Natuurkundigen en wetenschapsfilosofen blijken vaak in verschillende ruimtes te opereren. Robert P. Crease verslagen van een bijeenkomst waar ze zich voor een keer in dezelfde kwantumtoestand bevonden
"Als ik actie onderneem op de wereld, komt er iets echt nieuws uit."
Dat klinkt misschien als een diepe opmerking die je zou verwachten van een beoefenaar van het zenboeddhisme. Sterker nog, het werd uitgesproken door Christoffel Fuchs, een kwantumfysicus, tijdens het openingsgesprek van de derde "Fenomenologische benaderingen van de natuurkunde" bijeenkomst in Linköping, Zweden, in juni. Fuchs, die is gevestigd aan de Universiteit van Massachusetts in Boston, zei dat de verklaring de "nobele waarheid" was die nodig is om de kwantummechanica te begrijpen.
Fuchs is de belangrijkste promotor van een interpretatie van de kwantummechanica die bekend staat als "QBisme". De term, bedacht in 2010 door Fuchs, was oorspronkelijk een afkorting voor "kwantum Bayesianisme", maar heeft sindsdien die verbinding verloren en staat nu op zichzelf. Volgens QBism kwantificeren experimentele metingen van kwantumverschijnselen geen kenmerk van een onafhankelijk bestaande natuurlijke structuur. In plaats daarvan zijn het acties die ervaringen opleveren bij de persoon of personen die de meting uitvoeren.
Voor mensen als Fuchs gaat kwantummechanica dus niet over het meten van een reeds bestaande wereld – dat is het deel van de “nobele waarheid” – maar is het een theoretische gids voor het voorspellen van wat we zullen ervaren in toekomstige gebeurtenissen.
Het was alsof de deur tussen natuurkundigen en filosofen – misschien wel een eeuw lang dichtgeslagen – plotseling was ingestort en we ons in dezelfde kamer bevonden.
Door ervaring centraal te stellen in het laboratoriumwerk, heeft QBism de aandacht getrokken van een groep filosofen die bekend staat als "fenomenologen", die de verschillende manieren onderzoeken waarop ervaring aanleiding geeft tot alles wat mensen weten en kunnen weten over de wereld. De Linköping-conferentie bracht deze natuurkundige fenomenologen, zoals ikzelf, samen met filosofisch gevoelige natuurkundigen, in ongeveer gelijke aantallen. Het was alsof de deur tussen natuurkundigen en filosofen – misschien wel een eeuw lang dichtgeslagen – plotseling was ingestort en we ons in dezelfde kamer bevonden, versuft en verbaasd, terwijl de twee groepen soms een beetje onhandig met elkaar spraken.
Terug verhaal
Al bijna een eeuw lang is het wiskundige formalisme van de kwantummechanica duidelijk en overtuigend, maar de betekenis ervan is ondoorzichtig. Bij het proberen uit te zoeken wat de kwantummechanica over de wereld zegt, suggereren sommige interpretaties dat de kwantumtheorie de wereld niet ronduit beschrijft, maar gewoon een hulpmiddel is om er voorspellingen over te doen. Dat zijn 'epistemologische' interpretaties.
Andere interpretaties van de kwantummechanica zijn echter 'ontologisch'. Ze overwegen wat er gebeurt als we meer ontdekken over de kwantumwereld (als we variabelen vinden die nog steeds 'verborgen' zijn) of als we eenmaal accepteren dat sommige van zijn structuren (zoals de golffunctie) niet degene zijn waarmee we vertrouwd zijn. . Wanneer dat gebeurt, zullen we zien dat het fundament, of 'ontologie', min of meer op het onze lijkt.
QBisme is anders. Het is agnostisch over de vraag of er een wereld is die onafhankelijk van menselijk denken is gestructureerd. Het gaat er niet van uit dat we reeds bestaande structuren meten, maar het pretendeert evenmin dat kwantumformalisme slechts een hulpmiddel is. Elke meting is een nieuwe gebeurtenis die ons helpt bij het formuleren van nauwkeurigere regels voor wat we in toekomstige gebeurtenissen zullen ervaren. Deze regels zijn niet subjectief, want ze worden openlijk besproken, vergeleken en geëvalueerd door andere natuurkundigen.
QBism ziet natuurkundigen daarom als permanent verbonden met de wereld die ze onderzoeken in plaats van er op de een of andere manier 'achter' te komen. Natuurkunde is voor hen een verkenning met een open einde die voortschrijdt door steeds nieuwe laboratoriumervaringen te genereren die leiden tot steeds succesvollere, maar herzienbare verwachtingen van wat er in de toekomst zal gebeuren.
Fenomenologen zoals ik vinden dit vanzelfsprekend. We zien QBism als eenvoudigweg stellen dat natuurkundigen hun ideeën over de wereld vormen zoals de rest van ons dat doet: door ervaring. Mensen zijn vooraf verbonden met de wereld en ervaring komt op de eerste plaats. Als Laura de la Tremblaye – een filosoof van de Universiteit van Genève – zei tijdens de Linköping-bijeenkomst: “QBism is een fenomenologische lezing van QM.”
Overlappende gedachten
Deze opmerkelijke overlappingen tussen QBisme en fenomenologie gaven natuurkundigen op de conferentie het gevoel dat ze fenomenologie moesten studeren - en de fenomenologen om natuurkunde te studeren. Fuchs legde zelf uit hoe hij ooit 75 kilometer door het verkeer in Boston had gereden om $ 1600 te betalen voor een complete set werken van William James, de 19e-eeuwse Amerikaanse filosoof en proto-fenomenoloog. In de tussentijd, Delicia Kamins – een filosofiestudent aan de Stony Brook University die ook sprak op Linköping – vorig jaar gebruikt haar Fulbright-gemeenschap om zich te verdiepen in kwantummechanica aan de Universiteit van Bonn.
Voor fenomenologen is ervaring altijd 'intentioneel' – dwz ergens op gericht – en deze intentionaliteiten kunnen vervuld of onvervuld zijn. Fenomenologen stellen vragen als: wat voor soort ervaring is laboratoriumervaring? Waarin verschilt laboratoriumervaring – waarin natuurkundigen worden opgeleid om op een bepaalde manier naar instrumenten en metingen te kijken – van bijvoorbeeld emotionele of sociale of fysieke ervaringen? En hoe stellen laboratoriumervaringen ons in staat om regels te formuleren die anticiperen op toekomstige laboratoriumervaringen?
Een andere overlap tussen QBism en fenomenologie betreft de aard van experimenten.
Een andere overlap tussen QBism en fenomenologie betreft de aard van experimenten. Ze stralen natuurkundigen niet op magische wijze naar een speciale, meer fundamentele wereld. In plaats daarvan zijn experimenten, zoals ik al lang heb betoogd, uitvoeringen. Het zijn gebeurtenissen die we bedenken, arrangeren, produceren, in gang zetten en waar we getuige van zijn, maar we kunnen er niet voor zorgen dat ze ons laten zien wat we willen. Dat betekent niet dat er 'daarbuiten' een diepere realiteit is – net zoals er bij Shakespeare geen 'diepe werkelijkheid' is Gehucht”waarvan alle andere gehuchten wij produceren zijn imitaties. Zowel in de natuurkunde als in het drama zit de waarheid in de uitvoering.
Het kritieke punt
In de laatste sessie van de conferentie in juni rees de vraag of QBism een "interpretatie" is van de kwantummechanica - dat wil zeggen een nieuw perspectief erop - of gewoon een "reconstructie", een hermontage met nieuwe stukken. Dat leidde tot een verhitte, inzichtelijke, productieve (zij het soms technische) discussie onder de aanwezige filosofen en natuurkundigen over wat deze termen betekenen. Ik had altijd gedroomd dat dit soort debat zou plaatsvinden. Ik had gewoon niet gedacht dat het tijdens mijn leven zou gebeuren.
