Tijdens het Gala van de Wetenschap 2022 ontving de 18-jarige Lars Pos, wiskundestudent aan de Universiteit Leiden, de Robbert Dijkgraaf Essayprijs met zijn inzending ‘Waarom wetenschap?’.
Jaarlijks wordt bekendgemaakt welke wetenschappers de Nobelprijs voor natuurkunde in ontvangst mogen nemen. Ditmaal ging de prestigieuze prijs naar de heren Aspect, Clauser en Zeilinger. Deze onderzoekers hebben namelijk meegeholpen aan experimenten waarmee is aangetoond dat lichtdeeltjes (ook wel fotonen) met elkaar verstrengeld kunnen raken.
Allemaal leuk en aardig, maar de scepticus bekruipt wellicht het gevoel dat het bijbehorende prijzengeld beter besteed had kunnen worden. Wie zijn deze wetenschappers, en hebben ze nog enige connectie met de realiteit? Kunnen die knappe koppen zich niet beter met de échte problemen van nu bezighouden? Want het is niet alsof we momenteel om crises verlegen zitten.
Maak kennis met de gewelddadige wereld van strijdende mangoesten
Zebramangoesten zijn familie van de stokstaartjes en worden door onderzoekers al jaren als model gebruikt voor samenwerking tussen dieren. Maar deze s ...
Fundamentele wetenschap krijgt vaker met dit soort kritiek te maken, waaronder de wiskunde, het vakgebied dat ik een warm hart toedraag. Schoolkinderen durven de vraag te stellen: ‘Wat is hier nou precies het nut van?’ Want wees eens eerlijk: hoe vaak heb je daadwerkelijk de op school geleerde wiskunde toegepast? Als je begint over probleemoplossend vermogen, dan heb je gelijk, maar dat verklaart nog niet waarom deze wiskunde ooit ontwikkeld is; wat de wiskundige er interessant aan vindt.
Wiskunde lijkt dus veelal een gebrek aan praktische applicaties te hebben. En sommige wiskundigen zijn het daar best mee eens. Neem G. H. Hardy: ‘We have concluded that the trivial mathematics, on the whole, is useful, and that the real mathematics, on the whole, is not.’ Oftewel: waar triviale wiskunde (optellen, vermenigvuldigen et cetera) nog weleens handig kan zijn, is de echte wiskunde, waar de wiskundige zich mee bezighoudt, dat niet.
Het ironische hieraan is dat Hardy met name actief was binnen de getaltheorie – en laten juist daar tegenwoordig bijzonder belangrijke toepassingen voor gevonden zijn. Toepassingen die zo onmisbaar zijn, dat ze deel uitmaken van het fundament van onze huidige samenleving. Ik heb het over digitale encryptie. Je zult er ongetwijfeld nooit bij hebben stilgestaan, maar het is helemaal niet gemakkelijk om berichten versleuteld het internet over te sturen. Het liefst wil je vooraf een gezamenlijke code afspreken, maar dat wordt vrij lastig als je enkel online kunt communiceren, want het afspreken van die geheime code moet ook cryptisch gebeuren. Het gaat wat ver om hier precies uit te leggen hoe de oplossing in elkaar steekt, maar het idee is dat je als ontvanger zelf een code publiekelijk bekendmaakt, waarmee de zender vervolgens zijn berichten versleutelt. Dat kwaadwillenden met deze code in handen een versleuteld bericht niet kunnen kraken, heeft ermee te maken dat het erg lastig is om grote getallen als product van priemgetallen te schrijven. Het feit dat je appjes, mailtjes en browsergeschiedenis geheim blijven, hebben we dus aan wiskundigen zoals Hardy te danken.
Dit is een terugkerend fenomeen binnen de gehele wetenschap: ontdekkingen vinden hun toepassing op de meest onverwachte plekken. Denk aan cola, dat in eerste instantie als medicijn op de markt werd gebracht, maar inmiddels juist door dokters wordt afgeraden. Of neem grafentheorie, dat begon als vraagstuk over een wandeling die elke brug in Koningsbergen één keer aandoet, maar momenteel de dienstregeling van het OV en Google’s zoekalgoritme onderbouwt. Het eerste computerprogramma is geschreven in 1843, bijna een eeuw voordat ook maar iets wat een computer moest voorstellen werd gefabriceerd. En de atoombom werd mogelijk gemaakt door de ontdekking van Einstein dat massa kan worden omgezet in een gigantische hoeveelheid energie, beter bekend als de formule E=mc2.
Wetenschap heeft dus de bijzondere eigenschap om op zichzelf terug te komen; om vragen te beantwoorden die nog niet eens verzonnen zijn. Dat is de wondere werking van wetenschap. We vergaren kennis niet enkel zodat kinderen die op school uit hun hoofd kunnen leren, want je weet maar nooit wanneer wetenschap over de wereld om je heen nog eens van pas zal komen.
Nog even over Hardy. Met de ontwikkeling van quantumcomputers komt zijn encryptie op losse schroeven te staan. Die computers zijn namelijk een kei in het schrijven van grote getallen als product van priemgetallen. Maar gelukkig wordt er alweer gewerkt aan een oplossing, wetende dat quantum de digitale wereld plat zou kunnen leggen. Men probeert deze potentiële bedreiging voor de mensheid te bestrijden met behulp van, hoe kan het ook anders, verstrengelde fotonen.
Lees ook ‘Bovenkamerwaarheden‘, het essay dat in 2021 met de prijs werd bekroond, de winnaar van 2020, ‘De verstoorde droom‘, en het essay ‘Van wie is mijn lichaam’ dat in 2019 de Robbert Dijkgraaf Essayprijs in de wacht sleepte.