Een ultrakorte introductie in de kwantumfysica

Onlangs deed ik een online presentatie voor een publiek waarvan ik wist dat ik het niet moest gaan hebben over elektronen, fotonen en dubbele spleet experimenten en wat dies meer zij. Toch wilde ik het voor elkaar krijgen dat de deelnemers een voor hen bruikbaar inzicht kregen in wat de kwantumfysica ons te zeggen heeft over de wereld en hoe die het idee van een niet van onze materiële brein afhankelijk bewustzijn ondersteunt. Dat lukte wonderwel, gezien het commentaar en de vragen. Vandaar dat ik deze introductie hier ook plaats als bericht. Ik begin met een paar definities.

Deeltjes

Als we praten over deeltjes, waar praten we dan over?

  • Een deeltje is een concept dat stamt uit de klassieke Newton fysica. Dat wil zeggen dat het een model is en daarom niet per se de exacte werkelijkheid hoeft te zijn. Hetgeen volgt is dus slechts de definitie van dat concept. Maar wel een dat we doorgaans gebruiken als we denken en praten over de werkelijkheid.
  • Een deeltje is een object waar alle materie ervan zich binnen de grenzen ervan bevindt. Het heeft duidelijke grenzen.
  • Een deeltje heeft een exacte locatie en snelheid.
  • Materiële werkelijkheid bestaat uit deeltjes en hun interacties.
  • Deeltjes kunnen niet door elkaar heen gaan, ze botsen en stuiteren meestal terug of blijven aan elkaar vastzitten.
  • Deeltjes bestaan in plaats en tijd maar zijn daar geen deel van.

Golven

Als we praten over golven, waar praten we dan over?

  • Een golf is een bewegende excitatie van een samenhangend medium.
  • Een golf heeft geen grenzen. De grenzen zijn die van het medium. De grenzen van een golf in de oceaan worden gevormd door het omringende vasteland.
  • Een golf heeft snelheid en frequentie, maar geen precieze locatie
  • Dat een golf geen grenzen heeft betekent dat de golf overal in het medium aanwezig is. Elke golf in de oceaan bestaat in de hele oceaan.
  • Een golf is niet iets anders dan het medium. Het is het medium in een toestand van excitatie.
  • Golven botsen niet maar lopen door elkaar heen. Hun uitwijkingen kunnen op elk moment worden opgeteld bij elkaar waardoor meer complexe golven kunnen ontstaan. Zelfs staande golven.

Golven en deeltjes

Golven en deeltjes zijn dus volslagen verschillende concepten. Beweren dat iets tegelijkertijd een golf en een deeltje is, is wat mij betreft daarom verwarrend, war-taal dus. Trap er niet in.

De kwantumgolf is een niet-materiële golf

Een geluidsgolf is een goed voorbeeld van een materiële golf met de lucht als samenhangend medium. Idem voor een golf in water. De kwantumgolf en zijn medium lijken daarentegen niet materieel te zijn, gezien het volgende:

  • De mathematische dimensies van de fysische eigenschappen van de kwantumgolf bestaan niet in onze 3D realiteit.
  • De niet materiële kwantumgolf van een object verschaft ons de waarschijnlijkheid om dat object als deeltje waar te nemen wanneer we onze aandacht richten op een zekere locatie op een zeker moment in tijd.
  • Zo’n waarneming ten gevolge van gefocusseerde aandacht wordt door fysici een ‘meting’ genoemd. Fysici zijn het er in dit verband trouwens niet over eens wat een exacte definitie van een meting is. Het resultaat van een meting is zonder uitzondering iets dat, onafhankelijk van gebruikte instrumenten, een ervaring is in ons bewustzijn.
  • Dat de kwantumgolf een waarschijnlijkheidsgolf is, suggereert sterk dat de kwantumgolf iets is dat zich niet in de materiële werkelijkheid afspeelt maar in onze geest. Waarschijnlijkheden zijn geen materie. Het zijn getallen.
  • Het medium waarin een niet-materiële golf zich voortplant moet samenhangend zijn. Een goede kandidaat voor een samenhangend niet-materieel medium is natuurlijk de geest.
  • Voorafgaand aan de ‘meting’ – de waarneming – bestaat het waargenomen deeltje niet. Dit is in vele experimenten bevestigd en is daarom een belangrijke bron van ongemak bij veel fysici. Dat ongemak is dan weer de bron van bij kritische beschouwing inconsequent en/of absurd blijkende interpretaties – zoals bijvoorbeeld de multiversum hypothese – die proberen dit verschijnsel materialistisch te verklaren.
  • Er is geen enkele reden bekend waarom de manifestatie ten gevolge van de waarneming – de kwantumcollaps – beperkt zou zijn tot atomaire dimensies. Dat wij de wereld als permanent aanwezig ervaren is geen bewijs dat dat zo is. De statistische waarschijnlijkheid dat mijn bureau de volgende keer dat ik het observeer op dezelfde plaats staat is zo dicht bij de 100% dat ik me daarover absoluut geen zorgen hoef te maken. Elke keer dat ik kijk staat het – materialiseert het – precies op de plek waar ik het verwacht.
  • Aangezien de kwantumgolf zelf geen grenzen heeft – dat is een basis eigenschap van een golf – kan elk object in principe op elke locatie in het universum materialiseren al is de waarschijnlijkheid uiterst klein. Dat klinkt wellicht vergezocht maar het is de basis van het zogenaamde kwantumtunnel effect waarbij objecten aan de andere kant van een ondoordringbare barrière verschijnen zonder dat ze er doorheen gegaan kunnen zijn. Dat effect is bekend sinds 1927 en ligt aan de basis van kernfusie, alle halfgeleidertechniek en ook van de efficiency van het metabolisme van dieren en planten, iets dat ontdekt is aan eind van de 20e eeuw. Kwantumtunnelen kan zelfs sneller plaatsvinden dan de snelheid van het licht.
Quantum Tunnels Show How Particles Can Break the Speed of Light – Quanta Magazine october 2020

Conclusie

Een waarneming lijkt dus de manifestatie van het waargenomene te veroorzaken. Dat hoeft overigens geen oorzaak-gevolg relatie te zijn. Het is denkbaar en zelfs geloofwaardig dat waarneming en manifestatie identiek zijn, dat ze zich beiden afspelen in de geest. Maar hopelijk is het u enigszins duidelijk geworden hoe de kwantumfysica het idee van een bewustzijn dat onafhankelijk van ons brein bestaat en kan voortbestaan niet tegenspreekt en zelfs ondersteunt.

Voor de mensen die als bezwaar aantekenen dat het dan voldoende zou zijn om voor een aanstormende bus of trein simpel de ogen te sluiten heb ik dit antwoord: trein en bus zijn macro objecten, samengesteld uit enorme aantallen atomen. Daarvoor geldt net zo goed dat zolang ze niet waargenomen worden een niet-materiële waarschijnlijkheidsgolf zijn. De waarschijnlijkheid dat je geraakt wordt door die bus is 99,999999999999 % (of nog dichter bij 100%). Ogen sluiten helpt dus niet, waarbij ook niet vergeten dient te worden dat we nog wel meer soorten zintuigen hebben dan ogen. Tenslotte is de bestuurder van de bus ook een waarnemer natuurlijk. In de filosofie heet een dergelijke opvatting over de werkelijkheid Idealisme.

Bovenstaande is een uiterst beknopte samenvatting van mijn visie als fysicus op de betekenis van de kwantumfysica. Als u (veel) meer wilt weten moet ik u naar mijn website of mijn boek verwijzen.

Ir. Paul J. van Leeuwen MSc studeerde af in de technische natuurkunde in 1974 aan de TU Delft. Kwantumfysica was nog geen onderdeel van zijn curriculum toen. Hij behaalde tijdens zijn werk in de automatisering in 1993 een master of science in kennistechnologie bij het CIBIT verbonden aan de Utrechtse universiteit. Veel later in zijn carrière ontdekte hij de kwantumfysica en haar connectie met informatie en bewustzijn. Na zijn pensionering startte hij postacademische cursussen in kwantumfysica, informatie en bewustzijn. De inhoud van zijn cursussen is samengevat in zijn boek 'Kwantumfysica, informatie en bewustzijn'. Dit boek is ook in het Engels gepubliceerd onder de titel: 'Quantum Physics is NOT Weird'.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *