Logo DBNL
De mechanisering van het wereldbeeld (1950)

De mechanisering van het wereldbeeld

(1950)–E.J. Dijksterhuis–rechtenstatus Auteursrecht onbekend

Vorige Volgende

Deel V
Slotbeschouwing

Slotbeschouwing

1. Wij staan thans aan het eind van den weg dien we ons in dit boek hadden voorgesteld te doorlopen. Met het verschijnen van Newton's Principia is de periode van overgang uit de antiek-middeleeuwse naar de klassieke natuurwetenschap afgesloten; de mechanisering van het wereldbeeld heeft in beginsel haar beslag gekregen; de studie der natuur ziet zich een doel voor ogen gesteld dat ze twee eeuwen lang als het enig denkbare zal nastreven en dat haar tot grote daden zal inspireren. Thans is het ogenblik gekomen, de vraag die we reeds een enkele maal terloops aanroerden, aan de orde te stellen: wat is de betekenis van de verandering die we zich hebben zien voltrekken; wat hebben we te verstaan onder de mechanisering van de voorstelling die de natuurwetenschap zich van de physische wereld maakt; waaruit bestaat het mechanistisch karakter, dat haar voortaan zal kenmerken; wat beduidt het woord mechanisch, dat van nu af zo kwistig met tal van natuurwetenschappelijke termen - probleem, model, feit, wet, verschijnsel, voorstelling - verbonden zal worden?

Het is waarlijk niet overbodig, dit alles te vragen. Alle termen die met het woord mechanica samenhangen, klinken ieder sedert zijn schooljaren zo vertrouwd in de oren, dat hij nauwelijks behoefte gevoelt, ze nader omschreven te zien en ze worden dan ook gewoonlijk zonder nadere toelichting gebruikt. Dergelijke termen verdienen echter altijd wantrouwen; en inderdaad blijkt bij onderzoek van de wijze, waarop de mechanistische terminologie wordt toegepast, dat achter de bekende klanken menigmaal slechts een vaag begrip schuil gaat en dat de zin, die er aan gehecht wordt, meervoudig is.

2. Een voor de hand liggende interpretatie van alle termen die met het woord mechanica samenhangen, bestaat hierin, dat men teruggaat op de betekenis van μηχανή = werktuig. In het bijzonder moet dan een mechanistisch wereldbeeld worden verstaan als een voorstelling, waarin het physisch heelal gezien wordt als een grote machine, die, eenmaal in beweging gebracht, op grond van haar constructie het werk verricht, waarvoor ze in het leven is geroepen. Het lijdt geen twijfel, of deze opvatting is, zowel in de periode van voorbereiding van de klassieke natuurwetenschap, die ons in dit boek heeft beziggehouden, als in de tijden van haar verdere ontwikkeling door verscheidene denkers aangehangen; we behoeven slechts te herinneren aan de vergelijking van de stoffelijke wereld met een kunstig uurwerk, die men telkens weer in natuurphilosophische beschouwingen aantreft (IV: 259) of aan Newton's gedachte, dat de Schepper van tijd tot tijd in het verloop der stoffelijke processen moet ingrijpen om te voorkomen, dat de goede gang van zaken door storingen bedreigd zou worden (IV: 330). Even onbetwijfelbaar als het voorkomen van deze zienswijze is echter het feit van haar onverenigbaarheid met de grondgedachte van het oorspronkelijke atomisme, dat alle processen die

zich in de wereld afspelen, in wezen bestaan in volstrekt ongeregelde, aan het pure toeval onderworpen bewegingen van onveranderlijke kleine deeltjes. Een machine toch onderstelt een bewusten en intelligenten maker, die haar geconstrueerd heeft en laat werken om een zeker doel te verwezenlijken. Men kan nauwelijks een voorstelling noemen die meer van deze afwijkt dan de wereldbeschouwing van het Demokritisch atomisme. Vraagt men nu echter, welke van deze twee de klassieke natuurwetenschap in feite steeds beheerst heeft, dan is het wel duidelijk, dat de eerste dit zeker niet heeft gedaan: de natuurwetenschap als zodanig heeft noch aan een bovenwereldlijken Maker van het Heelal noch aan een buitenwereldlijk doel, dat Hij door zijn schepping zou willen nastreven, ooit enige aandacht besteed en het machinebeeld heeft er ten hoogste toe mede gewerkt, om de wegens haar oorsprong voor het religieuse bewustzijn altijd enigszins suspecte corpusculairtheoretische beschouwingswijze van de natuur voor Christelijke denkers aannemelijk te maken; de klassieke natuurwetenschap als zodanig kan echter bezwaarlijk worden gekarakteriseerd door een voorstelling van het Heelal die ze noch ooit als de hare heeft erkend noch in haar werk ooit tot uiting heeft gebracht.

3. Nu is het waar, dat men deze onthouding aan een wijze zelfbeperking zou kunnen toeschrijven, aan het inzicht, dat de Schepper te ver boven het menselijk denken verheven is, dan dat dit Hem uit Zijn werk zelfs maar ten dele zou kunnen leren kennen en dat het den Christen niet past, zich over het doel, dat Hij met deze wereld kan hebben, een voorstelling te vormen, laat staan zich er een oordeel over aan te matigen. Maar wanneer het machinebeeld inderdaad een wezenlijken trek van het denken der klassieke natuurwetenschap weergaf, zou men toch mogen verwachten, dat daarin althans partiële finalistische beschouwingen een belangrijke plaats zouden innemen. Wie immers bij de bestudering van een machine zich alleen maar afvraagt, door welke oorzaak een zeker onderdeel bewogen wordt, maar zich niet verdiept in het onmiddellijke doel, dat met die beweging beoogd wordt, beschouwt haar niet in haar hoedanigheid van machine, maar als een willekeurig mechanisch systeem. Dat is nu echter juist wat de klassieke natuurwetenschap in den regel gedaan heeft en waar ze van die gewoonte is afgeweken en principes heeft geformuleerd die een teleologisch karakter vertonen, is juist altijd de teleologische interpretatie van de opgemerkte wettelijkheid zelf het zwakke punt gebleven.

Men kan, binnen de periode die in dit boek aan de orde is gesteld, aan het door Fermat uitgesproken principe1 denken, dat een lichtstraal die, van een punt A in een medium met een zekeren brekingsindex uit, een punt B in een medium met een anderen brekingsindex bereikt, van alle geometrisch denkbare wegen juist dien enen volgt, waarlangs hij in den kortst mogelijken tijd van A naar B komt, of, even de tijdsgrenzen van ons onderwerp overschrijdend, aan het befaamde principe van de Kleinste Actie, waarin zijn opsteller Maupertuis een direct bewijs voor het bestaan

van een wijzen Schepper en Bestuurder der wereld heeft willen zien2. Als natuurkundige denkmiddelen waren zij, evenals de latere extremaalprincipes der mechanica, belangrijk genoeg, maar alle pogingen, ze in finalistischen zin te interpreteren, zijn reeds dadelijk afgestuit op de skeptische tegenwerping, of de Almacht van den Schepper bepaald behoefte heeft, alles zo zuinig mogelijk te doen en ze werden volkomen gefnuikt toen Leibniz vaststelde, dat het extremum, aan het bestaan waarvan zulk een belangrijke betekenis gehecht werd, niet bepaald een minimum behoeft te. zijn maar evengoed een maximum kan blijken, waarmee aan alle beschouwingen over de oeconomische inrichting van den wereldbouw de grondslag ontnomen werd3.

4. Dat de beschouwing van het Heelal als een machine van goddelijken oorsprong in de ontwikkeling der klassieke natuurwetenschap geen wezenlijke functie vervuld heeft, betekent nog niet, dat de term mechanistisch in het geheel niets met het machine-begrip te maken zou hebben. Er heeft ten allen tijde bij verscheidene physici, en wel in het bijzonder bij de Engelse, een sterke behoefte bestaan, zich het physisch reële achter de verschijnselen, de niet rechtstreeks waarneembare oorzaak van het zintuiglijk ervaarbare, in zo concreet mogelijken vorm voor te stellen; zij zochten steeds naar verborgen mechanismen en namen daarbij, zonder zich over deze onderstelling zorgen te maken, aan, dat deze in wezen van dezelfde soort zouden zijn als de eenvoudige werktuigen die de mens reeds sedert onheugelijke tijden ter verlichting van zijn arbeid gebruikt heeft, zodat een kundig mécaniciën in staat zou zijn, het reële verloop van de gebeurtenissen die zich in de mikrowereld afspelen, door een mechanisch model in makro-afmetingen na te bootsen. Het hierop gerichte streven is en wordt vaak als het eigenlijke kenmerk van de klassieke natuurwetenschap en als de ware motivering van de karakteristiek mechanistisch beschouwd.

Het waren echter niet steeds bestaande eenvoudige werktuigen, als katrollen, hefbomen en tandraderen, die ter verduidelijking van het verborgen natuurmechanisme werden gebruikt, maar ook alom bekende bewegingsverschijnselen in de makrowereld, die, zonder aan de praktijk van het leven dienstbaar gemaakt te worden, zich door opzettelijk daartoe geconstrueerde toestellen in het leven lieten roepen. Twee voorbeelden liggen voor de hand: de botsing, die van oudsher in alle atomistische theorieën een belangrijke plaats had ingenomen en die in het strenge mechanicisme der 17e eeuw zelfs tot het prototype van alle krachtwerking verheven is; en de wervelbeweging, die speciaal in de Cartesiaanse physica bij voorkeur als verklaringsprincipe is gebruikt. Door ook op de aanschouwelijke voorstellingen die met dergelijke bewegingen opereren, den term mechanistisch toe te passen en van een mechanisch model te spreken, wanneer een natuurverschijnsel met hun hulp verklaard werd, maakte men echter het verband met het grondbegrip werktuig wel veel losser;

de ware betekenis van het mechanistische werd nu in de aanschouwelijkheid gezocht, maar kwam daardoor te delen in de vaagheid en het subjectieve karakter die aan dit begrip eigen zijn. En toen men in den loop van de ontwikkeling der klassieke natuurwetenschap er toe kwam, in het krachtbegrip van Newton, dat door physici als Huygens en Leibniz, die toch de geschetste ruime opvatting van den term mechanistisch aanhingen, als essentieel onmechanisch verworpen was, nu juist den meest typerenden trek van een mechanistische natuurbeschouwing te zien, bleef van het verband met de oorspronkelijke betekenis van μηχανή eigenlijk niets meer over. Toestellen te bouwen, waarin stoffelijke voorwerpen zich bewegen tengevolge van hun wederzijdse gravitatie, vermag ook de kundigste mecaniciën niet, terwijl men toch de verklaring van de planetenbeweging met behulp van gravitatie steeds onbekommerd mechanistisch is blijven noemen.

5. De verschillende betekenissen van het woord mechanistisch die we tot dusver hebben leren onderscheiden, stonden alle in een nauwer of ruimer verband met de positieve kenmerken van het begrip werktuig of machine. We komen tot een andere opvatting door op een negatief kenmerk te letten, op het levenloze dat aan een machine eigen is, het onvermogen uit eigen kracht te functioneren, de noodzaak, van buiten af in beweging te worden gebracht en gehouden. Zo beschouwd is mechanistisch een tegenstelling tot animistisch; het wezenlijke van de vervanging van de Aristotelische door de klassieke physica wordt dan gezien in de verwerping van ieder inwendig principe van verandering, dat, zo het al niet als symptoom van leven wordt geïnterpreteerd, toch in ieder geval als daarmee verwant gevoeld wordt, en in de toeschrijving van alle bewegingen aan inwerking van buiten af. Het blijkt echter bij nadere beschouwing in de practijk wel heel moeilijk te zijn, met behulp van dit kriterium natuurwetenschappelijke theorieën op hun mechanistisch karakter te toetsen. Immers de Aristotelische worptheorie vereiste de voortdurende inwerking van een vis a tergo, een van buiten af het projectum voortdrijvende kracht, terwijl inertie, dit grondbegrip der klassieke physica, zich ongedwongen als een inwendig bewegingsprincipe en als een analogon van een psychisch vermogen laat interpreteren. En in ieder geval bezit de omschrijving van mechanistisch als niet-animistisch veel te weinig inhoud om er het zeer uitgesproken karakter der klassieke natuurwetenschap door aan te duiden.

6. Er blijft nu echter nog een mogelijkheid van interpretatie over, die niet onderhevig lijkt te zijn aan de bezwaren die we tegen de tot dusver beschouwde uitleggingen moesten inbrengen. Zij bestaat hierin, dat men ‘mechanistisch’ omschrijft als ‘met behulp van de begrippen der mechanica’, waarbij dan, zolang het over klassieke physica gaat, mechanica moet worden verstaan als de leer van de bewegingen van stoffelijke lichamen volgens het stelsel van Newton.

Het kan bij een eerste beschouwing wellicht den schijn hebben, alsof een verklaring van den term mechanistisch met behulp van het begrip mechanica niet veel tot een juister inzicht in het wezen der klassieke natuurwetenschap zal kunnen bijdragen, ja dat men door haar te geven, zelfs in een cirkel ronddraait en toch weer bij het oorspronkelijke machinebeeld terecht komt. Dat dit echter niet meer dan een schijn is, wordt duidelijk, wanneer men bedenkt, dat de wetenschap die mechanica heet, zich reeds in de zeventiende eeuw geheel heeft geëmancipeerd van haar oorsprong in de bestudering van werktuigen en zich tot een zelfstandigen tak der mathematische physica heeft ontwikkeld, die de beweging van stoffelijke lichamen tot haar object heeft en in de leer der werktuigen slechts een van haar vele practische toepassingen vindt. Wanneer ze haar historischen naam tijdig had laten varen en zich kinetica genoemd had, zou veel misverstand vermeden hebben kunnen worden en zou onder meer de Nederlandse vertaling werktuigkunde, die men er te kwader ure voor heeft: ingevoerd, achterwege zijn gebleven.

In het bijzonder zouden dan ook niet al de minder gunstige associaties zijn gerezen, die de juiste beoordeling van de waarde - en wel in de eerste plaats de geestelijke waarde - der klassieke natuurwetenschap zo vaak in den weg hebben gestaan en die speciaal in onzen tijd den overgang van de klassieke naar de moderne natuurwetenschap zo vaak in een verkeerd daglicht stellen. Het woord mechanisch immers - we wezen er reeds op in de voetnoot van I: 1 - heeft ook, en zelfs in de eerste plaats, de betekenis van werktuiglijk of gedachteloos; het laat zich met betreurenswaardige gemakkelijkheid met andere minder gunstig klinkende termen verbinden - grof-mechanisch is een gangbare uitdrukking - en het schept daardoor een geestelijke atmospheer die licht tot een emotionele argumentatie verleidt. De term mechanistisch, dien we er om deze reden consequent voor in de plaats hebben gesteld, is aan die bezwaren ongetwijfeld in geringere mate onderhevig, maar ook zij lijdt onder de associatie met de dode machine en met het machinale.

7. Uit het inzicht, dat de etymologie van het woord mechanica niets meer kan bijdragen tot verheldering van de betekenis, die het zelf bezit en aan afgeleide termen verleent, vloeit de noodzaak voort, het door dit woord aangeduide begrip nader te verduidelijken. We deden dit ten dele reeds boven: mechanica is bewegingsleer van stoffelijke lichamen. Maar daarmee is noch zij zelf noch de natuurwetenschap die op baar gebaseerd is, reeds voldoende omschreven. Beweging was immers ook het grondbegrip van de peripatetische natuurwetenschap en het proces, dat we als mechanisering van het wereldbeeld plegen aan te duiden, kan dus niet worden gekarakteriseerd door alleen te zeggen, dat het kinetische beschouwingen op den voorgrond bracht.

Die karakterisering wordt eerst volledig gegeven en het ware contrast tussen klassieke en middeleeuwse natuurwetenschap eerst volkomen

duidelijk gemaakt, wanneer men in de omschrijving van mechanica als bewegingsleer nog het kenmerk van de mathematische behandeling opneemt en dit nader bepaalt door de toevoeging, dat de klassieke mechanica niet slechts mathematisch is in dien zin, dat zij zich van de hulpmiddelen der wiskunde bedient om redeneringen die zich desnoods ook in de gewone omgangstaal zouden kunnen laten uitdrukken korter en overzichtelijker weer te geven, maar in dezen veel stringenteren, dat haar fundamentele begrippen mathematische begrippen zijn, dat zij zelf een wiskunde is. Eerst hierdoor wordt namelijk het kardinale verschilpunt met de middeleeuwse physica aangegeven; want ook deze bediende zich, zoals we gezien hebben, in een bepaald stadium van haar ontwikkeling, met voorliefde van mathematische methoden, maar het is slechts een enkele van haar vertegenwoordigers, met name Oresme geweest, die, vooruitlopend op wat Galilei als beginsel zou formuleren, de mathesis als taal der physica heeft trachten te gebruiken (II: 125-131).

8. Eerst de zeventiende eeuw leert geleidelijk den inhoud en de draagwijdte van dit beginsel beseffen. Kepler zoekt naar de mathematische harmonie, die volgens zijn diepste overtuiging in het planetenstelsel moet bestaan en laat als blijvende vrucht van zijn speculaties de kinematica van de planetenbeweging na, waarvan dan Galilei het aards pendant schept door zijn behandeling van val en worp. Weldra dringt het streven naar mathematisering ook op dynamisch gebied door: Descartes overdrijft het waar hij physica en geometrie eenvoudig wil identificeren, maar dank zij zijn werk verwerft het impulsbegrip de blijvende plaats in de natuurwetenschap die de terministische impetus reeds had trachten te veroveren. Door aan het axioma van Torricelli een nieuwen en voorheen onvermoeden inhoud te schenken, voert Huygens het aequivalent van het begrip mechanische energie als mathematisch gedefinieerde grootheid in. Het door Kepler voorvoelde en door Newton definitief geformuleerde krachtbegrip der klassieke dynamica schijnt zich dan echter wel tegen mathematisering te verzetten; het schijnt zich alleen in berekeningen te laten gebruiken zonder echter zelf voor een mathematische definitie vatbaar te zijn: opgevat als onbekende oorzaak van een versnelling lijdt het aan een vaagheid van bepaling, die scherp afsteekt tegen de exactheid van de definities van de andere grondbegrippen der mechanica. Maar bij de verdere ontwikkeling der klassieke physica kon het niet lang verborgen blijven, dat deze metaphysische terminologie slechts een onwezenlijke uiterlijkheid vormt en niet meer beduidt dan een herinnering aan den psychologischen oorsprong van het krachtbegrip. Het bleek mogelijk, kracht te definiëren als het product van een versnelling (een zuiver kinematische grootheid) en een massa (een empirisch vast te stellen, voor een gegeven stoffelijk lichaam karakteristieke coëfficiënt) en het zodoende ook geheel in de spheer der mathematische natuurwetenschap op te nemen. En hiermee was dan in beginsel de taal geschapen, die nodig was

en bijna twee eeuwen lang ook toereikend zou blijken, om den gansen rijkdom aan physische ervaring dien het zich ontwikkelend experimentele natuuronderzoek aan het licht bracht, te verstelselen en daardoor te beschrijven.

9. Dat deze taal in den vorm dien Newton er aan gegeven had, niet steeds toereikend is gebleven, maar zelf uitbreiding, verfijning en zelfs principiële hervorming behoefd heeft, kan achteraf nauwelijks verwonderen. Het bleek met name, dat zij niet in staat was, de verschijnselen te beschrijven, wanneer het om veel kleinere massa's en om veel grotere snelheden gaat dan de dagelijkse ervaring leert kennen. Echter heeft de hervorming die zij in onzen tijd heeft moeten ondergaan, om haar ook tot het vervullen van die taak bekwaam te maken, het beginsel waarop haar toepassing in de natuurwetenschap gebaseerd is, onveranderd gelaten. Het doel der theoretische natuurwetenschap is bij den overgang van de klassieke tot de moderne physica evenmin gewijzigd als haar methode4.

Daarom staat de klassieke natuurwetenschap tot de moderne in een gans andere relatie dan tot de antieke. Terwijl zij deze op belangrijke punten heeft moeten verloochenen en zich menigmaal door strijd van haar heeft moeten losmaken, leeft zij in gene als eerste en voor grote gebieden zelfs voldoend nauwkeurige benadering voort. De vakterminologie brengt dit nauwe verband tot uiting door den term mechanica te handhaven: relativiteits- en quantummechanica vormen de grondslagen van het moderne wereldbeeld, zoals de mechanica van Newton het voor de klassieke natuurwetenschap is en blijven zal. In dien zin kan men zeggen, dat de natuurwetenschap mechanistisch, het wereldbeeld gemechaniseerd gebleven is.

Men vermijdt ongetwijfeld misverstand door dit niet te doen en als typerenden trek van de moderne natuurwetenschap het kenmerk der mathematisering te noemen. Maar men zou nieuw en ernstiger misverstand wekken, indien men het voorstelde, alsof mechanisering en mathematisering tegenstellingen zijn, waarvan de eerste het kenmerkend nieuwe van de klassieke, het tweede dat van de moderne natuurwetenschap zou uitdrukken. Een alom bekend geworden uitlating van Jeans5: ‘The Great Architect of the Universe now begins to appear as a pure mathematician’, heeft er veel toe bijgedragen, deze voorstelling in stand te houden. Beschouwingen over het meer geestelijk element, waardoor de moderne natuurwetenschap zich van de klassieke zou onderscheiden6, hebben in dezelfde richting gewerkt. In feite is echter de Schepper van oudsher door natuuronderzoekers van de Platonische richting als een wiskundige beschouwd: men kan aan Plato's uitspraak ὁ ϑέος ἀει γεωμετρεῖ denken en aan menige uitlating van Kepler, waarin hij als zijn overtuiging uitspreekt, dat de schepping naar mathematische gezichtspunten heeft plaats gehad7.

Losgemaakt uit de theologische inkleding beduidt dit niet anders dan

dat de natuur in mathematische taal beschreven moet worden en dat ze voor den mens juist zover begrijpelijk is als hij haar werking in zijn mathematisch denken kan volgen. Dat dit inzicht echter de vrucht is die de klassieke natuurwetenschap in den loop van haar ontwikkeling tot rijpheid zou brengen, kan uit de bovenstaande bladzijden overvloedig duidelijk zijn geworden.

Hierdoor wordt tevens begrijpelijk, hoe het mogelijk is, dat ondanks de volstrekte omwenteling in het natuurwetenschappelijk denken, waarover in kringen die met de daadwerkelijke beoefening der physica slechts zeer uit de verte contact houden, met zoveel voldoening pleegt te worden gesproken, de physici zelf zich zo gemakkelijk en geleidelijk aan de nieuwe denkbeelden hebben aangepast, veel gemakkelijker en geleidelijker dan toen het er in de zestiende en zeventiende eeuw om ging, de Aristotelische natuurwetenschap door de klassieke te vervangen. De grote klove gaapt immers tussen deze beide laatste, niet tussen de klassieke en de moderne. Toen moest er een gans nieuw standpunt ten aanzien van de natuur worden veroverd: het substantiële denken, dat naar het wezen der dingen vroeg, moest worden verruild voor het functionele, dat de gedragingen der dingen in hun onderlinge afhankelijkheid wil vaststellen, de behandeling der natuurverschijnselen in woorden worden opgegeven voor een mathematische formulering van de daarin waargenomen relaties. In onze eeuw echter bleef het functionele denken met zijn essentiëlen, mathematischen uitdrukkingsvorm niet alleen gehandhaafd, maar verkreeg het eerst ten volle de heerschappij; de physica bleef het verloop der gebeurtenissen voorstellen door mathematische vergelijkingen; ze heeft alleen andere voorschriften moeten geven voor de wijze waarop de in die vergelijkingen optredende mathematische symbolen met de resultaten van physische metingen in verband moeten worden gebracht.

En zo kunnen we dan, aan het einde van dit boek gekomen, een stellig antwoord geven op de vraag die in de inleidende beschouwingen als het eigenlijke te behandelen probleem gesteld werd:

De mechanisering, die het wereldbeeld bij den overgang van antieke naar klassieke natuurwetenschap heeft ondergaan, heeft bestaan in de invoering van een natuurbeschrijving met behulp van de mathematische begrippen der klassieke mechanica; zij beduidt het begin van de mathematisering der natuurwetenschap, die in de physica der twintigste eeuw haar voltooiing krijgt.


Vorige Volgende