Waarom zijn de natuurwetten zoals ze zijn? Een vraag die al vele malen gesteld is, en waarop diverse antwoorden worden gegeven. Vaak hoor je de naturalistische opvatting, dat de natuurwetten slechts de huidige vorm kunnen hebben omdat anders de kosmos (in de aan ons bekende vorm) niet zou bestaan. Anderen beweren dat deze wetten ‘tussen onze oren’ zitten: de wetenschappers hebben ze zelf geconstrueerd om daarmee de waargenomen verschijnselen te kunnen beschrijven. Vanuit christelijk oogpunt is er misschien nog iets anders te zeggen?
Er is discussie over de vraag of de natuurwetten aan de basis van de vorming van de kosmos liggen, of andersom. Maar wie Gods Woord recht wil doen kan niets met beweringen als: “God had geen keus toen Hij de wereld schiep” – à la Stephen Hawking. God is de (vrij)Machtige, Transcendente, Die alles wat wij mensen kunnen beredeneren ver te boven gaat. Wetenschappers moeten voortdurend eraan herinnerd worden dat zij ‘gevangen’ zitten in de beelden en termen die aan de ervaring zijn ontleend: krachten, deeltjes, interacties. In feite hebben we het dan over verschijnselen op nano-niveau, om het zo maar te zeggen, die we willen verklaren of beschrijven in termen die hun equivalent hebben in onze dagelijkse ‘macro’-wereld. We kunnen bijvoorbeeld denken aan de atoomtheorie, waarin men een atoom wilde zien als een miniatuur-zonnestelsel, waarin elektrische krachten zorgen voor de aantrekking tussen de kern en de daaromheen draaiende elektronen. Natuurkundigen hebben al lang in de gaten dat dit maar tot een bepaalde grens mogelijk is. Of zelfs dat we een common sense-benadering maar helemaal kunnen vergeten, omdat deze een dieper inzicht in de weg zou staan. Een klein kind zou, zoals ik zelf destijds heb gepresteerd, kunnen denken dat de hemel zijn kleur heeft gekregen door een schilder die met een pot blauwe verf aan de slag is gegaan. Een volwassene kan om die kinderlijke gedachte glimlachen, omdat hij weet dat er meer geavanceerde pogingen zijn gedaan om het blauw van de lucht te verklaren. Toch moeten we beseffen dat een fysische benadering met begrippen als ‘golflengte’ en ‘lichtverstrooiing’ ook tegen een grens kan aanlopen. Men probeerde ooit een blindgeborene duidelijk te maken hoe helder het licht van de zon is. Na vele vergeefse pogingen riep hij tenslotte uit: “Nu begrijp ik het: het is als het geluid van een grote bazuin!” Bij dit voorbeeld (van de Schotse prediker Erskine) is commentaar overbodig. We kunnen nu eenmaal niet denken of spreken in termen die niet tot onze ervaringswereld behoren.
Filosofen hebben erop gewezen dat het menselijk verstand zich graag bemoeit met zaken die de rede overstijgen. Natuurlijk maakt dit tegelijk ook de grootheid van de rede (en daarmee van zijn Schepper) uit: men kan het zintuiglijke nu eenmaal niet als ‘grens van het weten’ accepteren. Daar is niets mis mee, maar zodra men de op basis van waarnemingen verkregen kennis – beter: verzameling van opinies – gaat verabsoluteren is er een probleem. Je kunt dan beschouwingen tegenkomen, waarbij hedendaagse inzichten als een ‘mal’ over gebeurtenissen in het verleden worden gelegd. Het vermaarde ‘onzekerheidsprincipe’ van Heisenberg bijvoorbeeld laat enorme energiefluctuaties toe, als de daarvoor beschikbare tijd maar klein genoeg is. En in de ogen van sommige wetenschappers heeft dat de mogelijkheid geschapen (!) tot de vorming van de kosmos. Nietwaar: snel kattenkwaad uithalen als oom agent even niet kijkt. Bovendien heeft de geschiedenis meermalen laten zien dat een nieuwe ontwikkeling in korte tijd tot geheel andere inzichten kan leiden. Denk aan de gravitatietheorie van Newton, de relativiteitstheorie van Einstein, de kwantummechanica en, heel recent, de visie van Erik Verlinde op de zwaartekracht. Dat alles moet ons bescheiden maken.
God en de natuurwetten
Niemand kan ontkennen dat de schitterende harmonie die de wetten van de natuurkunde in het heelal ‘ten gehore brengen’ overduidelijk de suggestie van ‘ontwerp’ meebrengt. Zelfs de bekende natuurkundige Paul Davies komt tot de conclusie dat “de indruk van ontwerp overweldigend is”.1 Hiertegen wordt vaak geargumenteerd dat dit een schijnindruk is: als alle wetten en natuurconstanten niet zo waren zoals ze zijn, dan zouden wij eenvoudigweg niet bestaan en dus ook niet deze prachtige orde in de kosmos kunnen waarnemen. Een christen weet dat God de Schepper en onderhouder van het heelal is. Zonder de samenwerking van de door God gewilde natuurwetten zou de kosmos niet bestaan of ineenstorten. Daarbij moeten we meteen alle speculaties vermijden: of deze wetten al vanaf het eerste begin hebben bestaan of dat er in dit opzicht een zekere ‘evolutie’ is geweest. Men stelt wel eens de vraag: Kunnen we Gods hand zien in de natuurwetten? Misschien is het beter deze vraag om te keren tot een (geloofs)uitspraak: De natuurwetten zijn in Gods hand!
Het leggen van een verbinding tussen de natuurwetten en het Godsbestaan is niet iets van lang vervlogen tijden. De eerder genoemde Paul Davies heeft zich met dit thema diepgaand beziggehouden. Ruim een halve eeuw geleden (1951) werd door Paus Pius XII op een congres van wetenschappers betoogd dat de ware wetenschap, naarmate zij verder voortschrijdt, steeds meer van God gaat ontdekken – alsof God staat te wachten achter elke deur die de wetenschap opent. We moeten deze uitspraak zien in het licht van de (destijds) vrij recente ontdekking van het ‘uitdijend heelal’. De Belgische priester-fysicus Georges Lemaître had in 1931 gesteld dat dit niet veel anders kon betekenen dan dat het heelal ooit als een ‘oeratoom’ is begonnen en dat tijd en ruimte zijn ontstaan bij het uitdijen daarvan. Zijn tegenstanders brachten soms het argument naar voren dat Lemaître, vanwege zijn katholieke achtergrond, bezig was de natuurwetenschap te misbruiken. Immers, de overtuiging dat ‘alles een begin’ moet hebben gehad zou prachtig kunnen dienen als ‘bewijs’ voor het Bijbelse scheppingsverhaal. Lemaître was daarvan bepaald niet gecharmeerd; hij maakte duidelijk dat een bewering als: “er is een schepping uit het niets geweest” niet tot het terrein van de wetenschap behoort, maar tot dat van de religie, filosofie en wereldbeschouwing.
Er waren overigens ook andere, zuiver natuurwetenschappelijke, bezwaren tegen de visie van Lemaître. Astronoom Fred Hoyle, die tegen de theorie van het uitdijend heelal opponeerde, sprak rond 1950 spottend over de ‘Big Bang’, de term die tot op de dag van vandaag heeft weten te overleven. Pius XII wilde in zijn rede voor de Pauselijke Academie van Wetenschappen duidelijk maken dat de scheppingsgedachte volkomen verenigbaar is met de toenmalige stand van het natuurwetenschappelijk onderzoek. Sterker nog: “Dit is het antwoord dat we van de wetenschap verwachten”. Naar aanleiding hiervan is scherp, maar terecht, opgemerkt dat wie zoiets uitspreekt óf geen benul heeft van wat een natuurwetenschapper doet óf niet het minste besef heeft van de transcendentie, het alle menselijk begrip overstijgende, van de eeuwige God.2 Geen wonder dat Lemaître pogingen heeft gedaan om het Vaticaan ervan te overtuigen dat het onterecht en zinloos is de resultaten van zijn onderzoekingen met de religie te verbinden.
Al is het wetenschappelijk onmogelijk om uit de harmonie in de natuurwetten het Godsbestaan af te leiden, omgekeerd is wel gesuggereerd dat de aanwezigheid van God zou kunnen blijken, wanneer aantoonbaar de natuurwetten worden ‘opzijgezet’. Je kunt daarbij denken aan de wonderen die in de Bijbel worden beschreven, zoals de doortocht door de Schelfzee, het manna in de woestijn, de koperen slang, de maagdelijke geboorte en de genezingen door Jezus. Maar ook hier zijn door sommigen natuurlijke verklaringen voorgesteld, zodat het ‘wonder’ slechts zou inhouden dat het om een voor de waarnemer volkomen onverwachte gebeurtenis gaat, terwijl tegelijkertijd geen enkele fysische wet wordt geschonden. De dood van Uzza na het aanraken van de heilige ark (2 Sam. 6) is wel eens verklaard door een zware elektrische schok ten gevolge van Sint-Elmusvuur. Er is gepoogd om de genezing van een blinde door Jezus te verklaren met de zogeheten ‘staarsteek’, waarmee de troebele lens wordt weggeduwd, zodat deze onder in de oogbol komt te liggen. Zelfs is de geboorte van Jezus Christus beschouwd als een zeer uitzonderlijk geval van parthenogenese (maagdelijke voortplanting), waarbij dan nog ‘slechts’ onderzocht moet worden waarom Maria geen dochter baarde… Maar genoeg: er wordt duidelijk een grens overschreden als we op deze wijze de Bijbelse wonderen leggen op het ‘procrustesbed’ van de menselijke rede.
Anderzijds zijn er gevallen waarin de Bijbel zelf aanwijzingen geeft. God gebruikte een oostenwind om de sprinkhanen over Egypte te brengen én om de Schelfzee droog te maken (Ex. 10 en 14). Het passeren van de Jordaan door de Israëlieten onder leiding van Jozua kan goed worden verklaard door een blokkade van de rivier. In Jozua 3 wordt beschreven hoe het water ter hoogte van de stad Adam (het huidige Damiyeh, een grenspost met Jordanië) werd tegengehouden, zodat de Jordaan over zo’n dertig kilometer droog kwam te staan. In feite heeft hier de wet van de zwaartekracht enkele malen zijn werk gedaan: bij de instorting van de rivieroevers bij Adam én bij het leegstromen van de Jordaan in de Dode Zee. Dit verschijnsel heeft zich in het verleden meerdere malen voorgedaan, onder andere in 1927 na een aardbeving. Betrekken we er nog Psalm 114 bij (“De bergen sprongen als rammen”), dan is het duidelijk dat een aardbeving als natuurlijke (‘tweede’) oorzaak niet behoeft te worden uitgesloten.
Kunnen we de aanwezigheid van God afleiden uit de natuurwetten? Misschien dat je als overtuigd christen geneigd bent te wijzen op de prachtige structuren in onze kosmos, de indrukwekkende toepasbaarheid van de wiskunde in het onderzoek naar de wetmatigheden in de natuur. Elke wetenschapper kan zaken noemen die hem fascineren: de verbazende schoonheid van de wetten van zwaartekracht, elektriciteit en magnetisme. Vaak is aandacht gevraagd voor de wel zeer bijzondere eigenschappen van water, de vloeistof die zo belangrijk is voor het leven. Er is meer dan eens gewezen op het feit dat de wetmatigheden in de natuur toegesneden lijken te zijn op het in stand houden van het heelal en het voortbrengen en onderhouden van het leven. Ook de seculiere wetenschapper zal dit erkennen. Toch moeten we voorzichtig zijn. Is het niet een arrogante veronderstelling dat de mens, een wezen dat zelf deel uitmaakt van de schepping, in staat zou zijn de fingerprint van God te ontdekken door wetenschappelijk onderzoek? Er is immers geen ‘Archimedisch punt’ dat de mens kan betrekken, om van daaruit eens alles grondig te bestuderen en tot verregaande conclusies te komen.
Om deze stelling verder te onderbouwen wil ik nog een aantal zaken benoemen. Ten eerste: de 14e-eeuwse filosoof Willem van Occam heeft duidelijk gemaakt dat de mens bij het uitdrukken van wetmatigheden (in woorden) minimaal twee stappen van de werkelijkheid is verwijderd. Wat de onderzoeker waarneemt moet eerst nog een indruk of begrip in de geest vormen, voordat dit in woorden kan worden omgezet. In het licht van de moderne wetenschap kan er zelfs een extra stap worden toegevoegd. Regelmatig wordt erop gewezen dat niet elke waarneming als identiek met een ‘feit’ kan worden beschouwd. Als je een flits ziet, wil dat niet zeggen dat er ook werkelijk licht aanwezig is; misschien heeft een collega je per ongeluk met zijn elleboog in het oog geraakt.
Deze overweging heeft ertoe geleid dat men in de vorige eeuw steeds meer is gaan spreken over het ‘correleren van waarnemingen’ bij natuurwetenschappelijk onderzoek. Bondig gezegd: men streeft niet naar verklaring van feiten, maar naar beschrijving van observaties. De formuleringen zijn behoedzamer geworden. De bekende auteur Clifford Pickover beschouwt de natuurwetten als “het raamwerk waarbinnen de verschijnselen worden verkend”.3 Ik heb, eerlijk gezegd, wel minder bescheiden uitspraken ontmoet. Kortom, we ontwaren tekenen, die veelbelovend zijn. Ad Lagendijk zegt in zijn bekende inaugurele rede “De arrogantie van de fysicus” (1989): “Het zoeken naar antwoorden op de ultieme vragen behoort niet tot het domein van de natuurkunde (…) Blijkbaar kost het de fysici veel moeite om deze vorm van impotentie te accepteren.” Om zijn argumenten kracht bij te zetten citeert hij Wittgenstein: “Aan de gehele moderne wereldbeschouwing ligt de dwaling ten grondslag dat de zogenaamde natuurwetten de verklaringen van de verschijnselen zouden zijn.” En Gilbert Lewis zet ons aan het denken: “Om een wet van de natuurkunde een natuurwet te noemen, is wetenschappelijke arrogantie!”
Ook de christen-wetenschapper kan niet om deze uitspraken heen. Sterker nog, juist hij zou terdege doordrongen moeten zijn van zijn onwetendheid en beperktheid als gevallen zondaar. Dat alleen al zou hem moeten weerhouden van overhaaste gevolgtrekkingen. Bekend is de metafoor van de legpuzzel. Stel dat je over alle stukjes van de puzzel zou beschikken, maar dat je het ‘deksel’ niet in bezit hebt, dus in het ongewisse bent betreffende de voorstelling die eruit zou moeten komen. Zoiets is: natuurwetenschap bedrijven. Maar dan wel met enkele restricties. Allereerst kan men nooit alle puzzelstukjes bij elkaar zoeken; de geschiedenis van de wetenschap leert immers dat elk ‘opgelost’ probleem ons weer voor vele nieuwe raadsels zal stellen. Ten tweede: zelfs al zou het huzarenstuk geleverd worden dat men de legpuzzel kan oplossen (dus de grote Theorie van Alles zou kunnen afleiden), dan nóg resteert er een ‘plat’ beeld van de werkelijkheid. Dat wil zeggen dat men, vanwege de menselijke beperktheid, slechts kan spreken in een taal die niet volledig recht doet aan de ware aard van de verschijnselen.
Een tweede overweging. Letten we op de huidige ontwikkelingen in de wetenschap, en in het bijzonder de moderne natuurkunde, dan lijkt zich voor onze ogen een surrealistisch panorama te ontrollen. De belangstellende leek heeft dat niet zo in de gaten, omdat er een omvangrijk oeuvre is aan populairwetenschappelijk werk, waarin men de materie – lang niet altijd met succes – voor een breed publiek ‘toegankelijk’ tracht te maken. Maar wie een laag dieper kijkt, kan niet anders dan dit bevestigen. De beschrijvende wetten van de natuurverschijnselen zijn steeds meer contra-intuïtief, zodat een uitbundig gebruik van steeds meer exotische wiskunde de enige manier lijkt te zijn om er nog wat vreugde aan te beleven. Dat hoeft ons er niet van te weerhouden om aan enkele aspecten daarvan aandacht te besteden.
Einstein heeft aan het begin van de 20e eeuw de knuppel in het hoenderhok gegooid met zijn relativiteitstheorie. Een van de principes daarvan is dat, welke meting of observatie er ook gedaan wordt, elke waarnemer het licht met dezelfde snelheid ‘ziet’ voortbewegen: de befaamde 300.000 kilometer per seconde.4 Denken we ons de eigenaardige consequentie hiervan eens in. Stel: een ruimteschip passeert ons met 90% van de lichtsnelheid. Op zeker moment stuurt de bemanning een krachtige laserpuls naar voren. Hoe snel zien wij die lichtstraal gaan? Sinds ‘Einstein’ zal men op zijn hoede zijn en dus niet antwoorden: 190% van de lichtsnelheid. Voor ons, als aardse waarnemers, zal de straal ‘gewoon’ de lichtsnelheid hebben, dat wil zeggen: we zullen uit onze meetgegevens concluderen dat de laserpuls zich met slechts 10% van de lichtsnelheid van het ruimteschip verwijdert. Na een duizendste seconde zal deze puls zich dus op nog maar 30 kilometer afstand van het ruimteschip bevinden.
Maar hoe is de kijk van de raketbemanning hierop? Zij zien de laserpuls met 100% van de lichtsnelheid van zich af bewegen. Zij zullen dus oordelen dat een duizendste seconde later de puls reeds op 300 kilometer afstand van hen zal zijn gekomen.
Wie volgt dit nog? Het was de grootheid van Einstein dat hij niet, zoals anderen vóór hem, gepoogd heeft deze tegenstrijdigheid op te lossen, maar ze simpelweg als feit heeft aanvaard. Geleidelijk drong het inzicht door dat de relativiteitstheorie ons noodzaakt een totaal andere visie op afstand en tijd te ontwikkelen. Hoe lang een gebeurtenis duurt, welke afstand er tussen twee punten ligt, dat zijn geen gegevens die zonder meer vastliggen, maar afhankelijk zijn van de plaats en de bewegingstoestand van de persoon, die antwoord op deze vragen wenst. Het aloude beproefde concept van tijd en ruimte moet dus volledig worden herzien. Zouden ook deze ontwikkelingen in de natuurkunde ons niet bescheiden moeten maken? Ze drukken ons met onze neus bovenop de beperktheid van het menselijk denken.
De kwantumtheorie van Planck (1900) is ook een voorbeeld van een theorie die ons leert dat een onorthodox out-of-the-box-denken soms noodzakelijk is om de wetenschap weer een stap vooruit te helpen. Indien ergens, dan worden we hier een wereld binnengeleid, waarin gespot lijkt te worden met alle regels met betrekking tot wat wij gewoon zijn causaliteit en logica te noemen. Een simpele proef als het vermaarde dubbelspleet-experiment van Young uit 1807 kan dit illustreren. In een eenvoudige versie hiervan laat men vanuit een laser (of vergelijkbare lichtbron) een bundel licht vallen op twee smalle spleten die zich zeer dicht bij elkaar in een plaat bevinden. Aan de andere kant ervan zal zich op de muur een patroon vormen van een flink aantal heldere stroken, door donkere gebieden afgewisseld. Dat alleen al is, gezien het feit dat het licht maar door twee openingen kan gaan, niet minder dan een raadsel, beschouwd vanuit de klassieke natuurkunde. Letten we nu op het punt dat zich precies halverwege de beide spleten op de muur ertegenover bevindt. Als we de onderste opening sluiten zal slechts een klein deel van het licht via de bovenste spleet het genoemde punt bereiken; laten we het houden op 1%. Andersom, als we alleen de onderste opening gebruiken, is dat ook zo. Maar wat, als het licht door beide spleten kan gaan? De intensiteit in het punt midden op het scherm is dan niet de verwachte 2%, maar het dubbele daarvan: 4%. Voor punten van het scherm die in de buurt liggen kan zo’n berekening een ander resultaat geven; in feite is elke waarde van 0% tot en met 4% mogelijk. Het is duidelijk: hier moeten we voorbereid zijn op een totaal andere ‘rekenkunde’ (waarin niet vanzelfsprekend 1 + 1 = 2), die slechts door voor een leek onbegrijpelijke wiskundige bewerkingen gerepresenteerd kan worden.
Natuurwetten als de vingerafdruk van God? Een vraag waarop we het antwoord niet op wetenschappelijke wijze kunnen vinden. De onderzoeker, ook de christen-wetenschapper, zal het met een zeer beperkte hoeveelheid gegevens moeten doen en tegelijkertijd te worstelen hebben met tegen-intuïtieve beschrijvingen (of verklaringen). De moderne theorieën zijn maar al te vaak omgeven door een waas van geheimzinnigheid en ongenaakbaarheid, ondanks alle oprechte pogingen die gedaan worden om ze bij het publiek te laten ‘landen’.
Maar er is een andere kant. Als we eerbiedig naar Gods Woord luisteren, kunnen we niet anders dan deze vraag bevestigend beantwoorden. Er gaat vanuit de schepping een krachtig signaal van God uit, dat door alle mensen wordt opgevangen om vervolgens… weer te worden verminkt, verdrongen of ontkend. De Bijbel, zie Romeinen 1, is daar niet onduidelijk over. Ook artikel 2 van de Nederlandse Geloofsbelijdenis spreekt van de schepping als van “een schoon boek, in hetwelk alle schepselen, grote en kleine, gelijk als letteren zijn, die ons de onzienlijke dingen Gods geven te aanschouwen.” Het is onder andere de grote denker Pascal geweest die hiervan duidelijk blijk heeft gegeven. Enerzijds wijst hij er op5: “Wie verstoken zijn van geloof en genade: als zij de natuur onderzoeken met het licht dat ze tot hun beschikking hebben, ontmoeten ze slechts donkerheid en duisternis.” Maar tegelijkertijd: “Wie een levend geloof in zijn hart draagt, ziet dat alles wat bestaat het werk is van de God die hij aanbidt.”
Op meerdere plaatsen in de Bijbel wordt deze gedachte ondersteund; denk aan Psalm 148, waarin gesproken wordt over “een orde” die God in de schepping heeft gelegd. In Jesaja 45 lezen we dat God de aarde voor de mens heeft bereid om er te wonen – de Bijbelse variant van het ‘antropisch principe’. Maar mogen we nog aan iets anders denken als we spreken over de ‘vingerafdruk’ van God? Zegt het scheppingsverhaal niet dat God de mens schiep naar Zijn beeld? Of moeten we nog een stap verder gaan? In Hebreeën 1 lezen we dat Christus het Afschijnsel is van Gods heerlijkheid en “het uitgedrukte Beeld Zijner zelfstandigheid”. Op grond van Gods Woord mogen we wel zeggen: dé fingerprint van God is het zenden van Zijn Zoon naar deze aarde, met al haar zonde, lijden en dood. Dat is de wijze waarop het God heeft behaagd om Zichzelf te openbaren, in de belofte van het Evangelie: “Want alzo lief heeft God de wereld gehad, dat Hij Zijn eniggeboren Zoon gegeven heeft, opdat een iegelijk die in Hem gelooft, niet verderve, maar het eeuwige leven hebbe.”
Dit artikel is een bewerking van de lezing die drs. Ligtenberg gehouden heeft op 15 oktober 2016 te Opheusden. De programma’s van deze congressen worden op deze pagina weergegeven.
