‘De grootste rem zit in ons hoofd’

Met Robbert Dijkgraaf, directeur van het Institute for Advanced Study in Princeton, blikken we vooruit naar het Gala van de Wetenschap aan de hand van het thema ‘weten wat we nog niet weten’. Wat zijn de grenzen van onze kennis en hoe ver kunnen we deze oprekken? Dijkgraaf is curator van deze editie van het Gala.

Kunnen we ooit alles weten?
‘Ieder antwoord roept weer heel veel vragen op. Het beste wat je in de wetenschap kunt hopen, is dat je de spelregels weet te vinden: de natuurwetten. Als je die hebt, dan heb je de principes doorgrond, maar wat daar allemaal mee gemaakt kan worden, is oneindig. En dan maken we het zelf allemaal nog complexer, door heel veel nieuwe dingen te maken, die we dan weer kunnen bestuderen. Je kunt omgekeerd bijna bedenken welke natuurwet je wilt vinden, en hier een passend materiaal bij proberen te bouwen. Maar ik zou me heel goed voor kunnen stellen dat we op een gegeven moment in mijn eigen vakgebied, de fundamentele fysica, alle spelregels begrijpen. Dat we weten welke deeltjes en krachten er zijn, welke natuurwetten gelden. Wat je hier vervolgens mee kunt doen, is oneindig.’

Wat als een onverwachte waarneming alles weer overhoop gooit?
‘Het is heel lastig om te weten wat je niet weet. Een fundamentele vraag die we ons als wetenschappers moeten stellen, is ‘wat zien wij van de werkelijkheid?’ Misschien zijn er allerlei verschijnselen die zich nauwelijks aan ons openbaren. Aan de andere kant kunnen we soms ook heel kwantitatief bepalen welk deel van de verschijnselen we begrijpen: van welk percentage van ons DNA we de functie kennen en hoeveel van de energie in het heelal we kunnen terugvinden in termen van deeltjes, materie of straling. Maar als iets in het heelal zich niet manifesteert via energie, zal het heel lastig te vinden zijn. En er kan ook nog een heel universum achter het onze zitten, dus zeg nooit nooit.’

Kunnen we zeker weten dat we iets niet kunnen weten, zoals in de quantumtheorie of wat zich in zwarte gaten bevindt?
‘Bij veel natuurkundigen heerst het gevoel dat het laatste woord over de quantumtheorie nog niet is gezegd. Alles wijst erop dat de natuur op een fundamentele manier van waarschijnlijkheden aan elkaar hangt, maar iedereen heeft daar toch een ongemakkelijk gevoel bij. Het zou me daarom niet verbazen als we over pakweg honderd jaar compleet anders over quantumtheorie nadenken. Hetzelfde geldt voor zwarte gaten. De vondst van Hawking en anderen dat zwarte gaten kunnen stralen, was een maas in de natuurwetten die we niet hadden verwacht. Dit is nog niet experimenteel aangetoond, maar het lijkt een hele robuuste fysische redenering.’

Zijn er ook dingen die echt niet kunnen?
‘We hebben in de natuurkunde no-go theorems, waarbij je absoluut zeker weet dat iets niet kan. Maar die conclusies trek je altijd op grond van bepaalde aannames. Als er ineens toch iets kan wat niemand had gedacht, dan moet je terug naar deze aannames. Steven Weinberg deed de prachtige uitspraak ‘in de wetenschap leren we bijna altijd iets over de werkelijkheid, maar heel soms leren we iets over de wetenschap zelf’. Bij de quantumtheorie bijvoorbeeld, dat niet alles van tevoren vastligt en in de kosmologie dat er stukken van het heelal zijn waar we nooit zullen komen, omdat we gewoonweg niet sneller dan het licht kunnen reizen.’

Zullen, onder invloed van nieuwe technologie, ontdekkingen steeds sneller plaatsvinden?
‘Er zullen altijd lange lijnen zitten in de wetenschap, maar de snelheid hiervan zou ons nog wel eens kunnen verrassen. De technologie die uit de wetenschap komt helpt die wetenschap zelf ook weer verder. Deze aanzwengelende functie maakt dat alles steeds sneller gaat. Daarbovenop groeit het aantal mensen dat meedenkt heel snel en koppelen we die denkkracht beter aan elkaar, doordat het makkelijker is om informatie uit te wisselen. De grootste rem zit eigenlijk in ons hoofd. Soms is er een nieuwe generatie wetenschappers nodig om bepaalde stappen te durven nemen.’

Is deze rem weg als we het denken overlaten aan kunstmatige intelligentie?
‘Kunstmatige intelligentie doet allerlei vragen rijzen. Machines kunnen heel goed patronen opsporen, maar zullen ze ook het vermogen hebben om daarover te abstraheren; nieuwe begrippen en concepten te introduceren? En nog belangrijker, zullen ze in staat zijn het uit te leggen aan een ander? Niet per se aan ons, maar op z’n minst aan een andere machine. Dat is een heel belangrijk element en het knappe van ons eigen denkvermogen. Een slimme computer kan een heleboel dingen produceren die ‘wel eens waar zouden kunnen zijn’, als een soort idiot savant. Waarschijnlijk komt er heel veel meer van dit soort kunstmatige intuïtie, maar of we ook echt kunstmatige kennis krijgen, is nog een tweede.’

Waar kijkt u naar uit op het Gala?
‘Ik verheug me enorm op het gesprek dat ik ga voeren met Ewine van Dishoeck, één van mijn heldinnen. Het is geweldig wat zij allemaal doet en hoe ze het enorme overzicht heeft over wat er in de sterrenkunde plaatsvindt. Ik heb veel verschillende vragen voor haar en hoop ook dat ze bereid is om samen te speculeren over wat de toekomst gaat brengen in de sterrenkunde.’