Idee Van Leukippus

Volgens de overlevering begon een man in het jaar 450 v.Chr. aan een zeereis van 650 kilometer van Milete in Anatolië naar Abdera in Thracië, op de vlucht voor een welvarende Griekse stad die plotseling in politieke onrust verwikkeld was. Het zou een cruciale reis worden voor de geschiedenis van de kennis. De naam van de reiziger was Leucippus; Er is weinig bekend over zijn leven, maar zijn intellectuele geest bleek onuitwisbaar. Hij schreef het boek The Great Cosmology, waarin hij nieuwe ideeën naar voren bracht over de vergankelijke en permanente aspecten van de wereld. Bij zijn aankomst in Abdera stichtte Leucippus een wetenschappelijke en filosofische school, waarbij hij al snel een jonge discipel, Democritus, aansloot, die een lange schaduw wierp over het denken van alle daaropvolgende tijden.

Samen hebben deze twee denkers de majestueuze kathedraal van het oude atomisme gebouwd. Leukippus was de leraar. Democritus, de grote leerling die tientallen werken schreef op elk gebied van kennis, werd diep vereerd in de oudheid, die bekend was met deze werken. ‘De meest subtiele van de Ouden,’ noemde Seneca hem. ‘Wie is er die we met hem kunnen vergelijken vanwege de grootsheid, niet alleen van zijn genialiteit, maar ook van zijn geest?’ vraagt Cicero.

Wat Leucippus en Democritus hadden begrepen, was dat de wereld kan worden begrepen met behulp van de rede. Ze waren ervan overtuigd geraakt dat de verscheidenheid aan natuurverschijnselen toe te schrijven was aan iets eenvoudigs, en hadden geprobeerd te begrijpen wat dit iets zou kunnen zijn. Ze hadden een soort elementaire substantie bedacht waaruit alles was gemaakt. Anaximenes van Miletus had zich voorgesteld dat deze substantie kon worden samengedrukt en verdund, waardoor de elementen waaruit de wereld is opgebouwd, in elkaar konden overgaan. Het was een eerste kiem van de natuurkunde, ruw en elementair, maar in de goede richting. Er was een idee nodig, een geweldig idee, een grootse visie, om de verborgen orde van de wereld te begrijpen. Leukippus en Democritus kwamen met dit idee.

Het idee van het systeem van Democritus is uiterst eenvoudig: het hele universum bestaat uit een grenzeloze ruimte waarin ontelbare atomen draaien. De ruimte kent geen grenzen; het heeft noch een boven, noch een beneden; het heeft geen centrum of grens. Atomen hebben, afgezien van hun vorm, helemaal geen eigenschappen. Ze hebben geen gewicht, geen kleur, geen smaak. ‘Zoetheid is een mening, bitterheid is een mening; hitte, kou en kleur zijn meningen: in werkelijkheid alleen atomen, en vacuüm’, zei Democritus. Atomen zijn ondeelbaar; het zijn de elementaire korrels van de werkelijkheid, die niet verder onderverdeeld kunnen worden, en alles is daaruit gemaakt. Ze bewegen zich vrij door de ruimte en botsen met elkaar; ze haken zich aan elkaar vast en duwen en trekken elkaar. Soortgelijke atomen trekken elkaar aan en sluiten zich aan.

The Jubilee Plantation door William Wilkins, 1980

Dit is het weefsel van de wereld. Dit is de realiteit. Al het andere is niets anders dan een bijproduct – willekeurig en toevallig – van deze beweging en deze combinatie van atomen. De oneindige verscheidenheid van de substanties waaruit de wereld bestaat, komt uitsluitend voort uit deze combinatie van atomen.

Wanneer atomen zich samenvoegen, is het enige dat er toe doet, het enige dat op elementair niveau bestaat, hun vorm, hun rangschikking en de volgorde waarin ze combineren. Net zoals we door de letters van het alfabet op verschillende manieren te combineren komedies of tragedies, belachelijke verhalen of epische gedichten kunnen verkrijgen, zo combineren elementaire atomen de wereld in zijn eindeloze verscheidenheid. De metafoor is van Democritus zelf.

Er is geen finaliteit, geen doel in deze eindeloze dans van atomen. Wij zijn, net als de rest van de natuurlijke wereld, een van de vele producten van deze oneindige dans – het product van een toevallige combinatie. De natuur blijft experimenteren met vormen en structuren; en wij zijn, net als de dieren, het product van een selectie die willekeurig en toevallig is, in de loop van eeuwen van tijd. Ons leven is een combinatie van atomen, onze gedachten zijn opgebouwd uit dunne atomen, onze dromen zijn de producten van atomen; onze hoop en onze emoties zijn geschreven in een taal die wordt gevormd door combinaties van atomen; het licht dat we zien bestaat uit atomen, die ons beelden opleveren. De zeeën zijn gemaakt van atomen, net als onze steden en de sterren. Het is een immense visie: grenzeloos, ongelooflijk eenvoudig en ongelooflijk krachtig, waarop later de kennis van een beschaving zou worden gebouwd.

Op deze basis schreef Democritus tientallen boeken waarin hij een enorm systeem verwoordde, waarin kwesties op het gebied van de natuurkunde, filosofie, ethiek, politiek en kosmologie werden behandeld. Hij schrijft over de aard van taal, over religie, over de oorsprong van menselijke samenlevingen en over nog veel meer. Al deze boeken zijn verloren gegaan. We kennen zijn gedachten alleen door de citaten en verwijzingen van andere auteurs uit de oudheid, en door hun samenvattingen van zijn ideeën. De gedachte die zo naar voren komt is een soort intens humanisme, rationalistisch en materialistisch.

Democritus combineert een scherpe aandacht voor de natuur, verlicht door een naturalistische helderheid waarin elk restsysteem van mythische ideeën wordt opgeruimd, met grote aandacht voor de mensheid en een diepe ethische zorg voor het leven – zo’n 2000 jaar vooruitlopend op de beste aspecten van de 18e-eeuwse Verlichting. Het ethische ideaal van Democritus is dat van een gemoedsrust die bereikt wordt door middel van gematigdheid en evenwicht, door te vertrouwen op de rede en zich niet te laten overweldigen door hartstochten.

Plato en Aristoteles waren bekend met de ideeën van Democritus en vochten ertegen. Ze deden dit namens andere ideeën, waarvan sommige later, eeuwenlang, obstakels zouden opwerpen voor de groei van kennis. Beiden stonden erop de naturalistische verklaringen van Democritus te verwerpen ten gunste van het proberen de wereld in finalistische termen te begrijpen – in de overtuiging dat alles wat er gebeurt een doel heeft, een manier van denken die zich zou openbaren als zeer misleidend voor het begrijpen van de manieren van de natuur. – of, in termen van goed en kwaad, menselijke kwesties verwarren met zaken die niets met ons te maken hebben.

Aristoteles spreekt uitgebreid en met respect over de ideeën van Democritus. Plato citeert Democritus nooit, maar geleerden vermoeden tegenwoordig dat dit een bewuste keuze was, en niet vanwege een gebrek aan kennis van zijn werken. Kritiek op de ideeën van Democritus is impliciet aanwezig in verschillende teksten van Plato, zoals bijvoorbeeld in zijn kritiek op ‘natuurkundigen’. In een passage in zijn Phaedo laat Plato Socrates een verwijt verwoorden aan het adres van alle ‘natuurkundigen’. Hij klaagt dat toen ‘natuurkundigen’ hadden uitgelegd dat de aarde rond was, hij in opstand kwam omdat hij wilde weten wat ‘goed’ het was voor de aarde om rond te zijn; hoe de rondheid ervan ten goede zou komen. Hoe volledig was de grote Plato hier van het spoor af!

De grootste natuurkundige van de tweede helft van de 20e eeuw, Richard Feynman, schreef aan het begin van zijn prachtige inleidende lezingen over natuurkunde:

Als bij een catastrofe alle wetenschappelijke kennis vernietigd zou worden en slechts één zin zou worden doorgegeven aan de volgende generatie wezens, welke verklaring zou dan de meeste informatie in de minste woorden bevatten? Ik geloof dat het de atomaire hypothese is, of het atomaire feit, of hoe je het ook wilt noemen, dat alle dingen uit atomen bestaan – kleine deeltjes die voortdurend in beweging rondbewegen en elkaar aantrekken als ze zich op een kleine afstand van elkaar bevinden, maar afstotend als ze in elkaar worden gedrukt. In die ene zin zie je een enorme hoeveelheid informatie over de wereld, als je maar een beetje fantasie en denkwerk toepast.

The Jubilee Plantation door William Wilkins, 1980

Zonder iets van de moderne natuurkunde nodig te hebben, was Democritus al op het idee gekomen dat alles uit ondeelbare deeltjes bestaat. Hij deed dit gedeeltelijk door argumenten te verzamelen die gebaseerd waren op observatie; Zo stelde hij zich bijvoorbeeld terecht voor dat het verslijten van een wiel, of het drogen van kleding aan een lijn, te wijten zou kunnen zijn aan de langzame vlucht van houtdeeltjes of water. Maar hij had ook argumenten van filosofische aard. Laten we hier even bij stilstaan, omdat hun kracht helemaal reikt tot aan de kwantumzwaartekracht.

Democritus merkte op dat materie geen continu geheel kan zijn, omdat er iets tegenstrijdigs zit in de stelling dat dit zo zou moeten zijn. We kennen de redenering van Democritus omdat Aristoteles dit rapporteert. Stel je voor, zegt Democritus, dat materie oneindig deelbaar is, dat wil zeggen dat ze een oneindig aantal keren kan worden afgebroken. Stel je dan voor dat je een stuk materie tot in het oneindige opsplitst. Wat zou er overblijven?

Kunnen er kleine deeltjes met grotere afmetingen achterblijven? Neen, want als dit wel het geval zou zijn, zou het stukje materie nog niet tot in het oneindige opgesplitst zijn. Daarom zouden alleen punten zonder verlenging overblijven. Maar laten we nu proberen de zaak samen te stellen, uitgaande van deze punten: door twee punten zonder uitbreiding samen te voegen, kun je niets verkrijgen met uitbreiding, noch met drie, of zelfs met vier. Hoeveel je er ook bij elkaar optelt, in feite heb je nooit uitbreiding, omdat punten geen uitbreiding hebben. Daarom kunnen we niet denken dat materie bestaat uit punten zonder uitbreiding, want hoeveel daarvan we ook weten samen te voegen, we krijgen nooit iets met een uitgebreide dimensie. De enige mogelijkheid, zo concludeert Democritus, is dat elk stukje materie bestaat uit een eindig aantal afzonderlijke stukjes die ondeelbaar zijn en elk een eindige grootte hebben: de atomen.

De oorsprong van deze subtiele manier van argumenteren dateert van vóór Democritus. Het komt uit de regio Cilento in het zuiden van Italië, uit een stad die nu Velia heet en in de vijfde eeuw voor Christus een bloeiende Griekse kolonie was genaamd Elea. Dit was de thuisbasis van Parmenides, de filosoof die – misschien wel te veel – het rationalisme van Milete tot in de puntjes had overgenomen en zijn idee dat de rede ons kan onthullen hoe dingen anders kunnen zijn dan ze lijken.

Parmenides had een weg naar de waarheid alleen via de pure rede verkend, dit bracht hem ertoe te verklaren dat alle schijn illusoir is, waardoor het pad werd geopend dat zich geleidelijk in de richting van de metafysica zou bewegen en zich zou distantiëren van wat bekend zou worden als ‘natuurwetenschap’. Zijn leerling Zeno, eveneens uit Elea, had subtiele argumenten aangevoerd ter ondersteuning van dit fundamentalistische rationalisme, dat de geloofwaardigheid van de schijn radicaal weerlegt. Onder deze argumenten bevond zich een reeks paradoxen die gevierd werden als ‘Zeno’s paradoxen’, en die probeerden te laten zien hoe alle schijn illusoir is, met het argument dat het alledaagse idee van beweging absurd is.

De beroemdste paradox van Zeno wordt gepresenteerd in de vorm van een korte fabel: de schildpad daagt Achilles uit voor een race, beginnend met een voorsprong van 10 meter. Zal Achilles erin slagen de schildpad in te halen? Zeno stelt dat strikte logica voorschrijft dat hij dit nooit zal kunnen doen. Voordat Achilles zijn achterstand kan inhalen, moet hij in feite de 10 meter afleggen en om dit te doen zal hij een bepaalde hoeveelheid tijd nodig hebben. Gedurende deze tijd zal de schildpad een paar centimeter vooruit zijn gegaan. Om deze centimeters af te leggen zal Achilles iets meer tijd nodig hebben, maar ondertussen is de schildpad verder gevorderd, enzovoort, tot in het oneindige. Achilles heeft daarom een oneindig aantal van zulke keren nodig om de schildpad te bereiken, en een oneindig aantal keren, zo betoogt Zeno, is een oneindige hoeveelheid tijd. Omdat we echter zien dat de snelle Achilles zoveel schildpadden bereikt en inhaalt als hij wil, volgt hieruit dat wat we zien irrationeel is en daarom een illusie.

De draad kan niet zo vaak worden doorgeknipt als we willen; materie is niet continu, ze bestaat uit individuele ‘atomen’ van eindige grootte.

Laten we eerlijk zijn: dit overtuigt nauwelijks. Waar ligt de fout? Eén mogelijk antwoord is dat Zeno ongelijk heeft, omdat het niet waar is dat je, door een oneindig aantal dingen te verzamelen, iets oneindigs krijgt. Denk aan het nemen van een stuk touw, het doormidden knippen, en dan nog eens doormidden, enzovoort tot in het oneindige. Aan het einde krijg je een oneindig aantal kleine stukjes touw; de som hiervan zal echter eindig zijn, omdat ze slechts de lengte van het oorspronkelijke touwtje kunnen bedragen. Daarom kan een oneindig aantal snaren een eindige string vormen; een oneindig aantal steeds kortere tijden kan een eindige tijd opleveren, en zelfs als hij een oneindig aantal steeds kleinere afstanden moet overbruggen, zal hij daar een eindige tijd voor nodig hebben, en uiteindelijk de schildpad vangen. In de wiskunde noemen we dit een convergerende reeks.

Het lijkt erop dat de paradox is opgelost. De oplossing ligt dus in het idee van het continuüm: er kunnen willekeurig kleine tijden bestaan, waarvan een oneindig aantal een eindige tijd vormt. Aristoteles is de eerste die deze mogelijkheid aanvoelde, en die vervolgens werd ontwikkeld door de oude en moderne wiskunde. Maar is dit werkelijk de juiste oplossing in de echte wereld? Bestaan willekeurig korte snaren echt? Kunnen we een stuk touw echt een willekeurig aantal keren doorknippen? Bestaan er oneindig kleine hoeveelheden tijd? Dit zijn niet alleen vragen van lang geleden waar Aristoteles over na moest denken. Het zijn precies de problemen waarmee moderne natuurkundigen worden geconfronteerd bij hun pogingen een theorie van de kwantumzwaartekracht te creëren, een theorie die de grootschalige regels van de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein combineert met de kleine afstanden van de kwantummechanica.

Volgens de overlevering had Zeno Leucippus ontmoet en was hij zijn leraar geworden. Leucippus was daarom bekend met de raadsels van Zeno. Maar hij had een andere manier bedacht om ze op te lossen. Misschien, suggereert Leucippus, bestaat er niets willekeurig kleins: er is een ondergrens aan deelbaarheid. Het universum is korrelig en niet continu. Met oneindig kleine punten zou het onmogelijk zijn om ooit uitbreiding te construeren – zoals in het argument van Democritus, gerapporteerd door Aristoteles en eerder vermeld. Daarom moet de verlenging van de string worden gevormd door een eindig aantal eindige objecten met een eindige grootte. De draad kan niet zo vaak worden doorgeknipt als we willen; materie is niet continu, ze bestaat uit individuele ‘atomen’ van eindige grootte.

Of dit abstracte argument nu juist is of niet, de conclusie ervan bevat – zoals we vandaag de dag weten – een grote mate van waarheid. Materie heeft inderdaad een atomaire structuur. Als ik een druppel water in tweeën deel, krijg ik twee druppels water. Ik kan elk van deze twee druppels weer verdelen, enzovoort. Maar ik kan niet doorgaan tot in het oneindige. Op een gegeven moment heb ik nog maar één molecuul en ben ik klaar. Er bestaan geen druppels water die kleiner zijn dan één enkel molecuul water.

The Jubilee Plantation door William Wilkins, 1980

Bewijs voor de atomaire aard van materie is door de eeuwen heen verzameld, grotendeels uit de scheikunde. Chemische stoffen bestaan uit combinaties van enkele elementen en worden gevormd door verhoudingen (van gewicht) uitgedrukt in gehele getallen. Chemici hebben een manier bedacht om stoffen te beschouwen als samengesteld uit moleculen die zijn opgebouwd uit vaste combinaties van atomen. Water bijvoorbeeld – H2O – bestaat uit twee delen waterstof en één deel zuurstof.

Maar dit waren slechts aanwijzingen. Aan het begin van de vorige eeuw vonden talloze wetenschappers en filosofen de atoomhypothese nog steeds niet geloofwaardig. Onder hen bevond zich de beroemde natuurkundige en filosoof Ernst Mach, wiens ideeën over de ruimte van groot belang zouden worden voor Einstein. Aan het einde van een lezing van Ludwig Boltzmann aan de Keizerlijke Academie van Wetenschappen in Wenen verklaarde Mach publiekelijk: ‘Ik geloof niet dat atomen bestaan!’

Dit was in 1897. Velen, zoals Mach, begrepen de chemische notatie alleen als een conventionele methode om de wetten van chemische reacties samen te vatten – niet als bewijs dat er daadwerkelijk watermoleculen bestonden die uit twee waterstofatomen en één uit zuurstof bestonden. Je kunt atomen niet zien, zeiden ze. Atomen zullen nooit gezien worden, zouden ze zeggen. En toen vroegen ze: hoe groot zou een atoom zijn? Democritus kon nooit de grootte van zijn atomen meten.

Maar iemand anders zou dat wel kunnen. Het definitieve bewijs van de ‘atoomhypothese’ moest wachten tot 1905. Het werd gevonden door een opstandige 25-jarige die natuurkunde had gestudeerd, maar geen baan als wetenschapper had kunnen vinden en de eindjes aan elkaar moest knopen door in de natuurkunde te werken. octrooibureau in Bern. In mijn nieuwe boek spreek ik veel over deze jongeman, en over de drie artikelen die hij naar het meest prestigieuze natuurkundetijdschrift van die tijd stuurde, de Annalen der Physik. Het eerste van deze artikelen bevatte het definitieve bewijs dat atomen bestaan en berekende hun afmetingen, waarmee het probleem werd opgelost dat Leucippus en Democritus 23 eeuwen eerder hadden gesteld.

De naam van deze 25-jarige is uiteraard Albert Einstein. Zijn methode is verrassend eenvoudig. Iedereen had dit kunnen bereiken, vanaf de tijd van Democritus, als hij het inzicht van Einstein had gehad en voldoende wiskundebeheersing had gehad om een berekening te maken die niet gemakkelijk was. Het idee gaat als volgt: als we aandachtig heel kleine deeltjes observeren, zoals een stofje of een stuifmeelkorrel, zwevend in stilstaande lucht of in een vloeistof, zien we ze trillen en dansen. Geduwd door dit trillen bewegen ze zich willekeurig zigzaggend, en zo drijven ze langzaam weg, geleidelijk weg van hun startpunt. Deze beweging van deeltjes in een vloeistof wordt Brownse beweging genoemd, naar Robert Brown, een bioloog die deze in de 19e eeuw in detail beschreef. Het is alsof het kleine deeltje willekeurig van elke kant klappen krijgt. Nee, het is niet ‘alsof’ er wordt geraakt; het is echt raak. Het trilt omdat het wordt geraakt door de individuele luchtmoleculen, die met het deeltje botsen, soms van rechts en soms van links.

Het is mogelijk om terug te werken van de hoeveelheid beweging van de korrel, die kan worden waargenomen, naar de afmetingen van de moleculen. Het subtiele punt is dat er een enorm aantal luchtmoleculen bestaat. Gemiddeld raakten evenveel mensen de korrel van links als van rechts. Als de luchtmoleculen oneindig klein en oneindig talrijk zouden zijn, zou het effect van de botsingen van rechts en links op elk moment in evenwicht zijn, en zou de korrel niet bewegen. Maar de eindige grootte van de moleculen, en het feit dat deze in eindige in plaats van in oneindige aantallen aanwezig zijn, zorgt ervoor dat er fluctuaties optreden (dit is het sleutelwoord). Dat wil zeggen dat de botsingen nooit precies in evenwicht zijn; ze zijn slechts gemiddeld in evenwicht. Stel je eens voor dat de moleculen heel klein in aantal waren en groot van formaat. De korrel zou duidelijk slechts af en toe een klap krijgen: nu één aan de rechterkant, dan één aan de linkerkant. Tussen de ene botsing en de andere zou het in aanzienlijke mate hier en daar bewegen, zoals een voetbal die wordt geschopt door jongens die over een speelveld rennen. Hoe kleiner de moleculen, hoe korter het interval tussen botsingen, hoe beter treffers uit verschillende richtingen elkaar zouden opheffen, en hoe minder de korrel zou bewegen.

Met een beetje wiskunde is het mogelijk om terug te werken van de hoeveelheid beweging van de korrel, die kan worden waargenomen, naar de afmetingen van de moleculen. Einstein doet dit op 25-jarige leeftijd. Op basis van observaties van korrels die in vloeistoffen ronddrijven, van de meting van hoeveel deze ‘afdrijven’ – dat wil zeggen, van een positie weg bewegen – berekent hij de afmetingen van de atomen van Democritus, waarvan de elementaire korrels zaak is gemaakt. Einstein levert na 2300 jaar het bewijs van de juistheid van Democritus’ inzicht: materie is korrelig.

‘Het sublieme werk van Lucretius zal niet sterven, tot de dag dat de wereld zelf voorbijgaat’, schreef Ovidius. Ik denk vaak dat het verlies van de werken van Democritus in hun geheel de grootste intellectuele tragedie is die voortvloeit uit de ineenstorting van de oude klassieke beschaving. We hebben alles van Aristoteles overgehouden, via welke het westerse denken zichzelf heeft gereconstrueerd, en niets van Democritus. Als alle werken van Democritus bewaard waren gebleven, en niets van Aristoteles, zou de intellectuele geschiedenis van onze beschaving misschien beter zijn geweest. Maar eeuwen die door het monotheïsme werden gedomineerd, hebben het voortbestaan van Democritus’ naturalisme niet mogelijk gemaakt.

De sluiting van de oude scholen zoals tijdens de verwoesting van Athene en Alexandrië, en de vernietiging van alle teksten die niet in overeenstemming waren met de christelijke ideeën, was enorm en systematisch ten tijde van de brutale anti-heidense repressie die volgde op de edicten van keizer Theodosius, die in 390-391 GT verklaarde dat het christendom verboden was. om de enige en verplichte religie van het rijk te zijn. Plato en Aristoteles, heidenen die geloofden in de onsterfelijkheid van de ziel of in het bestaan van een Eerste Beweger, konden door een zegevierend christendom worden getolereerd. Niet Democritus.

Maar een tekst overleefde de ramp en heeft ons in zijn geheel bereikt. Hierdoor weten we iets over het oude atomisme, en bovenal kennen we de geest van die wetenschap. Het is het prachtige gedicht De Rerum Natura (De aard van de dingen, of over de aard van het heelal) van de Latijnse dichter Lucretius.

Lucretius volgt de filosofie van Epicurus, een leerling van een leerling van Democritus. Epicurus is meer geïnteresseerd in ethische dan in wetenschappelijke vragen, en heeft niet de diepgang van Democritus. Hij vertaalt het Democratisch atomisme soms wat oppervlakkig. Maar zijn visie op de natuurlijke wereld komt grotendeels overeen met die van de grote filosoof Abdera. Lucretius decanteert in verzen de gedachte van Epicurus en het atomisme van Democritus, en op deze manier werd een deel van deze diepgaande filosofie gered van de intellectuele catastrofe van de donkere middeleeuwen. Lucretius zingt over atomen, de zee, de lucht en de natuur. Hij drukt in heldere verzen filosofische vragen, wetenschappelijke ideeën en verfijnde argumenten uit:

Ik zal uitleggen door welke krachten de natuur de loop van de zon en de reizen van de maan stuurt, zodat we niet zullen veronderstellen dat ze hun jaarlijkse races tussen de hemel en de aarde uit eigen vrije wil lopen... bevordering van een of ander goddelijk plan.

De schoonheid van het gedicht ligt in het gevoel van verwondering dat de enorme atomistische visie doordringt. Het gevoel van de diepe eenheid der dingen, ontleend aan de wetenschap dat we allemaal uit dezelfde substantie bestaan als de sterren en de zee:

The Jubilee Plantation door William Wilkins, 1980

We zijn allemaal voortgekomen uit hemels zaad. Ze hebben allemaal dezelfde vader, van wie de allesvoedende moeder aarde de stromende druppels vocht ontvangt. Aldus bevrucht, baart ze lachende gewassen en wellustige bomen, de mensheid en alle soorten dieren. Zij is het die het voedsel oplevert waarmee ze allemaal hun lichaam voeden, hun vreugdevolle leven leiden en hun ras vernieuwen.

Er is een diepe acceptatie van het leven waarvan we een integraal onderdeel zijn:

Zie je niet dat de natuur slechts om twee dingen schreeuwt: een lichaam dat vrij is van pijn, een geest die bevrijd is van zorgen en angst voor het genot van plezierige sensaties?

En er is een serene aanvaarding van de onvermijdelijkheid van de dood, die elk kwaad opheft en waarvoor niets te vrezen valt. Voor Lucretius is religie onwetendheid: de rede is de fakkel die verlicht.

De tekst van Lucretius, eeuwenlang vergeten, werd in januari 1417 herontdekt door de humanist Poggio Bracciolini, in de bibliotheek van een Duits klooster. Poggio was de secretaris van vele pausen geweest en was een gepassioneerd jager van oude boeken, in de nasleep van de gevierde herontdekkingen van Francesco Petrarca. Zijn herontdekking van een tekst van Quintilianus veranderde de loop van de rechtenstudie in alle faculteiten van Europa; zijn ontdekking van de verhandeling over architectuur van Vitruvius veranderde de manier waarop mooie gebouwen werden ontworpen en gebouwd. Maar zijn triomf was de herontdekking van Lucretius.

‘Je zult in de lege ruimte in het licht van de straal een veelheid aan kleine deeltjes op allerlei manieren zien vermengen’

De door Poggio gevonden daadwerkelijke codex is verloren gegaan, maar de kopie gemaakt door zijn vriend Niccolò Niccoli (nu bekend als de ‘Codex Laurenziano 35.30’) wordt nog steeds in zijn geheel bewaard in de Biblioteca Laurenziana in Florence. De grond was zeker al voorbereid op iets nieuws toen Poggio het boek van Lucretius teruggaf aan de mensheid. De herontdekking van De Rerum Natura had een diepgaand effect op de Italiaanse en Europese Renaissance, en de echo ervan weerklinkt, direct of indirect, op de pagina's van auteurs variërend van Galileo tot Johannes Kepler, en van Francis Bacon tot Niccolò Machiavelli. In Romeo en Julia van William Shakespeare, een eeuw na Poggio, verschijnen atomen op verrukkelijke wijze:

MERCUTIO: O, dan zie ik dat koningin Mab bij u is geweest.
Ze is de vroedvrouw van de feeën en ze komt
In vorm niet groter dan een agaatsteen
Op de wijsvinger van een wethouder,
Getekend met een klein team atomies
Tegen de neuzen van mannen terwijl ze slapen.

Van daaruit breidde de invloed van Lucretius zich uit over Isaac Newton, John Dalton, Baruch Spinoza, Charles Darwin, helemaal tot aan Einstein. Het idee alleen al dat het bestaan van atomen wordt onthuld door de Brownse beweging van minuscule deeltjes die in een vloeistof zijn ondergedompeld, is terug te voeren op Lucretius. Hier is een passage waarin Lucretius een ‘levend bewijs’ levert van het begrip atomen:

Observeer wat er gebeurt als zonnestralen een gebouw binnenkomen en licht valt op zijn schaduwrijke plaatsen. Je zult een groot aantal kleine deeltjes zien die zich op allerlei manieren in de lege ruimte vermengen in het licht van de straal, alsof ze in een eeuwig conflict strijden, rij na rij de strijd in stormen zonder een moment van pauze in een snelle opeenvolging van vakbonden en bewegingen. verdeeldheid. Hieruit kun je je voorstellen wat het betekent dat de atomen voortdurend in de onbegrensde leegte heen en weer worden geslingerd... hun dansen is een daadwerkelijke indicatie van onderliggende bewegingen van materie die voor ons zicht verborgen zijn. Daar zul je veel deeltjes zien die onder invloed van onzichtbare slagen van koers veranderen en weer op hun spoor worden gedreven, heen en weer, in alle richtingen. Je moet begrijpen dat ze deze rusteloosheid allemaal ontlenen aan de atomen. Het vindt zijn oorsprong bij de atomen, die uit zichzelf bewegen.

Einstein bracht het bewijs van Lucretius, en waarschijnlijk voor het eerst bedacht door Democritus, weer tot leven en vertaalde het in wiskundige termen, waardoor hij erin slaagde de grootte van de atomen te berekenen.

De katholieke kerk probeerde Lucretius tegen te houden: tijdens de Florentijnse synode van december 1516 verbood ze het lezen van Lucretius op scholen. In 1551 verbood het Concilie van Trente zijn werk. Maar het was te laat. Een hele visie op de wereld die door het middeleeuwse christelijke fundamentalisme was weggevaagd, kwam opnieuw naar voren in een Europa dat zijn ogen weer had geopend. Het waren niet alleen het rationalisme, het atheïsme en het materialisme van Lucretius die in Europa werden voorgesteld. Het was niet slechts een heldere en serene meditatie over de schoonheid van de wereld. Het was veel meer: het was een gearticuleerde en complexe structuur van denken over de werkelijkheid, een nieuwe manier van denken, radicaal anders dan wat eeuwenlang de mentaliteit van de Middeleeuwen was geweest.

De middeleeuwse kosmos zo prachtig bezongen door Dante werd geïnterpreteerd op basis van een hiërarchische organisatie van het universum die de hiërarchische organisatie van de Europese samenleving weerspiegelde: een bolvormige kosmische structuur met de aarde in het centrum; de onherleidbare scheiding tussen de aarde en de hemel; finalistische en metaforische verklaringen van natuurverschijnselen; angst voor God, angst voor de dood; weinig aandacht voor de natuur; het idee dat vormen die aan dingen voorafgaan de structuur van de wereld bepalen; het idee dat de bron van kennis alleen het verleden kan zijn, in openbaring en traditie.

Er is niets van dit alles in de wereld van Leucippus en Democritus zoals bezongen door Lucretius. Er is geen angst voor de goden; geen doelen of doeleinden in de wereld; geen kosmische hiërarchie; geen onderscheid tussen aarde en hemel. Er is een diepe liefde voor de natuur, een serene onderdompeling daarin; een erkenning dat we er ten diepste deel van uitmaken; dat mannen, vrouwen, dieren, planten en wolken organische draden zijn van een wonderbaarlijk geheel, zonder hiërarchieën. Er heerst een gevoel van diep universalisme, in de nasleep van de prachtige woorden van Democritus: ‘Voor een wijze man ligt de hele aarde open, omdat het ware land van een deugdzame ziel het hele universum is.’

Het simpele idee van de eindige deelbaarheid van dingen – de korrelige kwaliteit van de wereld – is het idee dat het oneindige tussen onze vingers stopt.

Er is ook de ambitie om in eenvoudige termen over de wereld te kunnen denken. Van het kunnen onderzoeken en begrijpen van de geheimen van de natuur. Om meer te weten dan onze ouders. Er zijn buitengewone conceptuele instrumenten waarop Galileo, Kepler en Newton zullen voortbouwen: het idee van vrije en rechtlijnige beweging in de ruimte; het idee van elementaire lichamen en hun interacties, waaruit de wereld is opgebouwd; het idee van de ruimte als container van de wereld.

En er is het simpele idee van de eindige deelbaarheid van dingen – de korrelige kwaliteit van de wereld. Het is het idee dat het oneindige tussen onze vingers stopt. Dit idee ligt aan de basis van de atomaire hypothese, maar is met grotere kracht teruggekeerd in de kwantummechanica. Energie kan zich alleen in afzonderlijke eenheden verplaatsen, en toch zouden we kunnen ontdekken dat ruimte en tijd eveneens uit hun eigen fundamentele eenheden bestaan. Het importeren van de atomaire filosofie van Democritus in de moderne natuurkunde zou essentieel kunnen zijn voor het verzoenen van de algemene relativiteitstheorie (die uitgaat van een continue realiteit) met de kwantummechanica (wat in hoge mate niet het geval is).

Het samenvoegen van relativiteit en kwantummechanica in een nieuwe theorie van kwantumzwaartekracht zal de natuurkunde naar een hoger niveau tillen en zal ook een aantrekkelijke historische afsluiting bereiken. Einsteins artikel over de Brownse beweging was geïnspireerd door het atomisme, terwijl zijn relativiteitstheorie voortkwam uit de anti-atomaire filosofie van Mach. Met de kwantumzwaartekracht zal de laatste barrière vallen en zal het lied van Lucretius door de hele natuurkunde galmen.

Dit is een uittreksel uit ‘Reality Is Not What It Looks’ van Carlo Rovelli, vertaald door Simon Carnell en Erica Segre, uitgegeven door Riverhead Books, een imprint van Penguin Publishing Group, een divisie van Penguin Random House LLC. Auteursrecht © 2014 door Carlo Rovelli.

Vrij naar Carlo Rovelli