Galilei, de kerk en de wetenschap als instrument

Ooit eiste de katholieke kerk van Galileo Galilei om te verklaren dat een theorie niet meer was dan een instrument, handig voor de rede en de praktijk, en niet meer dan dat. Hij moest van het heliocentrisch model, waarin onder meer gesteld werd dat de aarde om de zon draaide zeggen dat het niet waar was omdat in het boek Prediker van de Bijbel stond dat de zon om de aarde draaide. Alleen de Bijbel had het alleenrecht op de waarheid. Galilei weigerde. De theorie was waar. Maar tegenwoordig beweren velen dat een theorie niet meer kan zijn dan een instrument om voorspellingen te doen. Heeft de katholieke kerk dan toch gelijk gekregen?

Volgens Prediker beweegt de zon om de aarde

Volgens de bijbel (Prediker 1:5) gaat de zon op en weer onder omdat ze zelf beweegt.


Veel duidelijker kan het niet gezegd worden. We zien inderdaad de zon, elke dag weer, bewegen door de hemel. Eeuwenlang is aan het woord van Prediker niet getwijfeld (op een enkele uitzondering na). Dat veranderde toen Nicolaus Copernicus in de vijftiende eeuw het heliocentrisch model presenteerde waarin het juist de aarde was die om de zon bewoog. Overigens gold dat niet alleen voor de aarde. Ook de andere planeten draaiden in dit model hun rondjes (ellipsen eigenlijk) om de zon. De banen van de planeten waren in dit model heel eenvoudig. De complexe patronen in de banen van de andere planeten ontstaan doordat vanaf een zelf draaiende planeet naar andere draaiende planeten gekeken wordt. En dat was precies de charme van het model. Het poneerde een eenvoudige, zeer overzichtelijke werkelijkheid die toch de ingewikkelde, waargenomen patronen kon verklaren. Een model dat wel uitgaat van een stilstaande aarde kan dat alleen doen door aan te nemen dat de banen van de planeten zelf heel ingewikkeld zijn. Dit was dan ook wat het daarvoor gangbare model deed; het was bijna even complex als de waarnemingen zelf. Het heliocentrisch model daarentegen vatte de complexe waarnemingspatronen samen in een uiterst elegant en eenvoudig model van de werkelijkheid.

De kerk houdt vast aan Prediker

Voor de kerk was het heliocentrisch model echter volstrekt onacceptabel. Wat in de Bijbel stond, zo was de overtuiging, was waar. Hoe briljant de geleerden ook mochten zijn, de waarheid behoorde niet tot hun expertise. Dat was het domein van de Bijbel, en dit bijzondere geval dus van Prediker. Het was niet aan mensen om zich een mening te vormen over de waarheid. Die kon alleen door openbaring gekend worden. De geleerden die toch meenden zich zelf toegang tot de waarheid te kunnen verschaffen, moesten dan ook geleerd worden zich wat bescheidener op te stellen.

Verontrust door de gestaag groeiende populariteit van de denkbeelden van Copernicus besloot tot de kerk tot actie. Ze richtte haar pijlen vooral op Galileo Galilei, niet alleen de meest briljante geleerde van die dagen en verklaard voorstander van het heliocentrisch model, maar ook nog een voortreffelijk schrijver die als geen ander in staat bleek om zijn ideeën over het voetlicht te brengen.

Galilei en het proces tegen de kerk

De aanval van de kerk

De aanval van de kerk was bepaald subtieler dan het vaak voorgesteld wordt. Ze eiste niet dat het heliocentrisch model uit alle boeken zou verdwijnen. Van de kerk mochten de geleerden bedenken wat ze, binnen zekere grenzen, wilden. Als men beter kon rekenen en voorspellen met het heliocentrisch model dan met een model dat aan Prediker recht deed, dan moesten ze dat vooral doen. De geleerden mochten inderdaad veel van de kerk, maar er was een ding dat ze niet mochten. Ze mochten niet verklaren dat de wetenschap een weg naar de waarheid was. In casu mochten ze niet verklaren dat het heliocentrisch model de werkelijkheid beschreef. Terugvertaald naar moderne begrippen mogen we zeggen dat de kerk van Galilei en de zijnen eiste dat ze hun theorieën als louter instrumenten beschouwden. Er werd hun dus niet zozeer een specifieke wetenschap opgelegd, maar veel eerder een specifieke wetenschapsopvatting.

Maar Galilei weigerde. In wezen drong hij aan op een conflict tussen kerk en wetenschap. Volgens hem was de wetenschap wel degelijk een methode om de waarheid te achterhalen. De bijbel had niet het alleenrecht op de waarheid. Sterker nog, wat in de Bijbel voor waar werd gehouden hoefde dat helemaal niet te zijn. Dat was natuurlijk precies wat de kerk niet wilde horen en ze veroordeelde Galilei op dat punt door hem niet meer als een gelovig mens te erkennen, een oordeel dat in die tijd nog ernstige maatschappelijke consequenties had. Een ervan was dat Galilei huisarrest kreeg, niet vrij kon reizen en niet vrij was om te publiceren wat hij wilde.

Excuses van de kerk

In 1992, meer dan 300 jaar later dus, heeft de katholieke kerk, bij monde van paus Johannes Paulus II, haar excuses aangeboden voor de manier waarop Galilei door hen was behandeld. Hij werd officieel weer als een gelovig mens erkend. Het huisarrest kon uiteraard niet meer ongedaan worden gemaakt, maar daarover is spijt betuigd.

Daarmee lijkt de kous af. De strijd tussen wetenschap en geloof is afgesloten in het voordeel van de eerste. De wetenschap staat het, inmiddels al heel lang, vrij om op eigen wijze te zoeken naar de waarheid. Tegelijk is toenmalige neiging om alles wat in de Bijbel staat letterlijk te nemen gaandeweg naar de achtergrond verdwenen. Galilei heeft gewonnen. De kerk heeft bakzeil gehaald. Zo lijkt het tenminste. Voor een belangrijk deel is dat ook waar, maar de geschiedenis heeft inmiddels een wending genomen die de kerk meer gelijk geeft dan menigeen voor mogelijk had gehouden.

De terugkeer van de theorie als louter instrument

De wetenschap heeft zich na Galilei, langzaam maar zeker, verlost van de dwang om zich aan te passen aan de verkondigingen van de Bijbel. Talloze wetenschappelijke resultaten zijn ronduit strijdig met wat de bijbel beweert en worden toch als algemene kennis geaccepteerd. Wie nu nog, met Prediker, beweert dat de aarde om de zon draait, of dat de zondvloed daadwerkelijk heeft plaatsgevonden, of dat het creationisme de wording van de aarde aan haar bewoners adequaat verklaart, die heeft op zijn minst heel wat uit te leggen.

Reflectie over wetenschap

Maar met de groei van de wetenschap heeft ook de reflectie over wat wetenschap eigenlijk is aan diepgang gewonnen. Een belangrijk kenmerk van de wetenschap, en iets waarin het zich volledig onderscheidt van elke vorm van geloof, is dat beweringen empirisch getoetst moeten worden. Dat is de kern van elke wetenschappelijke methode. Als er iets niet klopt dan moeten de beweringen aangepast worden. Kennis is een afgeleide van de feiten. Wetenschappelijke kennis moet dus steeds aangepast worden en levert, welhaast per definitie, nooit zekere kennis op. Maar als kennis niet zeker is, dan is het ook niet logisch om te claimen dat wetenschappelijke kennis ware kennis is. Wat levert wetenschap eigenlijk op?

Ratio alleen is geen fundament

Talrijk zijn dan ook de pogingen in de moderne geschiedenis om wetenschappelijke kennis ergens op te grondvesten. Sommigen, zoals Descartes, hebben gemeend dat onze ratio, mits door strenge regels geleid, ons tot zekere kennis kan brengen. Maar het idee dat we alleen door te denken de werkelijkheid kunnen doorgronden heeft toch terrein verloren. Te vaak zijn wetenschappers verrast geweest door wat ze aantroffen dat het idee dat alles van te voren bedacht had kunnen zijn tamelijk absurd aandoet. Daarom hebben veel denkers geprobeerd om de kennis niet, althans niet alleen, te grondvesten op wat we (rationeel) denken, maar op wat we waarnemen. De feiten moesten spreken en in een logisch verband met elkaar gebracht worden. Deze wetenschappelijke grondhouding wordt door velen aangeduid met de term positivisme en is lange tijd leidend geweest in het denken over wetenschap zelf. Maar na verloop van tijd bleek dat ook de waarneming geen fundament was waarop waarheid gebouwd kan worden.

Feiten alleen volstaan ook niet

Dat kennis nooit volledig gegrondvest kan worden op louter observaties is zonneklaar gemaakt door met name de Engelse filosoof David Hume. Hij stelde zich de volgende eenvoudige vraag: als we waarnemen dat twee gebeurtenissen altijd tezamen optreden, mogen we dan aannemen dat het altijd zo zal blijven? Het eerlijke antwoord daarop is natuurlijk gewoon ''nee''. We mogen er rotsvast van overtuigd zijn dat het altijd zo blijft, maar zekerheid daarover krijgen we nooit. We mogen op basis van ervaringen nooit overgaan tot zekere kennis.

Dit probleem wordt ook wel het inductieprobleem (van Hume) genoemd. Zien we miljoenen zwanen die allemaal wit zijn, dan nog kunnen we niet met zekerheid stellen dat de volgende zwaan ook wit, en niet zwart, zal zijn. Het beste dat we kunnen doen op basis van ervaringen is hypotheses opstellen maar daarbij moeten we altijd bedenken dat ze fout kunnen zijn. Als een soort erfzonde kleeft aan elke bewering, en dus aan elke kennis, steeds maar weer de onzekerheid. Claimen dat wetenschap tot waarheid leidt omdat het empirisch is, is dus op zijn zachtst gezegd misleidend. De kerkelijke aanklagers van Galilei lijken uit hun graven te mogen springen om triomfantelijk te roepen: "We zeiden het toch!"

Het kritisch rationalisme van Popper

Wetenschap als strijd tegen onwaarheid

Als onze ratio niet in staat is om aan onze ideeën de kwalificatie waarheid toe te kennen en als de feiten zelf niet krachtig genoeg zijn om de waarheid te dragen, wat kan wetenschap dan nog anders zijn dan een handig instrument voor het oplossen van problemen? Het is Karl Popper geweest die als eerste een uitweg voorstelde. Inderdaad, zo stelt hij, de wetenschap kan niet op feiten alleen gebaseerd zijn, maar feiten kunnen wel laten zien of een theorie correct is. Elke theorie is en blijft een product van de ratio. Het is daarmee ook een verzinsel die geen aanspraak op de waarheid kan doen. Maar omdat een theorie in het licht van feiten beoordeeld moet worden, staat elk (rationeel) verzinsel onder continue kritiek. Poppers positie wordt daarom ook wel kritisch rationalisme genoemd. Omdat elke theorie feiten moet voorspellen en er dus naast kan zitten, is in elk geval bekend wanneer een theorie niet waar is. In de plaats van de bewering dat een theorie waar is of niet komt dan de bewering dat een theorie kan laten zien wat onwaar is.

Popper wilde met zijn opvattingen vooral een onderscheid maken tussen wetenschap en andersoortige activiteiten. Hij drong er op aan dat een theorie feiten moest voorspellen en dus de mogelijkheid moet bieden om gefalsifieerd te worden. Langs deze weg kan nooit met zekerheid een waarheid bereikt worden, maar kan wel de verzameling van onware beweringen steeds groter gemaakt worden. Wetenschap is dus een activiteit die de verzameling van zeker onware beweringen langzaam aan vergroot, dan wel interessanter maakt. In die zin is wetenschap dan ook meer dan alleen een instrument. Het zegt wel degelijk iets over de werkelijkheid, zij het misschien niet op die directe manier waar zoveel denkers over wetenschap op hadden gehoopt. Maar ze kan wel beweren dat Prediker het fout had.

Nabeschouwing via de kwantummechanica

Kan een theorie te complex voor de rede zijn?

De geschiedenis schrijdt voort en inmiddels zijn we in het bezit van een extreem succesvolle wetenschappelijke theorie, de kwantummechanica, die weer een gehele nieuwe set van problemen aandraagt. Zouden de kerkleiders uit de tijd van Galilei van deze theorie geweten hebben, dan zouden ze niet alleen triomfantelijk uitroepen "We hebben het toch gezegd", maar daarna ook nog eens jarenlang in totale euforie op hun graven staan dansen. Het probleem met de kwantummechanica is dat niemand in staat is om uit het onderliggend wiskundig formalisme een volledig en begrijpelijk beeld van de werkelijkheid te destilleren. Het gedrag van fysische systemen dat daarin (met overigens nooit eerder vertoonde precisie) beschreven is, laat zich tot op heden niet vertalen in een consistent, rationeel beeld van hoe de wereld in elkaar zit. Velen stellen inmiddels ook dat die werkelijkheid nooit echt begrepen zal worden, waarmee ze impliciet aangeven dat het begrijpen van de werkelijkheid iets anders, of iets meer zo u wilt, is dan het hebben van een goed werkend wiskundig model.

Wiskunde zonder interpretatie

De Deense natuurkundige Niels Bohr stelde in feite dat het hebben van een wiskundig model toch voldoende is. Zonder hier in details te treden kan gesteld worden dat hij aanbeveelt om de wereld maar niet te proberen te begrijpen (buiten de wiskunde om dan) en de wiskunde erachter maar niet te interpreteren. De kwantummechanica is volgens hem geen theorie die iets ''out there'' beschrijft, maar enkel een theorie die iets voorspelt. En dat laatste doet het met een imponerende nauwkeurigheid. De theorie is een instrument, inderdaad, en het werkt prima.

Deze houding scheept ons op met de toch tamelijk merkwaardige conclusie dat op het moment dat de kerk haar excuses aanbiedt aan iemand die de instrumentalistische opvatting ooit verwierp, het juist deze opvatting is die onder wetenschappers zelf de boventoon lijkt te gaan vieren. De onmogelijkheid om een goed rationeel ''beeld'' van de werkelijkheid te krijgen, tezamen met de boven besproken problemen rond inductie, lijken bijna onvermijdelijk te leiden naar een instrumentalistische kijk op wat wetenschap is. We kunnen niet anders, zo lijkt het.

En toch willen sommigen de waarheid over de werkelijkheid

Sommige wetenschappers, waaronder niemand minder dan Einstein en Schrödinger, weigeren Bohrs aanbeveling na te volgen. Volgens hen moet het mogelijk zijn om de werkelijkheid te beschrijven met concepten die we wel volledig begrijpen. Wetenschap is voor hen, even grofweg gezegd, nog steeds een middel om te komen tot iets dat op waarheid lijkt. Daarmee treden ze in feite in de voetsporen van Galilei en geven ze aan dat de aloude zoektocht naar de beste weg naar waarheid nog niet afgelopen is. Wel is de zoektocht, vooral dankzij Popper, op een hoger plan komen te staan. Wetenschap wordt nu gezien als een poging om rationele theorieën te verzinnen die niet strijdig zijn met de ware werkelijkheid. Wat de kerk nog deed in de tijd van Galilei, namelijk het a priori aannemen van bepaalde waarheden, kan niet meer, domweg omdat in die gevallen dat zulke beweringen gefalsifieerd kunnen worden, ze maar al te vaak ook daadwerkelijk fout blijken zijn. Wetenschap is zeker na Popper iets meer dan instrument alleen. Maar in welke zin het precies meer is, is bij lange na niet duidelijk. En met het succes van de kwantummechanica is zelfs niet meer duidelijk hoe we überhaupt nog met een consistent en rationeel beeld over de werkelijkheid moeten komen.

De reflectie over wat wetenschap eigenlijk voor kennis oplevert is dan ook nog lang niet voorbij.