de betere tjingeltjangel | essay #005

Het standaardmodel van de natuurkunde telt zeventien fundamentele kwantumvelden: zes voor quarks, zes voor leptonen, vier voor krachten en het Higgs-veld. Op elk punt in het universum zijn al deze velden tegelijk aanwezig. Ze liggen niet als taartlagen op elkaar, maar vloeien volledig door elkaar heen. Elk stukje ruimte is een hutsepot van al die velden tegelijk.

De mooiste vergelijking die ik begrijp is die van geluid in een concertzaal. Stel je een orkest voor dat in diezelfde concertzaal speelt. Elke instrument weeft zijn eigen golfpatroon, maar al die golven bestaan samen op elk punt in dezelfde lucht. De luchtdruk op één plek is de som van viool, hobo en pauken; alles klinkt tegelijk. Eén medium, talloze golven die elkaar doorkruisen zonder elkaar te verstoren.

Dat lijkt verrassend veel op hoe kwantumvelden blijkbaar werken. Een deeltje is simpelweg een aangeslagen trilling in zo'n veld, zoals een toon een trilling in de lucht is. En stilte is nooit echt leegte. Zelfs als geen enkel instrument speelt, blijft de lucht aanwezig. Zo is ook het kwantumvacuüm nooit leeg; de velden zijn er altijd, zelfs zonder deeltjes. Ze trillen zachtjes na, zoals lucht nooit volledig tot rust komt.

Toch schiet elke analogie ergens tekort. Dat is nu eenmaal het lot van vergelijkingen.

Een viool brengt geluid voort. Er is een duidelijke keten: snaar, klankkast, lucht, oor. Oorzaak en gevolg, properkes te volgen. Maar bij een kwantumveld weet niemand precies wat het voortbrengt. Misschien is dat zelfs geen zinnige vraag. Het elektromagnetische veld lijkt niet te ontstaan door iets dat het veroorzaakt. Het is er gewoonweg. Of dat gewoon is, hangt ervan af wat je gewoon noemt. Het lijkt tot de diepste structuur van de werkelijkheid te behoren.

En dan verschuift de vraag. Waarom bestaan juist deze velden met precies deze eigenschappen? Het standaardmodel beschrijft ze, maar verklaart ze niet. Er zijn zo'n vijfentwintig vrije parameters: die komen niet uit de theorie, maar worden experimenteel bepaald, als een recept met ingrediënten maar zonder hoeveelheden. Het is net alsof je een orkest hoort en elke toon feilloos kunt benoemen, maar als je vraagt wie de partituur schreef en waarom juist deze noten, en waarom die instrumenten op dat moment, dan blijft het stil.

De vraag die dan overblijft is oud en onbeantwoord: heeft iemand de partituur geschreven?

Mogelijke antwoorden:

Het eerste is religieus: ja, iemand heeft het geschreven. Er is een componist, een plan, een bedoeling. De coherentie die we waarnemen is het bewijs van een ontwerper. Het is een antwoord dat miljoenen mensen troost en richting geeft. Maar het verplaatst het raadsel alleen maar. Wie ontwierp de ontwerper?

Het tweede is nihilistisch: niemand heeft het geschreven. Het is willekeurig lawaai dat door toeval coherent klinkt. We projecteren orde op chaos omdat ons brein niet anders kan. Maar het verklaart niet waarom de werkelijkheid zo buitengewoon gestructureerd is dat wiskunde haar kan beschrijven.

Misschien is het gewoon jazz?

Jazz kent meestal geen partituur, maar is ook geen chaos. Er zijn patronen, er is structuur, maar die ontstaat terwijl er wordt gespeeld. Niemand bepaalt vooraf waar het naartoe zal gaan, en toch klinkt het alsof het niet anders had kunnen zijn. Coherentie zonder ontwerp. Vorm die uit het samenspel zelf ontstaat.

Misschien doet de werkelijkheid precies dat. Geen uitgeschreven compositie die wordt nagespeeld. Geen willekeurig lawaai, want dan zou de samenhang puur toeval zijn. Maar improvisatie: een vorm die ontstaat uit interactie, uit velden die op elkaar reageren, patronen die verschijnen en weer verdwijnen.

Het bijzondere aan jazz is dat het luisteren vraagt. Elke muzikant reageert op wat de ander speelt. Er is geen hiërarchie, geen dirigent, maar wel een voortdurende afstemming tussen de spelers. Dat doet denken aan hoe kwantumvelden zich tot elkaar verhouden: het ene veld beïnvloedt het andere; deeltjes ontstaan door interactie, niet door bevelen.

Stephon Alexander, theoretisch fysicus aan Brown University, schreef er een heel boek over: The Jazz of Physics. Het bijzondere: Alexander is naast fysicus ook jazzsaxofonist. Hij gebruikt jamsessies als methode om zijn geest open te stellen voor wetenschappelijke inzichten. De improvisatie is voor hem niet alleen een metafoor, maar ook letterlijk hoe hij denkt.

Geen partituur. Geen dirigent. Alleen resonantie.

De vraag die voor mij overblijft, is niet wie er dirigeert en of er een partituur bestaat. Wat mij bezighoudt, is of er eigenlijk wel een verschil is tussen muzikant en muziek. Of het spelen en creëren niet zelf de kern vormen. Of de samenhang die we overal zien, in kwantumvelden, in jazz, in twee mensen die los van elkaar hetzelfde denken, niet voortkomt uit een plan, maar uit de aard van de werkelijkheid zelf.

Ik weet het niet. Maar het swingt wel.
En nu zet ik volgaarne nog eens de naald op Better Get It In Your Soul.