casino. Data aan het dobbelspel of de pokertafel (zie ook het filmpje hieronder) is altijd leuk. Als Riker slim denkt op te merken “Maar de kans om een zes te gooien is niet groter dan een zeven” (met twee dobbelstenen uiteraard), merkt Data droogjes op: “Er is een zeker graad van willekeurig geluk mee gemoeid. Ik geloof dat het daarom is dat ze het ‘gokken’ noemen.”

Data pokert als een echte: met een pokerpet.Een ander pluspunt aan het tweede seizoen is dat daarin één van mijn favoriete personages, Guinan (gespeeld door Whoopi Goldberg), haar intrede doet. Met haar komt ook de ontmoetingsplek in beeld waar de bemanningsleden rondhangen als ze niet van dienst zijn. In het eerste seizoen waren er maar drie mogelijkheden om de bemanning te tonen tijdens hun vrije tijd: in hun privévertrekken, op het holodek, of aan de pokertafel.

De pokertafel blijft trouwens een populaire optie in alle seizoenen en gezien mijn fascinatie voor kansrekening biedt dat weer een mooi excuus om over Star Trek te schrijven. Voor de echte fans – van Data, kansrekening en/of Lady Gaga – heb ik nog dit filmpje gevonden op YouTube: fragmenten van aan de pokertafel uit Star Trek: TNG met daaronder het liedje Pokerface van Lady Gaga. De combinatie blijkt wonderwel te werken:

Thuis zijn we intussen voorbij de helft van het derde seizoen geraakt. In aflevering 16 (The offspring) ontwikkelt Data bij wijze van hobbyproject een verbeterde versie van zichzelf: een vrouwelijke androïde, Lal, die beter uitgerust is om menselijke emoties te leren ervaren. Dit roept opnieuw vragen op in de lijn van “The measure of a man“: is Lal een onderzoeksproject en moet Data haar dus overdragen aan de Federatie, of moeten we Lal als zijn dochter beschouwen? Over de filosofische vragen rond Data is er een heel boek geschreven: “Is Data Human? The Metaphysics Of Star Trek” van Rick Hanley uit 1998. Ik heb het boek niet gelezen en ga dat – gezien de lauwe recencies – waarschijnlijk ook niet doen, maar ik word al goedgezind gewoon van de gedachte dat er zo’n boek bestaat.

De laatste aflevering die we bekeken voor ik naar Oxford afreisde was aflevering 20 uit seizoen 3, getiteld “Tin Man“. De blikken man uit de titel refereert natuurlijk aan het personage zonder hart uit de Tovenaar van Oz. Hoewel dit ook naar Data zou kunnen verwijzen (iets dat in een andere aflevering ook gebeurt, als ik het me goed herinner), is ‘Tin man‘ in deze aflevering de naam voor een buitenaards wezen dat veel lijkt op een ruimteschip en dat zich eenzaam voelt na het overlijden van zijn bemanning. Toch draait het stukje van deze aflevering dat ik hier wil bespreken wel weer om Data: om telepatisch met het buitenaardse wezen te communiceren, wordt de Betazoïde Tam Elbrun aan boord gehaald. (Terwijl commandant Deanna Troi enkel van moederszijde Betazoïde is, is Tam Elbrun een volbloed Betazoïde en daarmee sterker telepatisch begaafd.) Wanneer Tam kennis maakt met Data, merkt Tam op dat hij Data’s gedachten niet kan lezen. “Misschien is er niets om te lezen,” suggereert Data dan.

Zou een telepaat de gedachten kunnen lezen van een androïde?Terwijl ik hier in de wekelijkse lezing van “philosophy of mind” (filosofie van de geest) zat, heb ik al meermaals aan die scène teruggedacht. Enerzijds kunnen we ons gemakkelijk voorstellen dat er geest (of bewustzijn, of hoe je het ook noemen wil) zou kunnen zijn in een wereld waar er geen materie is; anderzijds kunnen we ons moeilijk voorstellen dat we tegen de 24ste eeuw (de tijd waarin Star Trek zich afspeelt) een machine kunnen bouwen die zelfbewust zou kunnen zijn. Onze fantasie is dus wel zeer rekbaar, maar op een asymmetrische manier: meer aan de fantasie- dan aan de sciencefiction-kant van de zaak.

Ook bij ethiek blijkt sciencefiction een populair thema. Vorige week gaf Jacob Ross in Oxford een seminarie “Any way you slice it“, waarin hij vijf scenario’s besprak. Het woord ‘sciencefiction’ is daarbij geen enkele keer gevallen, maar de scenario’s gingen wel allemaal over het openknippen en weer aan elkaar plakken van een zekere Clive, waarvan de onderdelen vervolgens tien jaar gefolterd zouden worden… De presentatie was geheel academisch van aard, dus alles werd tot in detail geanalyseerd en dit gebeurde uiteraard met een uitgestreken gezicht. Zo specifieerde de spreker dat de foltering zou gebeuren op een manier waarbij het beter zou zijn dood te zijn dan zoiets te moeten ondergaan – en ja, die aanname was cruciaal voor de rest van zijn analyse. Hij schotelde ons dilemma’s voor tussen situaties waarbij er ofwel één weggeknipte helft wordt vernietigd, terwijl de andere helft met een moleculaire kopie van de ontbrekende helft wordt opgelapt, dan wel waarbij beide helften in leven gehouden worden en er aan beide een nieuwe, complementaire helft wordt gekoppeld.

Dit soort seminaries heeft hetzelfde effect op de verbeelding, als de turnles heeft op de spieren: onze fantasie wordt erdoor gerokken, net zoals goede sciencefiction dat doet. Geen wonder dus dat ik de volgende ochtend pijn had aan mijn verbeelding en niet eens meer kon verzinnen wat ik aan zou moeten trekken. ;-)

Natuurlijk zijn al deze scenario’s puur fictie en enkel bedoeld als slijpsteen voor onze morele intuïties of als een lakmoesproef voor onze ethische theorieën, maar toch dit advies: als je Clive heet, blijf dan uit de buurt van ethici, zeker als ze een zaag in de hand hebben! Het zal maar net de dag zijn dat de vakgroep ethiek heeft besloten dat ze hun theorieën ook experimenteel moeten testen… Rennen, Clive!