[column] Sabine Hossenfelder, de Circe van de natuurkunde

[Kappetijn]

Volgens de Duitse theoretisch natuurkundige Sabine Hossenfelder verleidt de schoonheid van de wiskunde de theoretische natuurkundigen. In haar spraakmakende en uitdagende boek ‘Lost in Math: how beauty leads Physics Astray’ beschrijft ze hoe theoretisch natuurkundigen van het padje zijn geraakt door hun streven de werkelijkheid te beschrijven in mooie esthetisch verantwoorde formules. Zij stelt dat de werkelijkheid weerbarstiger is en zich niet laat vangen in mooie wiskundige vergelijkingen van het aansprekende type E=mc². Volgens haar leidt de neiging in de theoretische natuurkunde om de werkelijkheid in mooie wiskundige formules te vangen tot stagnatie in de ontwikkeling van de kennis van hoe de natuur in elkaar steekt.

 

Ik zou willen stellen dat als we Hossenfelder moeten geloven, de wiskunde de rol vervult van de Sirenen, de halfgodinnen uit de Griekse mythologie, die met hun zang de zeelieden – de theoretisch natuurkundigen - verleiden en hen vervolgens te pletter laat slaan op de rotsen van de onbewijsbare hypothesen. De Sirenen zagen eruit als vogels met grote klauwen en vrouwenhoofden. Zij konden zo mooi zingen, dat ze zeelieden hun kant op lokten waarop die te pletter sloegen op de kliffen van de drie kleine rotseilandjes Sirenum Scopuli tussen het eiland Aeäea en de rots van Scylla. Homerus beschrijft in de Odyssee hoe Odysseus zich tijdens zijn tocht van Troje naar Ithaca liet vastbinden aan de mast en zijn bemanning was in hun oren liet stoppen. Deze aanpak had zijn liefje, de tovenares Circe, hem op het nabijgelegen eiland Aeäea aangereikt. Toen het schip van Odysseus de Sirenen eenmaal gepasseerd was, stortten de Sirenen zich uit woede in het water, waarna ze verdronken.


Hossenfelder ontpopt zich als de Circe van de natuurkunde. Zij raadt haar collega theoretisch natuurkundigen aan zich aan de mast van het schip van de natuurkunde vast te binden of was in de oren te stoppen om daarmee de verleidingen van de esthetische wiskunde – de Sirenen - te weerstaan. Hossenfelder hoopt dat het schip van de natuurkunde en zijn bemanning aldus aan de lokroep van de mooie wiskundige formuleringen ontsnapt. De esthetiek van de wiskunde zal dan in de woelige baren van de weerbarstige werkelijkheid verdwijnen. Daarmee vervult Hossenfelder met verve de rol van de tovenares Circe in de Odyssee.


De 42-jarige Hossenfelder die zichzelf met enige zelfspot beschrijft als ‘physicist, author, sometimes-songwriter, nighttime-philosopher and maker of my own misery’, heeft de populaire blog backreaction.blogspot.com en het twitter-account @skdh met zo’n 20.000 volgers. Bovenaan haar twitterpagina staat een citaat van haarzelf: “You can’t lie with math. But it greatly aids obfuscation.” Obfuscation betekent zoiets als het versluieren van het beoogde communicatiedoel door de boodschap moeilijk begrijpelijk te maken, meestal door verwarring te zaaien en dubbelzinnige taal te gebruiken. Deze boude bewering die bij mij als wiskundige in het verkeerde keelgat schiet, is nog simplistischer dan de populaire volkse wijsheid ‘Er zijn drie soorten leugens: leugens, verdomde leugens en statistieken.’ Wiskunde ligt in het verlengde van de logica en is geen instrument voor obscure versluiering zoals Hossenfelder beweert. Ook al bewees Kurt Gödel in 1931 met zijn twee onvolledigheidsstellingen dat we nooit in staat zullen zijn te bewijzen dat de rekenkunde en daarmee de wiskunde, consistent is. Maar niet te bewijzen consistentie is nog iets anders dan hulpmiddel zijn voor obscurantisme, het doelbewuste streven om mensen in onwetendheid te houden en zelfstandig denken te verhinderen. Obscurantisme wordt beschouwd als het tegengestelde van Verlichting. Een wiskundige is geen obscurantist. Eerder het tegenovergestelde.


Dat Hossenfelder als natuurkundige de stroperige vooruitgang in de theoretische natuurkunde aan de kaak stelt, vind ik prima en misschien wel terecht. Populaire hypothesen over multiversa, snaartheorie, donkere materie en kwantumgravitatie ontberen inderdaad meestal de mogelijkheid van empirische toetsing. Deze hypothesen kunnen niet of nauwelijks de toets van de wetenschappelijke methode met het falsificatiecriterium van Karl Popper, doorstaan. Ik heb daarom grote moeite met het feit dat Hossenfelder de schuld bij de wiskunde legt. Het probleem ligt niet bij de wiskunde, maar bij de natuurkunde.


Circe, de dochter van zonnegod Helios, veranderde met magische dranken haar vijanden in weerloze beesten. Nu maar hopen dat Sabine Hossenfelder dat niet zal doen met de wiskundigen.

[decazep]

"deus ex mathematica", het knappe nichtje van de "deus ex machina".
 
definitie: mathematizeren is het problematizeren van een probleem door overbodige of foutieve wiskundige operaties uit te voeren. [ als ik iemand neersteek met een mes is dat niet meteen de schuld van de messenmaker: wiskundigen hoeven zich niet meteen aangesproken te voelen, mi ook niet door Sabine Hossenfelder ]
 
Een concreet voorbeeld. Een aantal wetenschappers (thermodynamici) menen dat in de thermodynamica de Gibbs-vrije-energie de 'Legendre transformatie' is van de interne energy.  Nu is die transformatie een puur wiskundige bewerking. Echter de toepassing slaat de plank helemaal mis. De discussie hierover is terug te vinden op:
https://carnotcycle.wordpress.com/2014/10/01/going-round-in-circles-legendre-transformations/
 
Er zijn meer voorbeelden te vinden van gemathematizeer, tenminste in de thermodynamica. 
Een discussie waard. 
 
Wageningen, Bas Mannaerts
 

[Sokrates]

De vraag is; wat bedoelt Sabine Hossenfelder met haar uitspraak: "You can’t lie with math. But it greatly aids obfuscation."
 
Volgens Kappetijn legt Hossenfelder daarmee de schuld bij wiskunde, dat theoretisch natuurkundigen een fixatie hebben op wiskundige schoonheid. Dat lijkt me een geval van jezelf onterecht op de pik getrapt voelen (als wiskundige); schuld impliceert een motief en een hieraan toerekenbare entiteit. Als Hossenfeld al ergens een schuld zou leggen dan zou dat vermoedelijk zijn bij mensen (lees: theoretisch natuurkundigen) als Paul Dirac, die schreef: “A physical law must possess mathematical beauty.”

[Kappetijn]

Beste Sokrates,
Misschien heb je wel gelijk dat ik Sabine te snel beschuldig van het beschuldigen van de wiskunde.Maar ik struikelde over de bewering math greatly aids obfuscation. Dat vond ik nogal kort door de bocht omdat wiskunde juist een methode bij uitstek is om processen in de dode en levende natuur in een zodanig model te gieten dat daaraan kan worden gerekend. Dat vertroebelt niet, maar verheldert.
Of Dirac gelijk had weet ik niet. Wel dat wiskundige formuleringen soms van een onvermoede schoonheid zijn. En dan is er nog Nobelprijswinnaar Eugene Wigner die in 1960 schreef over ‘de onredelijke effectiviteit van wiskunde in de natuurwetenschappen’. Wigner was van mening dat het wonder van de toepasbaarheid van de taal van de wiskunde op de formulering van de wetten van de natuurkunde “een prachtig geschenk is dat we noch begrijpen, noch verdienen”. Daar houd ik mij voorlopig maar aan vast.