Evolutie
met de bril van een natuurkundige
Alfred Driessen
Amsterdam
A.Driessen@utwente.nl
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 1 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Inleiding
Integratie van kennis
van veelvoud van kleine en grote feiten naar een geheel
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 2 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Inleiding
Integratie van kennis II
voorbeeld:
kennis rond sportvereniging
hiërarchie van kennisdomeinen:
sociologie
psychologie opmerking!
antropologie 1. wiskunde op alle niveaus
geneeskunde
fysiologie 2. lagere niveaus blijven geldig
biologie bij bestuderen hogere niveaus!
scheikunde
natuurkunde
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 3 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Inleiding
Integratie van kennis III
Wie bestudeert integratie van kennis?
niet de afzonderlijke kennisdomeinen
wel op een metaniveau: (wetenschaps-) filosofie
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 4 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Natuurkunde en toeval
Centraal begrip evolutie: toeval
Vragen:
kan een natuurkundige onderscheid maken tussen
toeval of opzet?
bestaat er een apparaat of procedure om toeval of
opzet aan te tonen?
bestaat er een apparaat of procedure om toeval of
opzet uit te sluiten?
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 5 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Moderne natuurkunde ( na 1900)
twee revoluties,
hoofdrolspeler:
Albert Einstein, Max Planck
relativiteit,
kwantum mechanica
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 6 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Moderne natuurkunde ( na 1900)
kwantum mechanica:
in de microscopische wereld:
natuurwetten geven alleen
waarschijnlijkheid
bij voorbeeld wanneer vervalt
radioactief atoom
U-236: vervaltijd: 23 480 000 jaar
voor een groot aantal gebeurtenissen:
heel nauwkeurig
voor een enkel geval: niet te
voorspellen
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 7 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Gedanken experiment van John Bell*)
opgooien van een munt
mogelijk resultaat: ofwel kruis “H” of munt “ “
voorbeeld:
eerste worp: kruis H
tweede: munt H
derde: kruis H H
vierde kruis H HH
na een tijd: H HHHH HH H HH
na heel lange tijd:
H HHH HH H H HHHH H H HH H H H H HHH H HHH
HHH H HHHH HHH H H HH H HHHH HH H H H H H H H HH HHH
HH H H H HH HH H HHHH HH HH HH HH H HH H HH H H H HHH
H H HH H H H H HHHH HH H HH HHHH HHHH H H H H HHH H
H H H H HHH H HHH H HH HHHHH HHHHH H H H HHH HHHH HH
H HHHHH HHH HHHH H H HHH HH H H H HHH HHHHH H H H
HHHH H HH H HHH HHHH HHH H H HH H H H HHH HHH HHH H
H HHH HH H HH H H HHH HH H H HH H H HHH H H HH H
*) John S. Bell,HHMathematical Undicidability, Quantum H
HH in
HH HH HHH H H HHH NonlocalityH H HH and the Question of theHHH H H of God, A.
HHH Existence
HHH
Driessen and A. Suarez, eds., Kluwer Academic Publishers, 1997. HH
HHH HH HHHHH H HHHH HHH H H H HHH H H HHH H HHH
HHH HHH H H H HHHHH H HHHH H HHHH H H H HH H H H H
H HH H H HHH H Evolutie met H brilH HH natuurkundige H HHHHHH
HHHHHH de H van een HH HH HH
HH H 910-evolutie.ppt
H HHH H H slide 8
HHHH H datum: 1 oktoberHH HH A. Driessen@utwente.nl H H
H HHHH H 2009 HH H HHHHH H HH

Gedanken experiment van John Bell*)
opgooien van munten
Stel: een tovenaar met magische krachten draait na het gooien
stiekem enkele munten een extra keer om,
i.e. het resultaat blijft willekeurig, maar in sommige gevallen de
uitkomst munt werd omgezet in kruis en omgekeerd
resultaat:
voor „magic‟ na „magic‟
H HHH HH H H HHHH H H HH H H H H HHH H HHH H HHH HH H H HHHH H H HH H H H H HHH H HHH
HHH H HHHH HHH H H HH H HHHH HH H H H H H H H HH HHH HHH H HHHH HHH H H HH H HHHH HH H H H H H H H HH HHH
HH H H H HH HH H HHHH HH HH HH HH H HH H HH H H H HHH HH H H H HH HH H HHHH HH HH HH HH H HH H HH H H H HHH
H H HH H H H H HHHH HH H HH HHHH HHHH H H H H HHH H H H HH H H H H HHHH HH H HH HHHH HHHH H H H H HHH H
H H H H HHH H HHH H HH HHHHH HHHHH H H H HHH HHHH HH H H H H H HHHH HH HH HHHHH H H H H H HH H HHHH HH
H HHHHH HHH HHHH H H HHH HH H H H HHH HHHHH H H H H HHHHH HHH H H H H H H HHHHH H HHHH H H HH H
HHHH H HH H HHH HHHH HHH H H HH H H H HHH HHH HHH H HHHH H HH HH HHH HHHH H HHH HHHH HH H H H HH HHH H
H HHH HH H HH H H HHH HH H H HH H H HHH H H HH H H HHH HH H HHHHHH HH HH HH H H H HH H HH HHH H HH H
HH HH HH HH HHH H H HHH H H H H H HHH HHH H H HHH HH HH HH HHH H HHH H H HHHH HHHH HH H H HH H H HHH
HHH HH HHHHH H HHHH HHH H H H HH HHH H H HHH H HHH HHH HH H H HHHH HHH HH HHH H H HHH H HH HH H HHH
HHH HHH H H H HHHHH H HHHH H HHHH H H H HH H H H H HHH HHH HHH HH HH HHHHH H HHH HH H H H H HH H H H H H
H HH H H HHH H HHHHHH H H H HH HH HH H HHHHHH HH H HH H H HH HHHHHH H H H HH HH HHH HH
HH H H HHH H H HHHH H H HHHH H HH HH HH H HHHHH H HH H H HH H H H HHHHHH H H HHHH H HH H HHH HH HH HH H HH H H
H HHHH H HHHH H HHH H HH H HH H HH H HH HH HHH H H H HHH H H H HHH H HH HHHH H H HH H H H HH H H H
H HHH HH H H H H H HHH HH HHHHHHH HHH H H H HHHH H H H H HHH HH H H H H H HHH HH HHHHHHH HHH H H H HHHH H H H
HHH HH HH H HHH HHHHHHHH H HH H HHHHHH H H H HH HH H HHH HH HH H HHH HHHHHHHH H HH H HHHHHH H H H HH HH H
HH H HH HH H H H H HHH H HHHH HHHH H H HH H HH H HH H HH HH H H H H HHH H HHHH HHHH H H HH H HH H
HH H HH HHH HHHHHH H H HH HH H H HH HHH HH H HH H HH HHH HHHHHH H H HH HH H H HH HHH HH H
H H HHH H HHHH HHH H HH H HHH H HHHH H HH HHHHH H H H H HHH H HHH H HHHH HHHHH H H H HHHH HH HHH HHHH H H
HH HHH H HHH HH H HHH H HH HH H H HH H H HHHH HH HH HHH HHHHHH H H H H HHH HH H H HH HHH H H H HH
HH H HHHHH HHH HHHHH HH H H H HHHHH H H HH HHH HHH HH HHHH HH H HHHH H H HHH HH HHH H H H HH HH H H HH HHHH
HHH H HHHH HHH H HHHHH HH H H HH H H HH HHHHH HHHH HH HHH H HH H HHH HH H HH HH HH H HH HH HHH HHHHH HH
H HHHH HH H H HH H H H HHHH H H H H H HH HHHH H HH H H HHHH HH H H HH H H H HHH H HH H H H H H H HH H
H HHHH HHH HH H HH HHH H HHHHH H HHHHH H HH HH H H H HHHH HHH HH H HH HHHH HHH HH H HH H H HH H H
H HHH HHH H HH H HH HH H H HH H HHHHHH HH HHH H HHH H H HHH HHH H HH H HH HH HHH H HHH HHHHHH H H HHHH HHH H
HHH HHHHHH HH H HHH H H H H H H HHH H H HHH HH H HHH HHHHHH HH H HHH H HHH HH H H HHH HH HH H HH H
H HHHH H H H HHHH HHH H HH HH H H HHHHHH H H H HHH HH H HHHH H H H HHHH HHH H HH H HHH H H H HH HHH H H HH
H H H HH H HHHH HHH HHHH H HH HHH H H H H HH H HHHH H H H H HH H HHHH HHH HHHH H HH H HHH HH HHHH H HHH HHHH H
H HHH HH HHH HHH HHHH H H HH H HH H H HHH H H HHH HH HHH HHH HHH HH H HHH HHHH HHH HHH HH HHH H
H H H H HH H HHH HH H HHH H H HH H H HH HH H HH H H H
H HH HH HH HH H H H H H H H Evolutie met de bril van H H H natuurkundige H HHHHHH HHHH HH H H H HH HH HHHH HHHH
HHH HH HHH een H HH
H HH HH HH
H HHH HH
HH H H H HHH
H
HH HH HHH H HHHH H HHH H HH HHHH H HH H HHHH H HH HH HHH H HHHH H HHH H HH HHHH H HH H HHHH H
HH H HH HH 910-evolutie.ppt
HH HH H H HHH HH H HHslide 9 H HHH HH H
H datum: 1 oktober 2009 HH A.HH H H HHH HH H HH H
HH H HH HH Driessen@utwente.nl H HHH HH H
H HH H H HH H H HH HHHHHH H H H H H H HH HHH HH H H H H H HH H H HH H H HH HHHHHH H H H H H H HH HHH HH H H H H

Gedanken experiment van John Bell*)
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 10 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Ontstaan van structuur bij toeval
+
=
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 11 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Dualisme: golf-deeltje (lichtgolf-foton)
Thomas Young (1773-1829)
dubbel spleet experiment
Thomas Young's afbeelding 1803
experiment op school met waterbak
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 12 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Dubbel-spleet experiment
Thomas Young's afbeelding
lichtbron spleet
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 13 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Dubbel-spleet experiment
lichtbron spleet scherm
spleet boven open
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 14 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Dubbel-spleet experiment
lichtbron spleet scherm
spleet beneden open
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 15 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Dubbel-spleet experiment
lichtbron spleet scherm
spleet boven en beneden open
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 16 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Dualisme: golf-deeltje (voor alle deeltjes)
Louis Victor de Broglie (1892-1987)
de Broglie's hypothese
Alle deeltjes gedragen zich als golven
fotonen, elektronen, protronen,
neutronen, atomen, moleculen
golflengte is groter hoe kleiner het deeltje
  h/P
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 17 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Dualisme: golf-deeltje (voor alle deeltjes)
Natuur is niet deterministisch
wegens golfkarakter kleine deeltjes
golf: inherent vaag, onbepaald
in tegenstelling tot deeltje: soort knikker
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 18 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Wat is leven?
Wat is dat, een levend organisme?
Een soort ingewikkeld apparaat?
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 19 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Machten van tien (film 1977)
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 20 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Machten van tien (film 1977)
Conclusie:
Alles kan worden gereduceerd tot elementaire deeltjes,
waar je ook mee begint:
een steen, een mens, een vlinder, een zwart gat.
en: elementaire deeltjes zijn deeltjes of golven!
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 21 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Eenheid van levende objecten
vergelijk steen en levend object (koe)
deling van steen: resultaat twee (kleinere) stenen
deling van een koe: twee delen van een kadaver
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 22 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Eenheid van levende objecten
vergelijk steen en levend object (koe)
deling van steen: resultaat twee (kleinere) stenen
deling van een koe: twee delen van een kadaver
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 23 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

P.W. Anderson: More is different*)
Natuurkundige, geboren: 1923,
Nobel prijs 1977
Onderscheid tussen reductionisme en
constructionisme
De hypothese van een reductionist betekent
beslist niet dat de hypothese van een
"constructionist" juist is. Het vermogen alles tot
eenvoudige fundamentele wetten te kunnen
reduceren is niet voldoende om met deze wetten
te beginnen en een reconstructie van het heelal te
maken.
*) Science, 177, pp 393-396 (1972)
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 24 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Voorbeeld I: een mechanisch uurwerk
De horloge en de delen ervan:
nadat alles in elkaar is gezt, zijn
de delen zichtbaar en kunnen
worden onderscheiden.
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 25 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Voorbeeld II: kwantum mechanisch systeem
Kwantum mechanica:
er zijn systemen, die in delen kunnen worden ontledigd;
maar, zolang het systeem blijft bestaan, kan men de
delen niet onderscheiden: theoretisch noch
experimenteel
voorbeelden:
-- supergeleiding: Bose-Einstein condensatie van
Cooper-paren
-- supervloeibaarheid: Bose-Einstein condensatie
van helium atomen
-- entangled (verstrikte) fotonen
technisch begrip:
superpositie, de deeltjes zijn in een superpositie toestand
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 26 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Samenvatting I
Er zijn twee manieren de relatie tussen het geheel en zijn delen
te beschouwen:
I) Het geheel voegt niets essentieel toe aan de
delen en de fundamentele wetten die de delen
bepalen. Een extreme uitspraak:
Der Mensch ist was er ißt (Karl Marx)
(De mens is wat hij eet)
II) Het geheel heeft iets bijzonders boven de
afzonderlijke delen en de wetten die daarop op toepassing zijn.
In beide gevallen kan het geheel tot de delen worden
gereduceerd;
in II) kan het geheel niet worden geconstrueerd zonder
additionele input.
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 27 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Samenvatting II
Wij zien een bijzonder grote eenheid in levende objecten.
Reeds in enkele relatief eenvoudige systemen kan de eenheid
niet worden geconstrueerd uit alleen de delen en de bijhorende
wetten.
Het is te verwachten dat de meest complexe systemen, d.w.z.
levende wezens, niet uitsluitend uit de delen en de bijhorende
wetten worden geconstrueerd.
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 28 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Enkele citaten van De Broglie
Wanneer wetenschap vordert, is het
noodzakelijk in de theorie begrippen uit de
metafysica te introduceren, zoals tijd,
ruimte, objectiviteit, causaliteit,
individualiteit.
....Wetenschap eindigt vaak ermee
metafysica erbij te betrekken, zonder het
door te hebben. Dat is juist niet de veiligste
manier om metafysica te bedrijven.
De Broglie, Revue de metaphysique et de morale, 1947, 3, p
278.
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 29 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Enkele citaten van Albert Einstein
Ieder echte theoreticus is een soort
verborgen metafysicus; het maakt daarbij
niet uit hoe zeer hij zich beschouwt als
een 'positivist'.
Albert Einstein, in Ideas and Opinions by Albert
Einstein, Crown, New York 1954, p. 342.
Das ewig Unbegreifliche an der Welt ist
ihre Begreiflichkeit.
Het eeuwig onbegrijpelijke aan de wereld
is dat wij die kunnen begrijpen.
Albert Einstein, in A.D. Fokker, N.T.v.N. 21 (1955)
125-129.
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 30 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Conclusie I
Evolutie heeft 2 betekenissen
Evolutie 1:
een theorie binnen de biologie die
een goede verklaring geeft voor:
-- de uniformiteit in de levende natuur
-- de ontwikkeling van het DNA
-- de fossiele gegevens
Evolutie 2:
een metafysisch wereldbeeld, resultaat van wetenschaps-
filosofie, dat op een meta-niveau verklaringen geeft voor
ontstaan en ontwikkeling van het leven en het wezen der
dingen.
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 31 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Conclusie II
Evolutie 2)
- houdt geen rekening met natuurkunde van 20e eeuw.
- is filosofisch beslist niet het enige alternatief
- is evenmin uit de biologische feiten af te leiden als het
geloof in een schepper
- het belangrijkste: is filosofie en geen science
- is een materialistische filosofie
- is verwant aan het emanicisme van de gnostici uit de
eerste eeuwen na Christus.
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 32 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl

Ten slotte
picture:
Berend Vonk
Wetenschap bepaalt niet op een unieke manier ons
wereldbeeld.
Gerard Nienhuis, Universiteit Leiden
Evolutie met de bril van een natuurkundige
910-evolutie.ppt slide 33 datum: 1 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl