Het verhaal van Ilya Prigogine

Kunnen we de wereld ooit begrijpen, laat staan beheersen? Ilya Prigogine heeft een duidelijk en aantrekkelijk antwoord op die vraag: de wereld, de natuur, het hele universum is perfect te verstaan voor wie denkt in termen van waarschijnlijkheid. 'Er is geen fysica van de individuele molecule of het individuele atoom; er is alleen de fysica van de populaties', zegt hij. Dat inzicht heeft verregaande gevolgen. 'De klassieke fysica vertrok van zekerheid, en daarin werd waarschijnlijkheid als onzekerheid gezien. Vandaag weten we dat probabiliteit intrinsiek is aan de natuur. De natuur is geen rigide geometrische constructie, het is een roman, een verhaal.'


Ilya Prigogine is (net als Christian de Duve) een van de twee nog levende Nobelprijswinnaars die ons land rijk is. Prigogine is grondlegger van wat vandaag gemeenzaam als de 'chaostheorie' bekend staat, een theorie die in essentie zegt dat in een situatie van instabiliteit elementen de neiging hebben om zich te organiseren tot structuren van een hogere orde (auto-organisatie, zo noemt Prigogine dat). Zijn theorieŽn over de onomkeerbaarheid van de evolutie en het belang van tijd in de fysica leverden hem in 1977 de Nobelprijs voor Scheikunde op.

Vandaag vinden zijn inzichten stilaan ook hun toepassing in de sociale wetenschappen. Iedereen die een beetje mee wil zijn op om het even welk terrein, neemt gretig de chaoswoordenschat in de mond. 'De theorieŽn van de sociale wetenschappen zijn doorheen de geschiedenis altijd gespiegeld aan de inzichten van de fysica', zegt Prigogine daarover.

Ilya Prigogine werd in 1917 geboren in Moskou. Zijn familie vluchtte er enkele jaren later weg en kwam terecht in Brussel. Hij ontwikkelde zich hier tot een virtuoos pianospeler, maar heeft uiteindelijk voor wetenschappen gekozen, niet voor kunst. Hij studeerde aan de Brusselse ULB, waar hij nog altijd het Solvay-instituut voor fysica en scheikunde leidt (sinds 1967 is hij ook directeur van het Ilya Prigogine Center aan de University of Texas, in het Amerikaanse Austin).

Zijn appartement staat vol met neolithische beeldjes. 'Uw vrouw heeft geen bloemen op de tafel gezet', merken we op. Hij grinnikt, want hij begrijpt de verwijzing meteen: in zijn jongste boek, 'Het einde van de zekerheden', beschrijft hij de lucht in het appartement en de prachtige bloemen op de tafel als 'objecten ver van evenwicht, hoog georganiseerd dankzij irreversibele niet-evenwichtsprocessen'.

Ilya Prigogine: 'Ik denk dat we leven in een wereld uit evenwicht, een irreversibele wereld, die niet voldoet aan de klassieke wetten van Newton. Dat waren nog deterministische wetten, waarin de toekomst bepaald wordt door het verleden. Maar zo is onze wereld helemaal niet. Dat inzicht is stap voor stap gegroeid. Eerst dacht ik nog dat we ons zouden kunnen behelpen met kleine wijzigingen aan de klassieke theorie. Maar stilaan zag ik dat het om een fundamentele ommekeer ging in de fysica. We hebben er ons uiteindelijk rekenschap van gegeven dat wat wij de irreversibele fenomenen noemen, nog maar het topje van de ijsberg is. Want dit heeft verregaande implicaties op het sociale, het economische, het ecologische. Mijn jongere medewerkers zijn in die richting gaan werken.'

Tijd: U hebt zelf vooral aan de inzichten rond evolutie en tijd voortgewerkt.

Ilya Prigogine: 'Wat mij zelf vooral interesseerde, dat was de vraag naar de structuur die dat allemaal mogelijk maakt. Wat zijn de fundamentele wetten die dit wijzigende en evoluerende universum beheersen?''Die notie van evolutie was vreemd aan de fysica. We werkten vroeger met een tijdeloze fysica, waarin vandaag hetzelfde was als gisteren - in tegenstelling natuurlijk tot wat we allemaal waarnamen. De klassieke fysica beschrijft in werkelijkheid maar een heel klein deeltje van de reŽle wereld. De wereld zit namelijk vol onomkeerbare fenomenen: vanaf het simpelste (zoals de egalisatie van temperaturen) tot de meer complexe fenomenen (zoals structuren die ver uit evenwicht zijn, chaotische systemen). Maar dat werd in de klassieke fysica bekeken als fenomenologie, iets dat op een zekere dag zou resulteren in een klassieke verklaring. Ik heb geprobeerd die visie te bestrijden. Want net het omgekeerde is juist: de klassieke fysica beschrijft de uitzondering, het bijzondere geval. Neem het voorbeeld van de slinger zonder wrijving. U kent dat wel: zo'n ideale slinger blijft eeuwig slingeren, daar zit geen element van tijd in. In de werkelijkheid is er echter wel wrijving, en de slinger valt stil. Er is duidelijk een richting van tijd, de beweging vertraagt, er is energieverlies (dissipatie). Wel, het is de ideale slinger die de uitzondering is, niet omgekeerd. Het irreversibele is geen benadering van het reversibele. Ik denk dat het omkeerbare een bijzonder geval is in een wereld die onomkeerbaar is.'

Creativiteit

Tijd: Waar komen deze ideeŽn vandaan?

Ilya Prigogine: 'Ze zijn stilaan gegroeid, maar de basisideeŽn had ik al heel vroeg. Toen ik enkele maanden geleden tachtig werd, deed mijn medewerkster Isabelle Stengers mij de overdruk cadeau van drie artikels die ik net 60 jaar geleden in een studententijdschrift van de ULB had geschreven. 'Science et Philosophie' was de titel van het eerste, 'Dťterminisme' van het tweede, 'Evolution' van het derde. Dezelfde problemen waarmee ik me sindsdien altijd heb bezig gehouden.'

'Ik was toen vooral verbaasd dat de fenomenen die ik via de filosofen had leren kennen, zoals het begrip tijd, zo'n kleine rol speelden in de fysica. Filosofen noemden de tijd het meest ingewikkelde probleem, want het verwees naar ethiek, verantwoordelijkheid, keuze. Terwijl de natuurkundigen zeiden: de tijd speelt geen enkele rol. Ik denk dat het verschil in opvatting over de tijd het wezen is van de kloof tussen die twee culturen.'

'In mijn jongste boek zeg ik dat de klassieke natuurkundigen toch een heel speciale wereld beschrijven: een wereld waarin zich niets nieuws kan voltrekken, waarin alles is bepaald door de basisvoorwaarden. Het gesprek dat wij nu voeren, zou dus al 16 miljard jaar voorgeprogrammeerd zijn. Dat vind ik toch moeilijk te geloven.'

'Ik heb een heel andere conceptie van de werkelijkheid. De natuurwetten moeten volgens mij niet in zekerheden worden geformuleerd, maar in mogelijkheden, in waarschijnlijkheden. De natuur wordt dan iets dat mogelijkheden biedt - maar er is niet vooraf bepaald wťlke mogelijkheid zich uiteindelijk zal realiseren.'

'Dat is iets wat we in onze eigen menselijke ervaring ook zien. De slag van Waterloo had in de een of de andere richting kunnen aflopen. Er is geen natuurwet die de oplossing geeft.'

'Of om het anders te zeggen: er zijn twee ervaringen bij de mens die belangrijk zijn. Er is de ervaring van de herhaling: de zon die opkomt, de getijden, het repetitieve. Daarop zijn de mechanische wetten gebaseerd. Maar er is ook de creativiteit bij de mens, en die ervaren we alle dagen. Kijkt u even naar al die neolithische beelden hier, en die komen van overal: uit China, Mexico, India,... Wat een explosie van creativiteit over heel de wereld!'

'Uiteindelijk zouden de natuurwetten moeten corresponderen met Šl onze ervaringen: die van het repetitieve, ťn die van de creativiteit.'

Tijd: U citeert veelvuldig de Franse filosoof van 'la durťe' (de tijd zoals de mens hem ervaart), Henri Bergson. Leerde u hem al vroeg kennen?

Ilya Prigogine: 'Bergson heeft veel indruk op mij gemaakt. Hij zegt dat creativiteit een universele ervaring is, dat tijd vernieuwing is of helemaal niets. Dat heeft indruk op mij gemaakt. Maar zijn metafysisch discours over de 'pure intuÔtie', daar heb ik niet veel aan. Bergson behoorde nog tot de generatie filosofen (van Hegel over Heidegger tot de postmodernisten) die zegt dat de wetenschap niet over het essentiŽle gaat; volgens hen zou men zich op een niet-wetenschappelijk pad moeten begeven om tot de essentie te komen. Ik, die toch tegelijk wetenschappen en filosofie heb gestudeerd, ik vind dat onmogelijk. We sturen kosmonauten in de ruimte en ze komen toch terug, niet? Er is dus toch een overeenkomst tussen de wetten van Newton en de reŽle wereld. Dat allemaal opgeven om filosofische redenen, dat lijkt me toch heel moeilijk. Men moet bewaren wat men in de wetenschap heeft bereikt, en aanvullen. Men moet niet vernietigen.'

'Ik denk ik precies dŠt heb proberen te doen. Mijn aanvulling, dat is de idee dat de wereld wordt geregeerd, niet door wetten rond zekerheden, maar door wetten rond waarschijnlijkheid. Als we ons universum vergelijken met andere universa, dan zullen we zien dat zich daar andere mogelijkheden hebben gerealiseerd. Als je het leven hier zal vergelijken met het leven op andere planeten (en dat zal ooit wel mogelijk zijn), dan zal je kunnen zien dat de dingen daar anders zullen zijn. We zullen ooit elders een vorm van metabolisme en van reproductie zien (en dat is toch de essentie van leven), maar vrijwel zeker zullen zich daarbij andere mogelijkheden hebben gerealiseerd.'

'We staan nog altijd aan het begin van de wetenschap. We weten zeker dat het niet de geometrische, statische wereld is die we dachten te zien. We hebben nog geen goede theorieŽn over deze wereld, over de evolutie ervan. We weten nog niet waarom sommige reptielen zijn beginnen vliegen en andere niet, welk mechanisme dat heeft in gang gezet. Er is nog altijd geen geŁnifieerde theorie, zoals de hoge-energiefysici beweren. We zijn nog niet in het geheim der goden.'

Tijd: Het experiment van Miller om aminozuren te creŽren op laboratoriumschaal is toch gelukt: het bleek mogelijk om de bouwstenen van het leven zelf op te wekken

Ilya Prigogine: 'Dat was een interessant experiment, om aan te tonen dat het mogelijk was complexe molecules te bouwen. Maar in de ruimte zijn er vťťl complexe molecules. Van daar naar het leven, dat is nog een stapje verder. Volgens het werk van Eigen en Kaufmann is het leven geen molecule, maar een interactie tussen molecules, een proces dus.'

Tijd: Wat denkt u van experimenten zoals Ecosphere 2, de namaakwereld die in de Verenigde Staten werd gebouwd?

Ilya Prigogine: 'Het werk dat daar gedaan is, correspondeert een beetje met een vroegere etappe in mijn werk. Toen heb ik aangetoond dat, in een systeem dat wordt beheerst door de wetten van de probabiliteit, er tweesprongen zijn, bifurcaties, en dat er geen enkele zekerheid is welke weg het systeem uiteindelijk op een gegeven ogenblik zal inslaan.'

'Wat we uiteindelijk gedaan hebben, is aantonen dat er uiteindelijk geen fysica bestaat van het individuele atoom, de individuele molecule of zelfs van de kleine groep. Er is alleen de fysica van de populaties, die beheerst wordt door waarschijnlijkheid.'

Probabiliteit

Tijd: Hoe belangrijk waren mathematische instrumenten voor u?

Ilya Prigogine: 'Zeer belangrijk. Probabiliteit wordt gedirigeerd door mathematische wetten: de wet van de grote getallen, bijvoorbeeld.'

'In het begin waren mijn ideeŽn intuÔtief, men kon er nog veel tegen inbrengen, het was onvoldoende onderbouwd. Uiteindelijk vergt de fysica van populaties een mathematica die aangepast is aan globale situaties, die niet beperkt is tot een regio in de ruimte. Er was een mathematisch instrument nodig waarin het verschil tussen verleden en heden kon uitgedrukt worden. Als je probeert irreversibiliteit uit te drukken met behulp van sinus en cosinus, om maar iets te zeggen, dan zal dat niet gaan.'

Tijd: Als u uw eigen criticus zou moeten spelen, wat zou u dan zeggen?

Ilya Prigogine: 'Mijn grootste fout is misschien geweest dat ik veel te traag ben gegaan. Eens ik een intuÔtief idee had, was ik al tevreden. Het beeld dat ik voor me had was misschien te duidelijk, het verhinderde me om ver genoeg te gaan in zijn wiskundige uitdrukking. Het waren de kritieken van anderen die me telkens verplicht hebben dat idee te verfijnen.'

'En in de wetenschap is het moeilijk om de grens te trekken tussen koppigheid en volharding. Op een zeker ogenblik gingen de ideeŽn die ik formuleerde zo in tegen de heersende ideeŽn, dat ik me heel eenzaam voelde. Mijn beste medewerkers zeiden me op zeker ogenblik: hoezo, gelooft u niet in de wetten van Newton, in Einstein? Dat was je reinste grootheidswaanzin, begrijpt u. Misschien heb ik me niet snel genoeg rekenschap gegeven van de moeilijkheden die dat allemaal zou opleveren. Maar had ik dat wel beseft, dan had ik misschien niet doorgezet...'

Tijd: Indien u de alwetende 'demon van Laplace' was geweest...

Ilya Prigogine: 'De klassieke idee luidde dat probabiliteit een geestestoestand was, een onwetendheid. Rationaliteit was toen de zekerheid. Nu weten we dat probabiliteit een afgeleide is van de dynamiek, van de natuur. De waarschijnlijkheid spruit direct voort uit de natuur, ze is niet ingevoerd door de mens, of door de meting.'

'De natuur is geen rigide geometrische constructie. Alles wijst erop dat de natuur een roman is, een verhaal: kijk naar de oorsprong van het planetenstelsel, van de aarde, van het leven, van de ontwikkeling van de mens.'

'Einstein zei nog: tijd is illusie. Voor mij is tijd realiteit. Tijd is geÔntegreerd in de wereld. Als er ťťn gemeenschappelijk ding is in het hele universum, dan is het wel de tijd. Het mechanisme is verschillend, de veroudering verloopt bij een mens anders dan bij een rots of bij een ster. Maar de richting is dezelfde. Dus heb je een fysica nodig waarin de tijd een belangrijke rol speelt.'

Tijd: Toch staan we aan het einde van de wetenschap, zo schrijft tenminste John Horgan in 'The End of Science'.

Ilya Prigogine: 'Ik heb dat boek gelezen, ja. Spreken van het einde van de wetenschap, zeggen dat er geen grote problemen meer zijn, dat is toch absoluut belachelijk. We hebben nog altijd het ontstaan van het leven niet doorgrond, het mechanisme van de evolutie, enzovoort. We moeten ons bewust zijn van onze intellectuele zwakte tegenover wat zich afspeelt in de natuur.'

Economische chaos

Tijd: Er is de onweerstaanbare neiging om uw theorieŽn op sociologie, economie, ecologie toe te passen, zo schrijft u zelf in uw jongste boek.

Ilya Prigogine: 'Menswetenschappen hebben zich altijd gespiegeld aan het model van de natuurwetenschappen. Je ziet dat in de economie lange tijd de mechanische wetten van Newton werden gereflecteerd. Stewart Mill zei nog dat het maar een kwestie van tijd was voor we economische modellen zouden hebben met dezelfde voorspellingskracht als de voorspelling van ebbe en vloed.'

'Iedereen die de economische geschiedenis van dichtbij bekijkt, realiseert zich vandaag dat het daar bij uitstek om niet-lineaire fenomenen gaat, fenomenen in niet-evenwicht. Ik denk dat daar de grote verandering ligt: economie is geen newtoniaans gedetermineerd systeem, maar een systeem van niet-evenwicht, van multipliciteit, van onvoorspelbaarheid, waarin fenomenen opduiken als auto-organisatie, vorming van netwerken.'

Tijd: Veel mensen beroepen zich vandaag op Prigogine. We vonden uw naam terug in uitspraken van Verhofstadt, Di Rupo, Al Gore, om maar die te noemen.

Ilya Prigogine: 'We leven in transitie, in de overgang naar een informatiesamenleving, een communicatiesamenleving. Dat vraagt nieuwe concepten, een nieuw vocabularium. Ik denk dat het vocabularium van chaos, zelfordening, probabiliteit de werkelijkheid goed onder woorden kan brengen. Soms worden de termen dan misschien oppervlakkig gebruikt, maar het gaat toch in de goede richting.'

'Als je spreekt over auto-organisatie in economische zin, dan staan we daar misschien nog niet ver. We moeten voorbeelden geven. En die zijn er. Internet, dat is zelforganisatie. Niemand had de ontwikkeling van Internet voorzien, het is een voorbeeld van iets spontaans, buiten elke traditionele aanpak. En het werkt toch. Je zou nog andere voorbeelden kunnen noemen, de werking van de financiŽle wereldmarkten bijvoorbeeld.'

'Het circuleren van deze concepten speelt op zich al een rol. Ze corresponderen ook met een realiteit. Er ontwikkelt zich een evolutieve economie, en dat is een goede zaak.'

Tijd: Een van uw basisconcepten blijft de irreversibiliteit. Helaas bent u daar zelf een voorbeeld van: u bent nu tachtig.

Ilya Prigogine: 'Ik heb het geluk gehad lang genoeg te leven om te zien hoe mijn theorie een relatief stabiele vorm kreeg. Ik hoop nog voort te kunnen doen. Het werk is helemaal niet af, er is nog veel arbeid nodig op laboratoriumschaal, we moeten ook de andere domeinen van de fysica erin betrekken. Ik heb nog een groot programma af te werken - en of ik dat nu doe, of een van mijn opvolgers, dat is minder belangrijk.'


Back


Tekst en inhoud door Franky van Hamme & Erik Durnez
Verschenen in DE FINANCIEEL-ECONOMISCHE TIJD van 17 mei 1997 Layout door Theo van Klaveren
De auteurs zijn niet verantwoordelijk voor de inhoud van deze pagina's.
Commentaar over deze pagina's: E-mail naar Jan-Willem.