Kwantumfysica voor niet-fysici

© Swiss Quantum Hub

Tijdens een cursus – buitengewone verschijnselen – van Koo van der Wal citeerde de docent, bij een kort uitstapje naar de rol van de kwantumfysica daarbij, de uitspraak van Richard Feynman dat ‘Iedereen die beweerde dat hij of zij iets begreep van kwantumfysica er helemaal niets van begrepen had’. Daarmee leek dat onderwerp voor wat betreft die cursus afgedaan. Ik maakte daarop de opmerking tegen een medecursiste dat dat wat mij betreft wat kort door de bocht was en dat de kwantumfysica goed te bevatten was als je bereid was je vooronderstellingen over de wereld op te geven en dat ik daar wel een cursusje voor niet fysisch opgeleide belangstellenden over zou kunnen geven. Ik wist niet wat ik me op de hals haalde. Maar de proefversie van de cursus werd al dermate enthousiast ontvangen dat ik die nu nog steeds geef bij verschillende Hovo vestigingen. Blijkbaar boeit het onderwerp een breed publiek.

Basiscursus (zes dagdelen)

Deze cursus houdt zich vooral bezig met hoe de fysica zich ontwikkeld heeft tot een mathematisch raamwerk dat tot doel heeft de werkelijkheid te beschrijven zoals die volgens haar is. Deze werkelijkheid — volgens de klassieke fysica – bestaat uit objectieve permanente verschijnselen zoals materie, energie en veldkrachten die op een exact te beschrijven manier op elkaar inwerken. Deze aanpak was – en is – dermate succesvol dat het beeld ontstond dat deze beschrijving van de werkelijkheid de enige juiste is. En dat niet alleen, maar ook dat deze aanpak alle verschijnselen die wij ervaren in principe kan verklaren en voorspellen. Rond 1900 was dit algemene aanvaard toen de studie van hoe de straling van een heet voorwerp zich gedroeg het kwantum van energie aan het licht bracht. De omwenteling die daar op volgde introduceerde de waarnemer als onmiskenbare invloed op de meting. De kwantumpioneers zagen dat goed maar rond 1950 was het duiveltje weer teruggestopt in het doosje van de mathematica en werd nadenken over de betekenis van de kwantumfysica expliciet ontraden. De laatste decennia steekt het duiveltje zijn kopje echter weer voorzichtig uit het doosje. De cursus volgt hoofdstuk 1 t/m 7 van het boek.

  • Dag 1: De opkomst van de mathematische aanpak van de verschijnselen in de natuur, te beginnen met Copernicus, Kepler, Galilei en Newton. Is licht een golfverschijnsel (Huygens) of zijn het deeltjes (Newton)?
  • Dag 2: Het tweespleten experiment. Licht is een golfverschijnsel. Huygens krijgt gelijk. Wat golft er dan? Bestaat de ether? De ontdekking van het kwantum van energieoverdracht. De natuur blijkt niet meer verklaarbaar met de klassieke natuurkunde.
  • Dag 3: Bevestiging van het kwantum van energieoverdracht. Licht is een golf én een deeltje. Dat is een paradox. En deeltjes golven ook. Waar zit de foute aanname?
  • Dag 4: De eerste kwantumfysici staan voor een enorme puzzel. De kwantumwereld die de bron is van de verschijnselen in onze wereld blijkt te golven en is daarmee een ononderbroken geheel in tegenstelling tot de wereld van gescheiden voorwerpen die wij waarnemen. Onzekerheidsrelatie van Heisenberg. Schrödingers kat. De waarnemer (dat zijn wij) veroorzaakt het manifesteren van de kwantumgolf in het waargenomene als een object.
  • Dag 5: De kwantumgolf is een golf van alle mogelijke toestanden. De waarnemer laat er één van waar worden. Dat is de kwantumcollaps waar de golf overgaat in het waargenomen deeltje. De experimenten die steeds duidelijker laten zien dat de kwantumwereld er een is van potentie. Twee deeltjes die met elkaar verbonden zijn. Wat is de aard van die verbinding? De waarnemer natuurlijk. Een aantal hypothesen die proberen een verklaring te vinden.
  • Dag 6: Het uitgestelde keus experiment. De uitslag: het deeltje bestaat niet voordat het daadwerkelijk gemeten wordt. De werkelijkheid is daarmee dus een projectie van de waarnemer (jij en/of ik). Het gaat om de informatie die we hebben, die zorgt ervoor dat het deeltje bestaat. Wat kunnen we nu concluderen? Begrijpen we er nu meer van?

Verdieping (drie dagdelen)

Wij creëren de wereld? Hoe dan?

Uit deze basiscursus is nog een vervolg van drie sessies ontstaan dat eveneens via de Hovo en ook de volksuniversiteit Den Haag is aangeboden: ‘Kwantumfysica informeert bewustzijn‘. De inhoud van die vervolgcursus komt overeen met hoofdstuk 8 t/m 12 van het boek. In de cursus gaan we uitgebreid in op de rol van de waarnemer en het verschijnsel dat de door waarneming te verkrijgen informatie invloed uitoefent op de wereld en de historie van de gebeurtenissen creëert. We proberen een voorstelling van de wereld te vormen waarin dat waarnemereffect van de kwantumfysica verklaarbaar wordt. We leven binnenste buiten.

  • Dag 1: Korte herhaling van de basiscursus. Wat gebeurt er als je de informatie in de kwantumgolf wist voordat die de waarnemer kan bereiken? Bestaan fotonen eigenlijk wel? Is materie – het verschijnen ervan – wellicht het gevolg van het bewustzijn?
  • Dag 2: Kwantumbiologie. Kwantumverschijnselen in levende wezens. Wij zijn wandelende kwantumverschijnselen. Leven IS een kwantumverschijnsel.
  • Dag 3: Informatie en bewustzijn. Een Copernicaanse omwenteling, we leven binnenste buiten. De werkelijkheid bevindt zich hoogstwaarschijnlijk binnen het bewustzijn. Hoe werkt dat met meer bewustzijnen? Of is er maar één van?

Wanneer

Kijkt u voor de agenda hier.