Marcus du Sautoy: “Mijn boek is een bijzondere reis naar de grenzen van onze kennis”

Wiskundige Marcus du Sautoy, hoogleraar aan de universiteit van Oxford, weet heel veel, maar ook heel veel niet. Hij besloot te onderzoeken of er grenzen zijn aan onze kennis of dat we ooit alles zouden kunnen weten. Het resultaat: Wat we niet kunnen weten, het nieuwste boek van du Sautoy waarin hij zijn zoektocht heeft vastgelegd. Met Janneke Siebelink, hoofdredacteur van Lees Magazine, praat hij over de oneindigheid van het universum, tijdreizen en Aristoteles.

Meer dan 2000 jaar geleden zei Aristoteles: iedereen wil van nature graag dingen weten. Maar zijn er grenzen aan wat mensen kunnen weten? Dat is de vraag die je onderzoekt in Wat we niet kunnen weten, je fascinerende boek over de grenzen van wetenschappelijke kennis. Wanneer begon je zoektocht?
Mijn zoektocht begon toen ik als mens bewustzijn kreeg, want wat je zegt over Aristoteles zit in onze genen. We hebben als soort overleefd omdat we ons universum, de omgeving waarin we leven, wilden begrijpen. Maar de zoektocht voor dit boek begon toen ik een nieuwe baan kreeg, Professor for the Public Understanding of Science aan de University of Oxford. Dat is een belangrijke titel. Mensen verwachten dat ik alles weet over wetenschap en dat ik het aan iedereen moet uitleggen. Ik realiseerde me dat geen enkele wetenschapper alles weet, en ik vroeg me af of er een punt is waarop de wetenschap alles weet. We leven in een geweldige tijd waarin de wetenschap bijzondere ontdekkingen doet. Elke keer dat je de krant leest, is er weer een nieuwe diersoort of nieuwe planeet ontdekt. Dus ik vond het interessant om het van de andere kant te benaderen: kan ik als wetenschapper te weten komen of er iets is dat we niet kunnen weten? Zijn er grenzen aan wat we kunnen weten? Daar gaat dit boek over.

Je hebt zeven grenzen onderzocht en hebt er twee meegenomen. Kun je een voorbeeld laten zien?
Ik heb ze de grenzen van de kennis genoemd en ben erachter gekomen dat er zeven gebieden in de wetenschap zijn met dingen die we misschien niet kunnen weten. Daarom dacht ik dat het de lezer en mijzelf zou helpen om iets tastbaars te hebben, iets dat ik mee kan nemen wanneer ik de grenzen opzoek. Een van die dingen is iets dat symbool staat voor het onbekende een dobbelsteen. Waarom zijn we geïnteresseerd in wat er gebeurt als een dobbelsteen wordt geworpen? Ik gooi hem nu en er komt 1 uit. Maar wist ik van tevoren dat ik 1 zou gooien? We kennen de natuurkunde, we weten wat zwaartekracht is, dus eigenlijk zou een dobbelsteen niet iets moeten zijn dat we niet weten. We weten nu dus dat er iets is dat we de chaostheorie noemen, het onderwerp van de eerste grens. Dat gaat over de beperkingen aan wat we kunnen weten over de toekomst. Neem nu zoiets simpels als het weer. We weten hoe we het moeten voorspellen, maar een kleine verandering kan ervoor zorgen dat het weer helemaal omslaat. Net als met de dobbelsteen. Als ik vanuit een net iets andere hoek gooi, dan valt hij op een 3 en niet op een 1. De dobbelsteen is een perfect voorbeeld van hoe moeilijk het is om de toekomst te kennen, ook al weten we hoe die moeten voorspellen.

Waarom heb je gekozen voor zeven grenzen?
Ik heb dat aantal niet van tevoren vastgesteld en dat is ook een beetje in de geest van het boek. Het is een ontdekkingsreis die ik samen met de lezer onderneem. Ik verwacht niet dat de lezer alles begrijpt. Ik wil ze niet pushen. We zoeken de grenzen van kennis op, dus sommige delen zijn best wel moeilijk. Maar ik vind het ook moeilijk en ik probeer ook mijn eigen uitdagingen uit te leggen. Mensen die het boek hebben gelezen, zeggen dat ze het waarderen dat ze samen met mij op onderzoek uit gaan. Soms gaan we daarbij over de rand. Dus zet jezelf schrap voor een bijzondere reis naar de grenzen van kennis.

“Het is een beetje beangstigend als blijkt dat er altijd dingen zijn die buiten onze capaciteit liggen om dingen te weten”

Wilde je dit boek voor iedereen schrijven?
Ja, mensen moeten niet denken dat ze wetenschapper moeten zijn om dit boek te lezen. Dit is juist een boek voor niet-wetenschappers. Er zijn geweldige verhalen in de wetenschap en ik wilde die delen met mensen die er misschien geïnteresseerd in zouden zijn. Dit boek is niet technisch. Ik heb geprobeerd de verhalen te vertellen op een manier die aanslaat bij mensen die niets van wetenschap weten. Zoals Aristoteles al zei, we willen graag dingen weten. Dus ik hoop dat dit boek mensen helpt die willen weten hoe het universum werkt, wat we wel weten en hoe we weten wat we weten.

Het is ergens best wel filosofisch. Hebben wetenschappers filosofen nodig?
Ja, er komen een paar interessante filosofen voorbij in dit boek. Je hebt wetenschap, maar ook filosofie, want het gaat erom welke invloed dit heeft op de mens. Het feit dat we bijvoorbeeld niet kunnen weten of het universum oneindig is, is een hele grote vraag. Misschien krijgen we er nooit antwoord op. Er is ook een interessante vraag over God. Ik onderzoek: wat als God bestaat uit dingen die boven ons, boven de menselijke kennis, uitstijgen? Misschien kunnen we ontdekken wat dat voor dingen zijn. Er zitten dus veel interessante elementen in: verhalen, wetenschap, filosofie, religie.

Ben je gelovig?
Ik geloof niet dat er een bovennatuurlijk, intelligent wezen is, maar ik denk dat er wel dingen zijn die onze capaciteit om dingen te weten sturen. We hebben het over bovennatuurlijke zaken. Die bestaan echt. Dat zou je een religieus element kunnen noemen. Ik denk dat we op onze reis moeten erkennen dat mensen niet alles kunnen weten.

Als meisje voelde ik me melancholisch toen ik ontdekte dat we niet alles kunnen weten. Hoe voel jij je daaronder?
Hetzelfde. Het is een beetje beangstigend als blijkt dat er altijd dingen zijn die buiten onze capaciteit liggen om dingen te weten. Dat is het grote onbekende in mijn leven als wetenschapper. Ik wil niet alles weten, want dan houdt wetenschap op te bestaan. Ik wil dat er dingen zijn die we niet weten, maar die we in de toekomst misschien wel kunnen weten. Dit is heel belangrijk. Als kind kijken we naar de lucht en vragen we ons af of die oneindig is. En als dat niet zo is, hoe werkt het dan? Is er een muur? Nu denken we dat het een lus is, net zoals de aarde geen muur heeft. Je kunt rond blijven gaan. Misschien is het universum wel net zoals de aarde en heeft het een 4D-vorm. De vraag of het universum oneindig is, is een vraag die wij mensen waarschijnlijk nooit kunnen beantwoorden.

Geloof je in buitenaards leven?
Dat is een belangrijke vraag. Ik denk dat het bestaat. Hier kun je wiskunde voor gebruiken. Je kijkt hoe groot het universum is en wat de kans is dat er leven is op andere planeten. De kans is zeer klein, net zo klein als 36 dobbelstenen gooien en dat ze allemaal op zes vallen. Het universum bestaat al heel lang, dus de kans dat zich leven heeft ontwikkeld ergens anders is weliswaar klein, maar het zou zomaar nog kunnen gebeuren. Het is al eens gebeurd, dus waarschijnlijk gebeurt het nog vaker. Veel wetenschappers zeggen: dat zou alles veranderen. Zij hebben waarschijnlijk andere kennis, en dat is geweldig. Want wetenschap is een soort universele taal. Aliens kennen Breaking Bad waarschijnlijk niet. Zelfs in het westen hebben we een andere cultuur dan in de rest van de wereld. Maar wetenschap is echt universeel, en dat is iets dat we mogelijk delen met buitenaards leven.

“Misschien was ik anders niet geboren en geen wiskundige geworden”

Welke vraag zou je nog graag beantwoord willen hebben voordat je doodgaat?
De dood is een van de redenen voor dit boek. Toen ik jonger was, dacht ik dat ik nog genoeg tijd had om alle vragen te beantwoorden en alles te weten wat er te weten viel. Maar later kwam ik erachter dat ik daar niet genoeg tijd voor heb. De vraag waarop ik echt het antwoord zou willen hebben, is: is het universum oneindig? Oneindigheid is voor mij als wiskundige een belangrijk concept dat ik vaak gebruik in mijn werk. Ik zou graag weten of het universum maar blijft doorgaan. Maar misschien is er wel niets echt oneindig, behalve het concept van oneindigheid in ons hoofd.

Heb je weleens geestverruimende middelen gebruikt?
Ik ben daar altijd een beetje nerveus over geweest, want ik vind dat je als wiskundige kalm, koel en gedisciplineerd moet zijn. Maar ik vind wel dat je verschillende karaktereigenschappen moet combineren als wetenschapper. Als je het onbekende gaat ontdekken, heb je verbeelding, creativiteit en gekke ideeën nodig. En de koude logica om dat allemaal in twijfel te trekken. Daarom werk ik graag samen met creatievelingen die me helpen om op een andere manier te denken, bijvoorbeeld muzikanten of theatermensen. Ik heb zelf een theatershow geschreven, X and Y, waar ik mee optreed. Daarin ga ik op zoek naar antwoorden op vragen als: wat is tijd, wat is oneindigheid, wat is liefde en wat is de dood? Mijn theatershow heeft me dus geholpen om die grenzen te onderzoeken. Dat vind ik een meer stimulerende omgeving om het onbekende in te duiken dan geestverruimende middelen.

In 2014 stond in het wetenschappelijk tijdschrift Nature dat het aantal wetenschappelijke artikelen sinds de Tweede Wereldoorlog elk jaar is verdubbeld en dat computers zich exponentieel hebben ontwikkeld. We leven in de gouden eeuw van de wetenschap. Hoe lang gaat dat nog door?
Er worden in een razendsnel tempo wetenschappelijke ontdekkingen gedaan, maar exponentiële groei kan niet blijven doorgaan. Wanneer komt het moment dat het afneemt? Misschien komt de wetenschap op een gegeven moment wel op een Theorie voor Alles, een theorie waarin we alle deeltjes om ons heen kunnen uitleggen. Misschien hebben we dan alle formules daarvoor wel. Dat zou het einde van de wetenschap betekenen. Maar het interessante is, we weten nooit of dat het definitieve antwoord is, want wie weet wat er opeens nog ontstaat? Misschien bereiken we wel een punt waarop het aantal wetenschappelijke ontdekkingen afneemt. Daar zijn we nog niet, we hebben nog een aantal spannende decennia voor de boeg. Maar misschien zit er ook een grens aan wetenschappelijke ontdekkingen.

Denk je dat we ooit zullen gaan tijdreizen?
In mijn boek gaat een heel hoofdstuk over de tijd. We reizen natuurlijk al door de tijd, met de snelheid van 1 seconde per seconde. We kunnen al wel sneller in de toekomst reizen. Ik heb twee dochters, een identieke tweeling. Stel dat een van hen in een ruimteschip de ruimte in wordt gestuurd en na tien jaar terugkomt. Zij is dan maar tien jaar ouder geworden, maar haar tweelingzus is dan tachtig jaar ouder. De zus die in de ruimte is geweest, reist dus naar de toekomst, want zij ziet in tien jaar tijd tachtig jaar verstrijken. De echte uitdaging is of we naar het verleden kunnen reizen. Dat is lastig, want dan hebben we met paradoxen te maken. Zoals je ziet in Back to the Future, kun je het verleden zodanig beïnvloeden dat je ervoor kunt zorgen dat je nooit wordt geboren omdat je ouders elkaar nooit ontmoet hebben. Terug in de tijd reizen zorgt dus voor een hoop problemen. Maar natuurkundig gezien is er geen reden dat het niet mogelijk zou kunnen zijn.

Als het nu al mogelijk zou zijn, naar welk tijdperk zou je dan willen reizen?
Ik zou graag teruggaan naar de Franse Revolutie, want een van mijn wiskundehelden leefde toen. Ik ben gespecialiseerd in symmetrie, en een jonge wiskundige uit die tijd, Évariste Galois, heeft veel gedaan op dat gebied. Hij stierf op zijn 21^e tijdens een duel. Ik zou graag teruggaan in de tijd om tegen hem te zeggen: “ga niet naar buiten vandaag! Je wordt neergeschoten, je gaat dood!” Maar dat zou misschien de tijd teveel beïnvloeden. Misschien was het wel de bedoeling dat hij zou sterven, misschien was ik anders niet geboren en geen wiskundige geworden.