Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

De cellular automata van Gerard ’t Hooft

Afgelopen donderdag 18 december was er een Lectio Magistralis van Gerard ’t Hooft, Nobelprijswinnaar Natuurkunde in 1999 in de Aula Magna van de Universiteit van Padua. De titel was: “Cellular automata and the foundations of Quantum mechanics.”

Gerard t'Hooft in de Aula Magna

Gerard ’t Hooft in de Aula Magna

Aangezien ik mij niet lang geleden voor kwantumbiologie en biofysica ben gaan interesseren, leek het me wel een goede gedachte deze lezing bij te wonen. Ik weet bijzonder weinig van kwantummechanica en doe hier een bescheiden poging beknopt weer te geven wat ’t Hooft zoal zei. Het was ook niet mogelijk aantekeningen te maken, dus schrijf ik een en ander uit ’t Hooft op. De foto van ’t Hooft is vanwege het slechte licht niet goed gelukt, maar hij was er echt (zie foto).

Het abstract luidde als volgt:

“Quantum mechanics is usually regarded as a theory that is fundamentally different from any deterministic system. It even demands for an alien logic, and it is considered to be a fact that simple classical explanations of quantum phenomena will forever be impossible. Yet there are a few simple models that suggest the contrary. Wanting to know what would be wrong with such models, we investigated these further. We are getting models that look more and more like the quantum world, and they even yield fascinating explanations for some mysteries that have been haunting the investigators of the quantum. Could the usual “no-go” theorems be wrong?”

Een cellular automaton bestaat uit een matrix waarin een cel (geen biologische cel!) informatie bevat. Dit kan een 0 of een 1 zijn of een combinatie daarvan of heel iets anders. Deze informatie beïnvloedt de neighbouring cells volgens een bepaald algoritme en de matrix evolueert. Met de cellular automaton kan een big bang gesimuleerd worden of bijvoorbeeld evolutie van een heelal of evolutie volgens de evolutietheorie van Darwin.

 

 

Dit proces kan in principe reversibel zijn. Gerard ’t Hooft voegde toe dat dit waarschijnlijk alleen van toepassing is op microschaal (elementaire deeltjes en wellicht moleculen?) maar niet op macroschaal (planeten?). Leonardo da Gioiella1) lijkt voorstander van het idee dat ons universum uitdijt en inkrimpt. Zie ook  een van zijn laatste comments onder voorgaand blog.

Er wordt een onderscheid gemaakt tussen de klassieke of Newtoniaanse fysica en de kwantumfysica die elk hun eigen regels hebben. Wij kunnen met onze meetapparatuur niet verder dan tot de nu bekende elementaire deeltjes. Nu is Gerard ’t Hooft er van overtuigd dat we dat in de toekomst wel kunnen en wellicht zullen zien dat ook deze deeltjes onderhevig zijn aan de wetten van de klassieke fysica. Hoe groter de schaal is waarop je kunt observeren, hoe meer je onafhankelijk zult zijn van statistische metingen van het gedrag van de deeltjes. In dat geval zou het universum deterministisch zijn en ligt alles dat er nu gebeurt besloten in hetgeen er eerder gebeurd is.

De uitdrukking “ het stond (of staat) in de sterren geschreven” is dan van grotere betekenis dan je zou denken.

Dat het universum deterministisch van aard zou zijn, zou betekenen dat wij geen vrije wil hebben, volgens ’t Hooft. Het is in dat geval ook denkbaar een universum te simuleren zoals beschreven in het artikel “het simulatieargument” van Kees Jaspers2).

De lezing behandelde nog veel meer onderwerpen, maar die waren voor mij niet allemaal even duidelijk. Bijvoorbeeld informatie in bits die zich op de wanden van de zwarte gaten zouden bevinden. Daar kan ik jammer genoeg door gebrek aan achtergrondkennis niets zinnigs over zeggen.

 

1) Leonardo da Gioiella gaf eerder gastbijdragen op dit blog en geeft regelmatig commentaar onder mijn blogberichten. Hij heeft ook een eigen blog en site.

2) Kees Jaspers is geïnteresseerd in fysica en ook hij draagt met reacties bij onder dit blog. Zie ook zijn artikel op Forum C van Geloof & Wetenschap en het blog van Jan Auke Riemersma over het simulatieargument en over de vrije wil.

31 Reacties op “De cellular automata van Gerard ’t Hooft

  1. nand braam december 22, 2014 om 12:40

    @ Marleen

    Ik heb het boek van Andreas Wagner inmiddels in mijn bezit en ben gekomen tot pagina 150. Waarschijnlijk kom ik rond de Kerstdagen met een commentaar, als dat nog mag.

    Wat gedetermineerdheid betreft denk ik dat je verschil moet maken tussen dode materie en levende materie. Ik denk dat voor dode materie Gerard ’t Hooft uiteindelijk gelijk zal krijgen:
    “ Wij kunnen met onze meetapparatuur niet verder dan tot de nu bekende elementaire deeltjes. Nu is Gerard ‘t Hooft er van overtuigd dat we dat in de toekomst wel kunnen en wellicht zullen zien dat ook deze deeltjes onderhevig zijn aan de wetten van de klassieke fysica. Hoe groter de schaal is waarop je kunt observeren, hoe meer je onafhankelijk zult zijn van statistische metingen van het gedrag van de deeltjes. In dat geval zou het universum deterministisch zijn en ligt alles dat er nu gebeurt besloten in hetgeen er eerder gebeurd is.”

    Voor het menselijk leven, is die gedetermineerd er niet zoals bij dode materie of eenvoudige levensvormen. De mens kan bijvoorbeeld, als het gaat om essentiële keuzes, bewuste keuzes maken (vrije wil), die niet gedetermineerd zijn. Dat kan geweldige gevolgen hebben voor de wereld van de levende materie maar ook voor de dode materie, die middels de “natuurwetten” gedetermineerd is tot bepaald causaal gedrag. Een extreem voorbeeld ter verduidelijking: als een “paranoïde” leider van een land dat over kernwapens beschikt, besluit om de “atoomtrekker” over te halen, heeft dat enorme consequenties voor de wereld van de levende en dode materie.

  2. Kees Jaspers december 22, 2014 om 15:36

    Nand,
    Uit discussies in het verleden weet ik dat jij als gelovig mens de vrije wil wel moet redden, wil het geloof in een god zin hebben. Op zich is het prima dat je dat wilt, maar het is natuurlijk geen argument. Kun je aangeven waarom het determinisme volgens jou niet geldig is voor de mens? En waarom wel voor dode materie of eenvoudige levensvormen zoals je zegt? Wanneer overschrijdt je de eenvoud en wordt het een levensvorm met een vrije wil?
    En Nand, als die paranoïde leider een hersentumor bleek te hebben die zijn gedrag volledig kan verklaren? Hoe staat het dan met diens vrije wil?
    Het is hier niet de plek voor een zoveelste discussie over de vrije wil, maar ik ben wel geïnteresseerd in een kort antwoord van je.

    De discussie over wat dode en levende materie is hier uiteraard wél interessant. In dat verband wil ik verwijzen naar het vrije wil theorema van Conway en Kochen. Zij bewezen daarmee weliswaar niet dat de vrije wil werkelijk bestaat. Wat zij wél lieten zien was dat er geen greintje vrije wil kan bestaan als het determinisme waar is en dat als de vrije wil wél bestaat, dat elementaire deeltjes die ook hebben. De vraag die ik dan stel is of die deeltjes dan als ‘levend’ beschouwd moeten worden? Hun theorema draagt wat mij betreft mede bij aan het idee dat er geen fundamenteel onderscheid is tussen levende en dode materie. Dat geldt sowieso al als het determinisme waar is, maar eveneens als het determinisme niet waar is en het theorema van Conway & Kochen geldig is volgens welke immers ook deeltjes een vrije wil hebben.

  3. Kees Jaspers december 22, 2014 om 15:37

    Marleen,
    Het levensspel van Conway is een uitvoering van een cellulaire automaat. Het interessante ervan is dat aan de hand van een paar eenvoudige regels er onverwachte ‘levende’ structuren uit voort lijken te komen. Echt bewijzen doet dit spel uiteraard niks, maar toch. (Zie pagina 20 van mijn essay ‘Determinisme versus vrije wil’.)
    Verder zal het duidelijk zijn dat een geprogrammeerd spel als dit, volledig gedetermineerd is en toch de indruk geeft van een levende structuur .

  4. Kees Jaspers december 22, 2014 om 15:41

    Marleen,
    ’t Hoofts meest recente artikel ‘The Cellular Automaton Interpretation of Quantum Mechanics’ van juni 2014 moet ik nog (proberen te) lezen. Het beslaat maar liefst 207 pagina’s, dus daar ben ik even zoet mee.

  5. Marleen december 22, 2014 om 20:13

    Nand,

    Dat een ‘paranoïde’ leider de trekker over zou halen, kan, hoe verschrikkelijk dit ook is, in principe deterministisch van aard zijn. Het feit dat hij een tumor zou hebben of niet is misschien een mogelijke medische verklaring, maar maakt in dit verband geen verschil. Misschien heeft deze leider geen ‘afwijking’ nodig om tot zo’n besluit te komen en is zijn beslissing een pure samenloop van omstandigheden op subatomair, atomair of moleculair niveau in zijn zenuwstelsel, in de input die hij ontvangt en ga zo maar door.
    Nu is mijn blogbericht een verslag van wat ik begrepen heb van wat ’t Hooft gezegd heeft en ik kan mijzelf geen voorstander noemen van dit of andere inzichten omtrent determinisme en vrije wil. Dus zal ik geen stanpunt verdedigen.

    Je kunt uiteraard nog steeds terecht op het blog over Wagners laatste boek

  6. Marleen december 22, 2014 om 20:15

    Kees,

    Het artikel van ’t Hooft zag ik net voordat ik dit bericht wilde publiceren. Het is vast de moeite waard dat door te lezen. Ik kan daar pas over een week aan beginnen, want er staan nu feestdagen voor de deur.
    Het idee dat deeltjes een vrije wil zouden hebben lijkt me indruisen tegen het idee dat deeltjes, vooral als ze aan de klassieke fysica zouden gehoorzamen, de natuurwetten volgen van de fysica. Ze trekken elkaar aan of stoten elkaar af naar gelang hun lading, om een voorbeeld te noemen. Dan lijkt mij niet dat er sprake kan zijn van vrije wil, of je moet de betekenis van vrije wil veranderen.
    Dat alles zowel levende materie als dode materie eenvoudig als materie gezien moet worden lijkt me een simplificatie; leven vind je niet zomaar overal, daar zijn toch wel bijzondere voorwaarden voor nodig.

  7. Marleen december 22, 2014 om 20:24

    Een artikel op Scientiasalon vers van de pers over free will zegt onder andere:

    Hard determinism had its classic statement in the time when Newtonian physics reigned (see, e.g., d’Holbach 1770), but it has very few defenders today — largely because the standard interpretation of quantum mechanics has been taken by many to undermine, or at least throw into doubt, the thesis of universal determinism. This is not to say that determinism has been refuted or falsified by modern physics, because it has not. Determinism still has its modern defenders, most notably Ted Honderich (1988, 2002), and the final interpretation of physics is not yet in. It is also important to keep in mind that even if we allow some indeterminacy to exist at the microlevel of our existence — the level studied by quantum mechanics — there would still likely remain determinism-where-it-matters (Honderich 2002, 5). As Honderich argues: “At the ordinary level of choices and actions, and even ordinary electrochemical activity in our brains, causal laws govern what happens. It’s all cause and effect in what you might call real life” (2002, 5). Nonetheless, most contemporary skeptics defend positions that are best seen as successors to traditional hard determinism.

    Het artikel kan hier gevonden worden:

    Free will
    http://scientiasalon.wordpress.com/2014/12/22/free-will-skepticism-and-its-implications-an-argument-for-optimism-part-1/

  8. nand braam december 23, 2014 om 07:47

    @ Kees

    Je vraagt aan mij:

    “Kun je aangeven waarom het determinisme volgens jou niet geldig is voor de mens? En waarom wel voor dode materie of eenvoudige levensvormen zoals je zegt? Wanneer overschrijdt je de eenvoud en wordt het een levensvorm met een vrije wil?”

    De mens is niet volledig gedetermineerd omdat hij een bewustzijn heeft, waarmee hij “bewust” beslissingen kan nemen.

    De fout die “deterministen” maken is dat zij het “ik”, het “zelf” laten samenvallen met het bewustzijn. Als je dat doet ga je na verloop van tijd min of meer vanzelf de (onjuiste) conclusie trekken dat de persoonlijke handelingen volledig gestuurd worden door het onbewuste en nog verder dat de vrije wil niet bestaat. Via het bewustzijn (bewuste gedachten) kan het “ik” wel degelijk het onbewuste “ik” zelf programmeren. Daar is o.a. reflectie voor nodig. Zie het bewustzijn als de TomTom die geprogrammeerd wordt door de chauffeur om het onbewuste richting te geven. Een andere vergelijking : er is niet één kapitein op het schip. Het schip wordt bestuurd door een team bestaande uit een stuurman (het onbewuste “’ik”) en een navigator (bewuste gedachten en zelfinterpretatie). De stuurman heeft het roer in handen. Alles wat het schip (de persoon als geheel doet), is in directe zin het gevolg van de handelingen en besluiten van de stuurman. Veel gemakkelijke, dagelijkse beslissingen neemt de stuurman alleen. Voor wat betreft het algehele vaarplan en de wat lastiger beslissingen is het goed dat er ook een navigator is. De navigator houdt bijvoorbeeld bij waar het schip is, hoe het reageert op de zee en de wind en waar uiteindelijk heen gekoerst moet worden.
    Sommige hogere dieren (b.v. mensapen) hebben ook bewustzijn (echter op een veel lager nivo dan bij de mens) en zijn dus niet volledig gedetermineerd. Ze volgen hun dierlijke instincten maar vertonen ook bewust gedrag b.v. als ze zich empathisch gedragen tegenover soortgenoten.
    Zie ook:

    http://www.dierenmuseum.nl/de-dierenwereld-2/emoties-zelfbewustzijn-empathie-intelligentie-moraal/

    Dode materie is volledig gedetermineerd want heeft geen bewustzijn en is volledig onderworpen aan de natuurwetten (chemisch, fysisch, biologisch). Eenvoudige levensvormen hebben geen bewustzijn en kunnen alleen in leven blijven als de omstandigheden in hun omgeving (fysisch, chemisch, biologisch) geschikt blijven. In die zin zijn ze volledig gedetermineerd.
    Bij welk organisme de grens van eenvoud overschreden wordt, weet ik niet? Misschien weet Marleen dat, zij is bioloog, ik niet.

    Mijn voorbeeld van de “paranoïde” leider was wellicht niet zo handig. Ik had in ieder geval het woord “paranoid” niet moeten gebruiken, maar moeten schrijven :de leider die alles afwegende besluit de atoomtrekker over te halen etc. Zo’n situatie is niet eens zo fictief. Premier Netanyahu van Israël komt wellicht, onverhoopt, voor die keuze te staan als Iran zijn kernwapenprogramma doorzet en verder gaat.. In die zin is het kernwapenarsenaal van Israël, naar mijn mening, een minstens zo’n grote bedreiging voor de wereldvrede dan de nucleaire aspiraties van landen als Iran en Noord-Korea. Waarom blijft Israël buiten schot op dit punt?

    Maar ik had beter een voorbeeld uit het dagelijks leven kunnen nemen. Als een echtpaar na 15 jaar huwelijk besluit toch te scheiden, omdat ze “uit elkaar” zijn gegroeid, is dat een beslissing uit vrije wil. Zelfs tegen een soort van determinatie in. Men leek tot elkaar voorbestemd. Men beloofde elkaar “eeuwige trouw”, maar het liep toch anders dan gedacht

  9. Marleen december 23, 2014 om 18:53

    Nand,

    Ik heb zo het idee dat bewustzijn en het onbewuste hier weinig mee te maken hebben. Waar het bij determinisme om gaat is dat het gedrag van deeltjes, dus van moleculen en dientengevolge van cellen zoals neuronen en hun potentiëlen de wetten van de fysica volgen waardoor het leven en onze gedragingen zich ontvouwen volgens natuurkundige wetten. Wat bewustzijn is weten we niet en doet er ook eigenlijk niet toe in deze context. Nogmaals ik ben geen voorstander van de ene of de andere theorie, maar wilde dit toch even duidelijk maken. Het lijkt me ook niet van toepassing om te spreken wat wel of niet ‘verwacht’ wordt en dan te beweren dat er niet van determinisme sprake kan zijn omdat een huwelijk spaak loopt. Je kunt zeggen dat niemand dit verwacht had, maar dat het vast lag in het verleden, de aanloop naar het heden.

  10. Marleen december 24, 2014 om 05:15

    Nand,

    Een mooi artikel van Taede Smedes. Toch lijkt mij dat er twee dingen door elkaar gehaald worden. Er is namelijk sprake van verschillende niveau’s. De kwantumwereld zoals deze nu beschouwd wordt is niet deterministisch van aard. Althans, wij zijn vooralsnog niet in staat iets duidelijk te zeggen over het gedrag van de kwantums. ‘T Hooft zegt dat we dat in de toekomst misschien wel kunnen. In dat geval zou het gedrag van individuele kwantums met klassieke wetten beschreven kunnen worden. Dit zou betekenen dat alle materie, of die nu levend of dood is, aan natuurkundige wetten gehoorzaamt. Dat geldt dan voor alle materie, dus ook voor de atomen in moleculen, eiwitten, organellen, cellen, weefsels, enz. Op dit niveau is er helemaal geen sprake van het bewust of onbewust beslissingen nemen. Op dit niveau vloeit alles voort uit voorgaande voorvallen en zou ons hele lichaam zich gedragen als gebaseerd op dit ontiegelijke complexe maar in principe beschrijfbare gedrag van de kwantums. Naar mijn idee is het dan overbodig om te spreken van het bewust of onbewust gedrag. Dat onderscheid heeft alleen zin als je de kwantumwereld buiten beschouwing laat. En dan zit je dus op een heel ander niveau. Een macroscopisch niveau, van cellen, neuronen, hersenen. Dan kun je inderdaad discussiëren over het bewuste en het onbewuste. Ik denk eerder dat het idee van vrije wil in de context van het verhaal van ’t Hooft meer gebaseerd is op de natuurkundige kant van de zaak, in plaats van de biologische, psychologische of filosofische kant van de zaak.

  11. nand braam december 25, 2014 om 08:02

    @ Marleen

    Emanuel Rutten ziet de onderhavige kwestie toch heel anders dan jij .

    http://gjerutten.blogspot.nl/2010/04/vrije-wilsacten.html

  12. Marleen december 25, 2014 om 19:59

    Nand,

    Zo te lezen heeft Rutten een zeer antropocentrische kijk op de wereld. Ik ben er niet erg van onder de indruk. Heeft hij ergens gedefinieerd wat vrije wil precies inhoudt en wat het bewustzijn is? Kun je aan een eenvoudig dier als een vis ook een vrije wil toekennen? In dat geval zou alles dat leeft een vrije wil hebben. Bij een bacterie wordt het wat lastig om van vrije wil te spreken, dus bij welk niveau van complexiteit hoort een vrije wil. Volgens Rutten is met de ontwikkeling van de vrije wil (bij de mens) de deterministische kwantumwereld doorbroken. Naar mijn idee is het toedichten van zo’n grote rol in de geschiedenis van het heelal aan de mens opnieuw een voorbeeld waarbij de mens wederom op een voetstuk geplaatst wordt. Dat lijkt me geen goed idee.

  13. harry pinxteren december 26, 2014 om 16:18

    marleen

    waar lees jij dat Rutten een antropocentrische kijk heeft op de wereld? Omdat hij een argument uit het ongerijmde over determinisme en indeterminisme ontwikkelt?

    Overigens, zonder onze kijk op de wereld zou die louter uit eindeloze herhaling van onverschillige gebeurtenissen bestaan- althans er zijn hoegenaamd geen aanwijzingen dat het anders zou zijn. Dat schrijft bijvoorbeeld B Russell letterlijk zo (De geschiedenis van de westerse filosofie).

    Ik denk niet dat je eerst de mens op een voetstuk moet plaatsen om vervolgens pas in te kunnen zien dat het niet minder dan een wonder moet zijn dat Russell zoiets ueberhaupt op kon schrijven. Maar we geloven toch niet in wonderen?

  14. Marleen december 27, 2014 om 17:12

    Harry,

    Het lijkt me dat Rutten een antropocentrische kijk op de wereld heeft ten eerste omdat hij de vrije wil uitsluitend toedicht aan de mens. Hij zou tenminste, zeker in de context van deterministische kwantummechanica, moeten nagaan in hoeverre ook andere organismen\ dieren een vrije wil bezitten, ofwel de keuze om
    alternatief A of B te ‘kiezen’.

    Ten tweede gaat hij er van uit dat met het ontstaan van de vrije wil (bij de mens) de kosmos eindelijk ‘bevrijd’ wordt van de deterministische fysica en dat dan eindelijk alternatieven ontstaan voor de realiteit waarin we leven. Pas met het ontstaan van de mens zou het universum plotseling altenatieve wegen kunnen bewandelen. Dat lijkt me een sterk verhaal.

  15. Kees Jaspers december 29, 2014 om 13:39

    Ik vind het onderwerp van dit blog zeer interessant en had graag aan de discussie deel willen nemen. Helaas, de periode rond kerst en nieuwjaar is voor mij de drukste van het jaar en ik kan niet de tijd en rust vinden om een bijdrage te leveren. Mag ik na nieuwjaar nog eens proberen aan te haken? Tenminste, wanneer ik denk nog iets zinnigs in te kunnen brengen. Alvast een gelukkig nieuwjaar toegewenst.

  16. harry pinxteren december 30, 2014 om 12:37

    Marleen

    ik denk dat Rutten er automatisch vanuit ging dat dieren niet aan quantumtheorie doen, laat staan dat ze zich druk maken over de vraag of ze een vrije wil hebben of niet!

    Dat wil natuurlijk niet zeggen dat ze die niet hebben.

    Maakt niet uit, het feit dat wij die vraag wel kunnen stellen lijkt mij niet te begrijpelijker te worden, door over quarks en electronen en zo te beginnen

    Zullen we het ooit kunnen weten? We missen veel (begin)data, we hebben geen model, laat staan een theorie, en áls we die data en zo’n model wel zouden hebben, hadden we een computer nodig hebben groter dan het universum om het allemaal een beetje in redelijke tijd door te kunnen rekenen. Misschien dat de quantumcomputer dat probleem op kan lossen, maar dan blijven die andere twee bestaan.

    Dus maakt het ook weinig uit of ’t Hooft zijn gelijk heeft met zijn stelling dat de wereld deterministisch is. Maar ik ben wel benieuwd hoe hij denkt die te kunnen toetsen.

    Misschien dat Kees wat licht in de duisternis kan brengen- en wordt 2015 het jaar van onze verlichting!

    prettige jaarwisseling

  17. Marleen december 30, 2014 om 22:20

    Kees, een gelukkig nieuwjaar!, dat overmorgen van start gaat. Ik denk dat dit blog nog steeds op de voorpagina zal staan dus het blijft voorlopig actueel.

  18. Marleen december 30, 2014 om 22:22

    Een gelukkig nieuwjaar Harry. Ik sluit me aan bij je wens voor een verlicht 2015

  19. Kees Jaspers januari 2, 2015 om 16:37

    @Marleen,
    Op de eerste plaats iedereen hier op dit blog een gelukkig nieuwjaar gewenst.

    Bedankt voor de links naar de artikelen van Gregg Caruso. Zijn kijk op de donkere zijde van de vrije wil spreekt mij zeer aan. (Zie ook https://www.youtube.com/watch?v=rfOMqehl-ZA)

    Op december 22, 2014 om 15:36 stelde ik n.a.v. het Conway en Kochen theorema de vraag of kwantumdeeltjes als ‘levend’ beschouwd moeten worden als die volgens Conway over een vrije wil beschikken.
    Op december 22, 2014 om 20:15 schreef je dat volgens jou deeltjes geen vrije wil kunnen hebben of je moet de betekenis van vrije wil veranderen.
    De wiskundigen Conway en Kochen waren op voorhand overtuigd van het bestaan van de vrije wil. In hun theorema komen vijf punten voor waarvan er één geschrapt dient te worden voor het slagen van het Bell-experiment in het voordeel van de kwantumfysica (het instantaan veranderen van deeltjes ongeacht hun afstand als functie van de keuze van de waarnemer). Uit dat rijtje schrapte Conway het determinisme en, het zal je niet verbazen, ’t Hooft de vrije wil. Dat volgens Conway ook kwantumdeeltjes een vrije wil hebben, op voorwaarde dat ook mensen die hebben, komt voort uit hun wiskundig theorema. Met vrije wil bedoelt Conway dat je noch voor mensen noch voor kwantumdeeltjes door voorafgaande condities kunt bepalen wat zij zullen doen. Voor het Bell-experiment zijn zowel de waarnemers als de deeltjes niet voorspelbaar ten einde de Bell-ongelijkheid te schenden in het voordeel van de kwantumfysica, aldus Conway. Het ligt niet voor de hand om een vrije wil te associëren met kwantumdeeltjes, maar in hun geval is dat zo. Zijn definitie van ‘vrije wil’ associeerde ik vervolgens met ‘leven’ omdat Conway stelt dat het bestaan van de geringste vorm van een vrije wil bij de mens, ook betekent dat elementaire deeltjes die hebben. Daarmee zegt hij dat er uiteraard een verschil is in de mate waarin mensen (dieren, moleculen) en elementaire deeltjes over een vrije wil beschikken. Conway geloofde dat de cumulatieve vrije wil van de kwantumdeeltjes de bron is van zijn eigen vrije wil als mens.
    Je schreef in diezelfde reactie ook: “Dat alles zowel levende materie als dode materie eenvoudig als materie gezien moet worden lijkt me een simplificatie;” Ik begrijp je bezwaar, maar wat ik wilde laten zien was dat als je het theorema van Conway en Kochen aanvaardt – en daar is best wat voor te zeggen – dan volgt daaruit dat er geen fundamenteel onderscheid is tussen ‘dode’ en ‘levende’ materie uitgaande van wat hij met vrije wil bedoelt. Het is eens een geheel andere kijk op de wereld vanuit het standpunt van enkele wiskundigen over verstrengeling aan de hand van een heel eenvoudige definitie van vrije wil.

  20. Kees Jaspers januari 2, 2015 om 16:47

    @Nand,
    Sorry, maar de voorbeelden in je reactie van december 23, 2014 om 07:47 vind ik net zo ongemakkelijk als die in je eerdere reactie.
    Ik ben het eens met Marleen dat het bewuste en onbewuste er weinig mee te maken hebben en eveneens dat niemand echt weet wat bewustzijn is. Laat ik een voorbeeld geven waarom het beter is het bewustzijn niet bij de vrije wil te betrekken. De Franse hersenchirurg Desmurget verwijdert hersentumoren. Alvorens te gaan snijden zoekt hij gebieden op waar hij bij voorkeur moet proberen weg te blijven i.v.m. het voorkomen van definitieve onnodige beperkingen voor de patiënt. Hij raakt een gebiedje aan waarop de patiënt zijn arm optilt. Desmurget: “Hé, je tilde je arm op.” Patiënt: “Nee hoor, ik ben me nergens van bewust.” Desmurget raakt een ander gebiedje daar vlakbij aan. Patiënt: “Ja, nu til ik mijn arm wel op.”, en dat terwijl er helemaal niks gebeurde. Desmurget raakt weer een ander gebeid aan. Patiënt: “Leuk dat jullie muziek van Mozart opgezet hebben.” Er was echter helemaal geen muziek aangezet. En dit verhaal ging zo maar door.

    Over je verwijzing naar het artikel van Taede Smedes, die begint over het boek van de filosoof Marc Slors. Slors maakt het m.i. echter veel te ingewikkeld door het bewustzijn, de identiteit en de eigenheid bij de vrije wil te betrekken. Verder schijnt hij niet te beseffen dat alles wat programmeren betreft, zoals hij het bewustzijn laat doen, volledig gedetermineerd is. Wat heel slordig is, is dat het boek van Slors niet eens een literatuurlijst en trefwoordenindex heeft. Het boek van Slors vond ik een echte afknapper.

    Over wat Smedes over het boek van Tse zegt het volgende. Een aantal keren heb ik hartelijk gelachen om open deuren van Smedes als: ‘de vrije wil heeft betrekking op de toekomst’ en ‘dat het bewustzijn veroorzaakt wordt door hersenactiviteit’. Afgezien daarvan heb ik de volgende bezwaren tegen het verhaal van Tse.
    Dat ook zelfprogrammeren volledig gedetermineerd is, schijnt ook Tse te ontgaan. Ik denk dat Tse mogelijk waardevolle zaken over de werking van neuronen heeft geschreven, maar dat dit nog niet betekent dat hij daarmee iets heeft bijgedragen aan de discussie over het bestaan van een vrije wil. Hij had zijn ideeën over de werking van de neuronen beter kunnen scheiden van die discussie. Wat Tse over neuronen schetst vormt het kernprobleem van de informatieverwerking van het brein en is zeker niet de oplossing ervan. Zelf heb ik grote twijfels over zijn gestapeld model van indeterministische besluitvorming. Gestapeld vanwege het detecteren van willekeurige kwantumenergieniveau’s op willekeurige tijdstippen, hetgeen vervolgens resulteert in wat Tse ‘een geldig toeval’ noemt. Echter, een proces gebaseerd op zoveel toeval – ofwel willekeur – kan onmogelijk iets met een vrije wil te maken hebben. Zelfs als na dat ‘geldig toeval’ snelle synaptische veranderingen mogelijk zijn. De vraag of Tse een ‘mentale’ oorzaak heeft aangetoond, kan (voorlopig) niet beantwoord worden, temeer daar die volledig vervangen kan worden door een fysische oorzaak. Tse ‘bewijst’ wat mij betreft uiteindelijk helemaal niks over het bestaan van een vrije wil.
    Tot slot nog een paar opmerkingen.
    – Het hele idee van Tse is gebaseerd op het toeval in de kwantumfysica. Dit fysisch indeterminisme zowel als het fysisch determinisme sluiten een vrije wil uit. Fysisch gezien is daardoor een vrije wil tot dusver onmogelijk.
    – Fyisici vragen zich af hoe één kwantumdeeltje een neuron van maar liefst 10^20 atomen (honderd x miljard x miljard x miljard atomen) kan beïnvloeden? Hoe meerdere kwantumdeeltjes dit zouden kunnen bewerkstelligen is nog moeilijker te beantwoorden.
    – Een fMRI scanner scant met zogenaamde voxels (a.h.w. het equivalent van 3D pixels). Elke voxel bevat zo’n 200.000 neuronen. Dit maakt het erg onwaarschijnlijk om middels fMRI’s te achterhalen hoe neuronen (onderling) werken.
    – etc.

    Over het artikel van Emanuel Rutten dat je noemde. Op grond van zijn gevoelswaarde “absurd” concludeert hij dat er een vrije wil moet zijn. Dat is natuurlijk geen argument.
    Later schreef Emanuel: “dat God op een zeker moment tijdens het ontstaan van de mens het tot dat moment bestaande determinisme heeft opgeheven door de mens een vrije wil te geven” Zie “Redelijke argumenten voor theïsme: een cumulatieve casus” Een lezing uitsproken door Emanuel voor de C.S.F.R. in Groningen op 14 maart 2013.
    Sorry Nand, maar met een vrije wil die afkomstig is van een god en daarmee het dualisme opnieuw introduceert kan ik echt niks aanvangen. Met een god erbij kun je in principe toch alles verklaren wat je wilt, toch?

  21. Kees Jaspers januari 2, 2015 om 17:02

    @Marleen,
    Het artikel van Gerard ’t Hooft over de cellulaire automata interpretatie van de kwantumfysica spreekt me tot op zekere hoogte wel aan. In feite is het een bundeling van een reeks artikelen die hij eerder heeft gepubliceerd. Als je afziet van de formules is de verhaallijn goed te volgen en lijkt die gedegen in elkaar te steken. Dat betekent natuurlijk niet dat ’t Hooft ook maar iets werkelijk heeft bewezen. Wat ik goed vind van hem en een andere winnaar van de Nobelprijs, Steven Weinberg, is dat ze hun onvrede over de interpretatie van de kwantumfysica durven te uiten en met andere varianten komen. ’t Hooft en Weinberg publiceerden hun artikelen onafhankelijk van elkaar binnen een week en doorbraken daarmee het stilzwijgende moratorium op het officieel publiceren van kwantuminterpretaties. Iets waarvan ik al heel lang vind dat het niet bevorderlijk is voor de voortgang in de kwantumfysica. De “shut up and calculate” mentaliteit, die al tientallen jaren de kwantumfysica beheerst, brengt ons ook niet echt meer verder.
    ’t Hooft trapt af met de filosofisch term ‘ontologisch’ voor zijn theorie. Het gaat over werkelijk bestaande objecten tot op het diepste niveau van de kwantumfysica. Hij gebruikt bewust niet de term “realisme” van Einstein (bestaat de maan als je er niet naar kijkt). Met het introduceren van de cellulaire automata wil hij af van de ‘oude’ kwantumtermen ten einde verwarring te voorkomen, want de kwantumfysica als zodanig bestaat in dat geval niet meer. Het gaat dan om een klassieke deterministische theorie. Je mag de bestaande kwantumtermen overigens wel blijven gebruiken, aldus ’t Hooft, als je ze maar ziet als een rekenkundig hulpmiddel. De sommetjes blijven immers geldig.
    Hiermee kom ik echter in de problemen, want volgens ‘t Hooft bestaan er geen kwantumgolven. Helaas legt hij niet uit hoe het dan zit met de interferentieverschijnselen bij het twee-spletenexperiment, die indirect immers wijzen op die kwantumgolven (de zogenaamde De Brogliegolven). Tevens wijst hij superposities af, iets wat m.b.v. kwantumgolven juist zo mooi verklaard kan worden. Dat hij het instantaan (tijdloos) instorten van de golffunctie (over het gehele universum)bij een waarneming ook afwijst, zal bijgevolg evenmin verbazen, want hij pleit voor een lokale deterministische theorie.

    Uiteraard gaat ‘t Hooft in op het allergrootste probleem in de kwantumfysica en dat is de interpretatie van het door Einstein, Podolsky en Rosen bedachte experiment van twee verstrengelde deeltjes. Het probleem ervan is dat volgens Einsteins relativiteitstheorie informatie- of energieoverdracht nooit sneller kan gaan dan met lichtsnelheid (dit heet lokaal), terwijl in dit experiment deeltje 2 instantaan reageert op een verandering bij deeltje 1 door een waarnemer (of een apparaat). ‘t Hooft geeft een aantal cellulaire automata regels daartoe, maar lost daarmee het probleem (nog) niet op en geeft dat zelf ruimhartig toe. Belangrijk in zijn interpretatie is het gemeenschappelijke verleden van alles wat is ontstaan vanaf het begin van de oerknal. Hiermee heeft hij m.i. een nauwelijks te weerleggen punt want hij schrijft daarmee een deterministische rol toe aan de waarnemer in het verstrengelingsexperiment. Momenteel wordt dat experiment mede verklaard door een fundamentele rol van de vrije wil van de waarnemer. Het bestaan van de rol van de vrije wil in het experiment is hiermee nooit definitief te bewijzen (the free will loophole). Zie in dat verband ook mijn eerdere opmerking over Conway (januari 2, 2015 om 16:37). Door de uitleg van ’t Hooft is de waarnemer een onderdeel geworden van het experiment. De bijzondere correlaties van verstrengeling zijn daarmee op een deterministische wijze geïnterpreteerd, maar (nog) niet theoretisch sluitend aangetoond. Tussen de vele bestaande (soms wonderlijke) interpretaties voor verstrengeling is er nu een toegevoegd gebaseerd op cellulaire automata. De interpretatie van David Bohm was ook een deterministische, maar wordt door ’t Hooft weerlegd.

    Harry vroeg of er een experiment voor ’t Hoofts standpunt mogelijk is. Daar zegt ’t Hooft van dat dit pas aan de orde komt als zijn theorie geheel is uitgewerkt. En dat kan nog heel lang gaan duren.

  22. Kees Jaspers januari 2, 2015 om 17:17

    @Harry,
    Was ik toch nog jouw opmerking over de kwantumcomputer vergeten. Op december 30, 2014 om 12:37 schreef je: “Misschien dat de quantumcomputer dat probleem op kan lossen”
    Helaas Harry, de kwantumcomputer zal dan niet kunnen. Die is nogal beperkt in het aantal toepassingsgebieden en is vooral geschikt voor sorteerwerk.
    Ik kan je –wie ben ik? – helaas geen verlichting brengen voor 2015 wat dit onderwerp betreft, maar dat doet aan mijn en stellig ook jou optimistische kijk niks af.

  23. nand braam januari 3, 2015 om 08:37

    @ Kees

    Bedankt voor je antwoorden.
    Over de kwaliteit van het boek “Dat had je gedacht” van Marc Slors zullen we het wel nooit eens worden. Taede Smedes over dat boek:

    “Een boek dat ik beschouw als een van de meest originele bijdragen aan het debat over vrije wil en neurowetenschappen van de afgelopen jaren, en één van de beste filosofieboeken die dit jaar verschenen zijn.”’

    Zie:

    http://tasmedes.wordpress.com/2012/11/22/marc-slors-over-vrije-wil-bewustzijn-en-hersenwetenschappen-boekbespreking/

    Je eigen standpunten zijn voor mij nog steeds niet helemaal helder.
    Misschien werkt het beter als je gewoon kort antwoord geeft op een paar concrete vragen.

    1.Behoor je tot de harde deterministen?
    2.Bestaat de vrije wil?
    3.Lag de uitslag van de WK finale voetbal in 1998 in Frankrijk al vast vlak na de oerknal?
    4.“Zijn we ons brein”? of “Hebben we een brein”? Met andere woorden is het bewustzijn louter te reduceren tot fysische/chemische processen in de hersenen of niet?
    5.Is er geen verschil tussen dode en levende materie?

  24. Kees Jaspers januari 3, 2015 om 14:31

    @Nand,
    Ik heb het boek van Slors gelezen hoor Nand, mocht daar je daar nog aan twijfelen. Tevens heb ik deelgenomen aan de discussie op de site die je noemt. Taede mag het een originele bijdrage aan de discussie over de vrije wil vinden, ik vind het eerder een stap terug. Nogmaals wil ik benadrukken dat gelovigen als jij, Taede Smedes en Emanuel Rutten er alle belang bij hebben dat de vrije wil echt bestaat omdat anders het hele idee van een god overbodig is geworden. Voor gelovige mensen is het niet bestaan van een vrije wil dat onacceptabel. Ik gun hen hun geloof, maar dat vertroebelt wel de discussie.
    Slors zegt niet terug te willen naar de dualiteit, dus wat dat betreft heeft bijvoorbeeld een gelovige als Emauel Rutten niks aan dat boek. Slors laat echter wel het niet-materiële toe in bijvoorbeeld het begrip functionaliteit, maar geeft wel toe dat er fysische processen achter zitten. Bij zo’n uitspraak ga ik de dus mist in. Het punt van Slors is dat zo lang niet alles over het brein verklaard is – en dat is op dit moment zo – hij de vrije wil niet wil opgeven. Ik denk daar anders over, omdat ik mij juist wél kan voorstellen dat functionaliteit een tweede orde facet is dat eveneens volledig voortkomt uit de eerste orde welke geheel op de fysica is gebaseerd. Slors richt zich in mijn optiek eerder op het filosofisch semantische dan op werkelijk mogelijke verklaringen vanuit het brein. Daarom vind ik zijn boek ook zo warrig. Identiteit, bewustzijn en eigenheid zijn wat mij betreft geen noodzakelijke voorwaarden voor een verklaring van een vrije wil. De fysica is dat wel en die sluit een vrije wil uit zowel langs de weg van het determinisme als die van de kwantumwillekeur. Wil Slors de vrije wil aantonen dan moet hij dáár argumenten tegen inbrengen.

    Ik wil je vragen best proberen te beantwoorden.
    Vraag 1.Ik neig sterk naar het determinisme, maar de kwantumfysica werpt her en der nog wat twijfels op. Zelfs in weerwil van het boeiende artikel van ’t Hooft.
    Vraag 2. De vrije wil is een (hardnekkige) illusie en bestaat niet.
    Vraag 3 kan ik niet zwart-wit beantwoorden, hoewel ik een ‘ja’ niet uitsluit. ’t Hooft antwoordt wel met ‘ja’ op deze vraag en heeft daar een zeer sterk argument voor. In de weg naar dat ‘ja’ zitten voor mij nog een aantal gaten anders zou ik ook ‘ja’ zeggen. (Een psychologisch voordeel van een volmondig ‘ja’ is dat ik verdraagzamer kan zijn tegen anderen. Door de keten van oorzaak en gevolg ligt immers alles vast, dus waarom zou ik iemand zo nodig iets moeten verwijten? (Beter is het uit te zoeken wat er achter zit.) Ik kan je in dat verband van harte het boekje “Zonder vrije wil” van de Gentse filosoof Jan Verplaetse aanbevelen. Er zijn trouwens ook gelovigen die denken dat alles is voorbestemd. Als het jou in dit leven goed gaat, heeft god jou gekozen als zijn uitverkorene. Een Nederlandse slavenhandelaar was zich indertijd van geen kwaad bewust. Hij schreef: Oh God wat hebben die ‘swarten’ U gedaan dat zij het zo slecht hebben en ik zo goed?)
    Vraag 4. Het bewustzijn, wat dat ook moge zijn, is hoogst waarschijnlijk geheel te reduceren tot fysische processen in de hersenen. Zie mijn voorbeelden van Desmurget eerder.
    Vraag 5. Uiteraard is er een verschil tussen dode en levende materie maar ik ken geen definitie voor leven waar ik echt mee uit de voeten kan. Van voortplanting denk ik wel eens dat het geen noodzakelijke voorwaarde is, want er sterven elke dag vele eendagssoorten uit. Althans, dat beweerde het WNF tegen mij toen zij mij vroegen waarom ik mijn abonnement had opgezegd. Ik deed dat vanwege een paginagrote advertentie waarin zij stelden dat “Wist U dat er elke dag miljoenen soorten uitsterven”. Ik vond dat je reinste demagogie en ongepast. Dat waren ze deels met mij eens. Zij deden het – natuurlijk- om aan geld te komen en hadden er om die reden niet bij vermeld dat het overwegend om eendagssoorten ging. Soorten? Misschien dat Marleen mij hiermee kan helpen?

  25. nand braam januari 3, 2015 om 17:09

    @ Kees

    Bedankt voor je antwoord. Je positie is me nu helder.

    Een paar opmerkingen nog.

    Je zegt: “Nogmaals wil ik benadrukken dat gelovigen als jij, Taede Smedes en Emanuel Rutten er alle belang bij hebben dat de vrije wil echt bestaat omdat anders het hele idee van een god overbodig is geworden.”

    Dat klopt niet. Er zijn geloofsrichtingen die geloven dat God alles gedetermineerd heeft (religieus determinisme; van een geheel andere soort dan het wetenschappelijk determinisme van Gerard ‘t Hooft). Verderop in je verhaal geef je er zelf een voorbeeld van:

    “Er zijn trouwens ook gelovigen die denken dat alles is voorbestemd. Als het jou in dit leven goed gaat, heeft god jou gekozen als zijn uitverkorene. Een Nederlandse slavenhandelaar was zich indertijd van geen kwaad bewust. Hij schreef: Oh God wat hebben die ‘swarten’ U gedaan dat zij het zo slecht hebben en ik zo goed?”

    Over het verschil tussen wetenschappelijk determinisme en religieus determinisme zie:

    http://filosofie.be/blog/filosofische-overpeinzingen/3335/over-determinisme/

    Artikel van een fysicus die zich Aurora Borealis noemt.

    Dat iemand de vraag “ Lag de uitslag van de WK finale voetbal in 1998 in Frankrijk al vast vlak na de oerknal?” met een volmondig “ja” beantwoordt, blijf ik merkwaardig vinden. .

  26. harry pinxteren januari 3, 2015 om 17:22

    Kees

    bedankt voor je uitvoerige bijdrage- en voor je leesadviezen. Ik heb nog even tijd nodig om een paar dingen verteren!

    maar even alvast wat puntjes

    wat betreft het probleem van de free will loophole kwam ik een tijdje geleden wel zeer creatief voorstel tegen: gebruik ver quasar-licht – van heel vér van vóór het ontstaan van leven!

    Of kende je dit al? Jason Gallicchio, Andrew S. Friedman, and David I. Kaiser. Testing Bell’s inequality with cosmic photons: Closing the setting-independence loophole.Physical Review Letters, 2014 (in press) http://www.sciencedaily.com/releases/2014/02/140220112515.htm

    en verder, al zou ik dat geen puntJE willen noemen:

    ’t Hooft suggereert ergens in zijn pop. wet boek over QM dat de determinisme-vrije wil discussie uiteindelijk tamelijk academisch is gezien de drie punten die ik boeven al noemde. Er bestaat nu eenmaal geen Laplaciaans demon. In ieder geval zijn wij het niet.

    Ons gebrek aan kennis (data, model, rekenkracht) maakt gedrag van anderen onvoorspelbaar. Zoiets. En dat noemen we dan (keuze)vrijheid.

    Voorzover ik het begrijp gaan Kochen en Conway met hun theoreem uit van het idee van vrije wil als keuze tussen alternatieven (van de experimentator/waarnemer). Maar waarom zou je vrijheid en vrije wil niet evengoed, zo niet beter, zeg maar ‘laplaciaans’ kunnen benaderen vanuit het idee van kennis? Of liever: vanuit het idee van wéten, verklaren? En zo associëren met het optimisme principe van David Deutsch dat zegt dat ‘alle kwaad in de wereld een gevolg is van gebrek aan kennis’. We hebben genoeg kennis iets niet zomaar te accepteren (als wil van God of zo), maar we hebben te weinig kennis om er wat aan te kunnen doen, om het te kunnen voorkomen – we moeten kiezen tussen twee kwaden! . Vrijheid is zo het tegendeel van blind toeval (van onwetendheid, of van ‘God’, twee woorden voor hetzelfde) In die zin zijn wij al heel wat vrijer dan onze voorouders op de savannen. – we hebben meer survival kennis! We zijn ook al vrijer dan de Grieken die alleen maar konden speculeren/filosoferen over de verhouding kosmos – chaos. Wij beschikken intussen over zoveel meer kennis van de kosmos dat we misschien straks dat hele loophole probleem weten te omzeilen. Met het meten van quasar fotonen oid!

    Het is maar een gedachte aan het begin van het nieuwe jaar😉

  27. Marleen januari 3, 2015 om 19:24

    Kees, dank voor de interessante video en ook voor je duidelijke en uitgebreide reactie over de vrije wil met betrekking tot de elementaire deeltjes.

    Ik krijg daaruit het idee dat vrije wil in dat geval niets maar dan ook niets te maken heeft met onze neuronen of hersenen. Het zou in de optiek van Conway en Kochen uitsluitend gaan om de elementaire deeltjes waarvan het gedrag zo onvoorspelbaar is, dat ook het gedrag van alles dat opgebouwd is uit elementaire deeltjes, onvoorspelbaar wordt.

    Heel hartelijk dank voor de samenvatting plus belangrijkste punten uit het artikel van ’t Hooft. Ik heb daar helaas geen tijd voor gehad, maar dat kan nog komen.

  28. Marleen januari 3, 2015 om 19:25

    Harry,

    dat voorbeeld van het quasar-licht is iets dat t’Hooft ook noemde en hij had daar vast heel degelijke uitleg bij, maar het is me door het rumoerige publiek deels ontgaan en ben het nu kwijt. Dank daarom voor je referentie.

Praat mee en laat hier uw reactie achter

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

mjusicamanti.wordpress.com/

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers op de volgende wijze: