Het nieuwe boek is uit

Een korte stoomcursus kwantumwereld

Klik op de afbeelding voor de online beschikbaarheid

Op 11 juli geef ik een korte presentatie kwantumfysica in verzorgingscentrum De Rietvinck in Amsterdam. Die is wel besloten in principe. Maar de presentatie, een filmpje ervan van 7 minuten, heb ik op YouTube geplaatst zodat die daar door iedereen bekeken kan worden. Tegelijk maak ik daarmee reclame voor mijn nieuwe boek ‘Geest en Kwantumfysica‘. Het boek begint met een korte stoomcursus, de video hieronder is een sterk ingekorte versie van die stoomcursus. Als je die stoomcursus in het boek gedaan hebt, zou je de essays die de daaropvolgende hoofdstukken vormen met begrip moeten kunnen lezen.

Een korte introductie in de kwantumwereld en de illusie van de dingen.

Kwantumfysica, Licht, Tijd en Ruimte

De inhoud van mijn cursus Tijd & Licht is in een boekje gevat dat uitgegeven is door uitgeverij Obelisk in de Gulden Ratio reeks. Dat is handig, vooral in deze tijd van corona, om rustig thuis de inhoud van deze cursus in je op te nemen.

Achterflap

We denken allemaal te weten wat tijd is maar probeer het maar eens uit te leggen aan iemand die er nog nooit van gehoord heeft. We ervaren de tijd als verandering, maar de mate van verandering meten we dan weer met de tijd die daarvoor nodig is… Tijd lijkt voor ons altijd dezelfde richting op te gaan maar in de klassieke natuurkunde heeft de tijd geen richting. De tijd in bewegingsvergelijkingen kan namelijk zonder probleem omgekeerd worden. Wij ervaren verleden en toekomst echter als niet uitwisselbaar en we herkennen dus onmiddellijk wanneer een film in de omgekeerde richting wordt afgespeeld. Blijkbaar kennen wij aan de tijd wel een richting toe die in de klassieke natuurkunde niet bestaat.

In de kwantumfysica blijkt de tijd echter niet omkeerbaar, zonder dat dat consequenties heeft voor de uitkomst. Maar licht is ook raadselachtig als we er goed naar kijken. Newton dacht dat het kleine gekleurde balletjes waren maar zijn tijdgenoot Huygens dacht eerder aan golven en uiteindelijk hadden ze allebei zowel gelijk als ongelijk. Maxwell liet zien dat licht een elektromagnetisch verschijnsel is dat zich golfvormig voortplant. Einstein introduceerde het pakketje licht, het kwantum van licht, ofwel het foton, reden waarom we nog altijd met een onverenigbare voorstelling van zaken zitten. Einstein liet daarnaast ook zien dat de constante snelheid van het licht onze waarneming van tijd en ruimte ingrijpend verandert.

In dit boekje leggen we het verband tussen licht, tijd en ruimte nog eens onder het vergrootglas.

Quantum Physics is NOT Weird. De 2e editie is uit.

Ik kreeg wat opmerkingen over de Engelse vertaling in Quantum Physics is NOT Weird. Dus besloot ik het boek opnieuw uit te geven, met bijzondere aandacht voor de taal. Daarbij heb ik ook van de gelegenheid gebruik gemaakt om de inhoud aanzienlijk te verbeteren en de taal duidelijker en begrijpelijker te maken. Ik heb aan het einde ook een compleet nieuw hoofdstuk toegevoegd. Dus ik hoop dat de ontvangst deze keer veel gunstiger zal zijn. Ook geschikt voor Nederlands sprekende lezers die de Engelse taal machtig zijn.

Klik op de afbeelding voor meer – Engelse – informatie.

Deze keer kon ik de blurbs (aanbevelingen) van twee professoren er in opnemen en op de achterflap zetten:

“A wonderful, very readable book that will convince thousands upon thousands of serious readers, including students of science, why consciousness is necessary to understand quantum physics and why materialist science is not adequate. I give the book my highest recommendation." –– Amit Goswami, PhD, author of The Self-Aware Universe. 

"A monumental book. A masterpiece in disguise." - Prof Emer dr. Dirk K.F Meijer, University of Groningen.

Het boek kan besteld worden bij de uitgever MijnBestSeller.nl – dat is het snelst – maar verder bij elke boekhandel, bij Bol.com en bij Amazon.nl.

De E-book versie is in de maak en kan verwacht worden voor eind februari 2022.

Denken is verrukkelijk

Een prachtige beschrijving van twee intens bij de opkomst van de moderne fysica betrokken mensen.

Op deze website houd ik me eigenlijk bezig met wat ik wil vertellen over kwantumfysica en bewustzijn, niet zozeer met de bijbehorende mensenlevens en carrières in de wetenschap. Maar niet omdat ze in dat kader niet interessant zouden zijn. Integendeel. Daarom wil ik dit boek graag onder de aandacht brengen.

Margriet van der Heijden heeft een prachtig en aangrijpend boek opgeleverd. Zij is deeltjesfysicus en wetenschapsjournalist en geeft les aan het Amsterdam University College. Het levenspad van Tatiana Afanassjewa en Paul Ehrenfest zoals zij dat beschrijft is intensief verbonden met de ontwikkeling van de natuurkunde in de eerste helft van de vorige eeuw en met haar ontwikkelaars. De thermodynamica, ontdekking van het kwantum van energie door Planck, het vreemde gedrag van de materie op atomaire schaal, de relativiteitstheorie. Het komt allemaal langs waarbij duidelijk wordt dat het allemaal mensenwerk is, dat is verricht in af en toe uiterst roerige en levens ontwrichtende omstandigheden. Een verbazingwekkende prestatie.

Het is bijzonder om kennis te maken met al die wetenschappers in hun ontwikkeling, Planck, Heisenberg, Schrödinger, Bohr, Einstein om maar een paar van de vele namen op te noemen, terwijl ze de verbijsterende puzzels van de kwantumfysica, ruimte en tijd proberen op te lossen. Het wordt duidelijk dat Tatiana en Paul daarin een belangrijke, verbindende en kritische rol gespeeld hebben. Tussen 1912 en 1933 waren ze in Leiden een uiterst belangrijke en energieke verbindingsschakel tussen al die fysici. De handtekeningenmuur in hun huis in Leiden met de handtekeningen van vele Nobelprijswinnaars daartussen is daar een belangrijke getuige van. En al lezend krijgen we intussen ook een goed begrijpelijke uitleg over de de vraagstukken in de fysica die in die tijd aan de orde waren.

Handtekeningenmuur huize Ehrenfest. Zoek de Nobelprijswinnaars.

Opmerkelijk: In de Wikipedia pagina over het Ehrenfesthuis staat ‘Daar Ehrenfest geen professoraat in Petersburg kon krijgen door het voor joden intolerante regime maar door bemoeienis van Einstein en zijn Leidse vrienden hier hoogleraar was geworden, is het huis met recht, zoals het dispuut Huygens memoreert, een monument voor de vrijheid van meningsuiting in Holland’. Geen woord over het feit dat Tatiana een afgestudeerd wiskundige was, op minstens gelijkwaardig niveau als haar man Paul, en in datzelfde Holland niet mocht werken als getrouwde vrouw. Verder meldt Margriet van de Heijden mij nog het volgende ten aanzien van de gesuggereerde bemoeienis van Einstein: ‘Ik heb nergens aanwijzingen kunnen vinden dat Einstein zich bemoeid heeft met de benoeming van Ehrenfest in Leiden; niet in het Ehrenfest-archief, maar ook niet in de archieven van het Einstein Papers Project. Ik heb dit punt ook met bijvoorbeeld Anne Kox, Frits Berends en Diana Kormos besproken, allemaal geleerden die zich er in meerdere of mindere mate in verdiept hebben, en zij hebben evenmin ooit een aanwijzing daarvoor gevonden. Wel lijkt het erop dat anderen, niet per se met zuivere motieven, in de jaren na de benoeming gesuggereerd hebben dat er ‘vriendjespolitiek’ in het spel zou zijn geweest‘. Zo zie je maar weer. Wikipedia is niet echt de betrouwbare bron waar het nogal eens voor gehouden wordt.

Dus voor mensen die ook geïnteresseerd zijn in de geschiedenis van de fysica, de fysici en de aanpalende ontwikkelingen in de wiskunde is dit boek een grote aanrader.

Beyond Weird & The Quantum Handshake

Om op de hoogte te blijven van het onderwerp op deze website moet ik nogal wat lezen. En er wordt wat afgeschreven over kwantumfysica. Af en toe kom ik daarbij iets tegen waarvan ik bijzonder onder de indruk ben. Vooral omdat ze mijn kijk op het onderwerp weer aanzienlijk verruimen of verhelderen. Aanraders dus. Ik wil het hier nu als eerste hebben over ‘Beyond Weird – Why Everything You Thought about Quantum Physics is .. different‘ van Philip Ball.

Beyond Weird

Ik moet de cursist bedanken die mij dit boek in de handen drukte. Philip Ball is een wetenschapsjournalist die al vele jaren in Nature schrijft over dit onderwerp. Je hoeft geen exotische Schrödingervergelijkingen op te kunnen lossen om zijn boeiende duidelijke uiteenzetting over de kwantumwereld en haar raadsels te kunnen volgen. En passant ruimt hij ook enige misverstanden over dit onderwerp op. Zoals dat eigenlijk de term kwantum in kwantumfysica een verkeerde is. Het gaat niet om kwanta maar om de toestandsgolf en die is niet gekwantiseerd. Duidelijk maakt hij hoe de kwantumfysica in haar karakter en geschiedenis afwijkt van alle voorgaande natuurkundige theoriën. Het is namelijk een theorie die niet boven op de voorgaande theoriën gebouwd is.

Het is niet goed mogelijk om je een voorstelling te maken van de kwantum wereld zoals je dat kunt doen met bijvoorbeeld zwaartekracht, elektrische stromen, gasmoleculen, etc. De wiskundige grondslag van de kwantumfysica, de kwantummechanica is niet ontstaan door uit te gaan van grondbeginselen maar veel meer het resultaat van bijzonder gelukkige intuïties die uitstekend werkten maar waarvan de bedenkers niet fundamenteel konden uitleggen waarop die waren gebaseerd. Voorbeelden zijn: De matrixmechanica van Heisenberg, de schrödingervergelijking, het idee van Born dat de toestandsfunctie de waarschijnlijkheid geeft om het deeltje bij meting op een bepaalde plek aan te treffen. Allemaal geïnspireerd intuïtief giswerk dat de basis heeft gelegd voor een onwaarschijnlijk succesvolle theorie waarvan we nog steeds niet echt begrijpen hoe en waarom die werkt.

Ball maakt heel duidelijk dat het allemaal om informatie lijkt te gaan. Het is wel jammer, in mijn ogen, dat hij uiteindelijk de decoherentiehypothese blijkt aan te hangen. Dat is het punt in zijn boek waar de kritische lezer merkt dat wat tot dan toe allemaal stap voor stap goed te volgen was ineens aan begrijpelijkheid inboet en hij het moet doen met onvolkomen metaforen. Het blijft interessant maar het overtuigt mij niet meer. Ondanks dat is het boek een grote aanrader voor iedere leek die meer wil begrijpen van de kwantumwereld en van kwantumcomputers.

The Quantum Handshake

Een heel ander type boek is ‘The Quantum Handshake – Entanglement, Nonlocality and Transactions‘ van John Cramer. Hier gaat het om een interpretatie van de kwantumfysica die mijns inziens onterecht niet op de lijst van serieuze interpretaties beland lijkt te zijn. Geen grote groep aanhangers dus. Ik had er in elk geval nooit op die manier van gehoord totdat die door iemand op een presentatie die ik bijwoonde te berde gebracht werd. Dat maakte mij nieuwsgierig natuurlijk.

Het idee van Cramer is namelijk dat de toestandsgolf zich ook terug in de tijd kan bewegen waardoor er een soort ‘handdruk’ ontstaat tussen de vertrekkende toestandsgolf en de aankomende teruggekaatste toestandsgolf die de overdracht van energie bewerkstelligt zonder dat er sprake hoeft te zijn van de zogenaamde kwantum collaps. Het meetprobleem waarbij de toestandsgolf plotseling overgaat in de energie-materie-overdracht is dan opgelost.

Maar om die energie-materie-overdracht van oorsprong naar meetlokatie uiteindelijk rond te kunnen krijgen in zijn verklaring moet Cramer dan aannemen dat de toestandsgolf toch ‘enigszins’ materieel-fysisch is. Desalniettemin de moeite waard voor diegenen die zich willen verdiepen in de diverse interpretaties van de kwantumfysica, ook en vooral vanwege Cramers bespreking van een groot aantal experimenten met verbazingwekkende implicaties zoals bijvoorbeeld kwantumwissers en uitgestelde keus experimenten waar retrocausaliteit lijkt op te treden. Zijn idee van een in de tijd teruglopende toestandsgolf – die niet verboden wordt in de formuleringen van de kwantummechanica – blijft fascinerend.