Leesfragment: Newton als verantwoorde held

In zijn nieuwe boek, Isaac Newton en het ware weten, beschrijft wetenschapshistoricus Floris Cohen (Haarlem 1946), bekend van onder meer van De herschepping van de wereld (2007), de ontstaansgeschiedenis van de belangrijkste werken van de Engelse natuurwetenschapper Isaac Newton (1643-1727). Het belang van de Opticks en de Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, beter bekend als de Principia, kan volgens Cohen niet worden overschat. Bart van den Bosch las zijn boek, en sprak met Cohen over de uniciteit van Newtons ideeën.

De opzet van Isaac Newton en het ware weten is tweeledig. Enerzijds beoogt het de leemte op te vullen die er volgens Cohen in de Nederlandstalige Newtonliteratuur bestaat. Met dit boek wil hij de baanbrekende theorieën van Newton over licht, kleur, beweging en natuurlijk zwaartekracht voor een breder publiek onder het voetlicht brengen. In de Herschepping van wereld realiseerde hij al eerder een vergelijkbare ambitie; het ontstaan van de moderne natuurwetenschap werd daarin verklaard op een ook voor niet-bèta's begrijpelijke manier. In Isaac Newton en het ware weten legt Cohen de lat hoger. Hoewel hij met zijn soepel geschreven verhaal nadrukkelijk nastreeft dat ook lezers met niet meer dan een rudimentaire kennis van wis- en natuurkunde een helder beeld krijgen van de ideeën van Newton, komt Cohen meer dan in zijn vorige boek tegemoet aan hen die wel in de exacte vakken geschoold zijn. Met hier en daar een simpele redactionele verwijzing krijgt de lezer de keus zich te verdiepen in mathematisch-fysische beschouwingen of deze aan zich voorbij te laten gaan en een paragraaf later de draad van het verhaal weer op te pakken. Deze aanpak, die Newton zelf trouwens ook in zijn Principia hanteerde, combineert effectief het laagdrempelige en het uitdagende.

Met zijn boek streeft Cohen echter nog een ander doel na. Hij is een fervent voorstander van het concept Wetenschappelijke Revolutie, een begrip dat veel wetenschapshistorici inmiddels hebben weggerelativeerd. Hij constateert met enige ergernis dat de relativering van natuurwetenschappelijke kennis soms wel erg is doorgeslagen. Hoewel hij vanzelfsprekend een groot voorstander is van de methodologie van de context of discovery, oftewel de opvatting dat het ontstaan van wetenschappelijke kennis geanalyseerd moet worden tegen de historische achtergrond van de wetenschapper, ligt hierin volgens hem het grote gevaar besloten dat de unieke rol van een genie als Newton wordt miskend.

Newtons onwaarschijnlijk succesvolle bijdrage aan onze wetenschappelijke kennis over licht, kleur, beweging en zwaartekracht mag met recht revolutionair genoemd worden, zo betoogt Cohen. In vergelijking met de belangrijkste wetenschappers van de zeventiende eeuw (René Descartes, Galileo Galilei, Christiaan Huygens, Robert Hooke en Robert Boyle) staan niet alleen Newtons feitelijke ontdekkingen op eenzame hoogte, maar wordt ook duidelijk dat zijn methodologische rigueur minstens zo uitzonderlijk was. Vooral het contrast met Robert Hooke (1635 –1703) is in dit opzicht tekenend. Hooke was enige tijd secretaris van de in 1660 opgerichte Royal Society en een briljante geest. Een man die met grote originaliteit natuurkundige problemen te lijf ging en met even groot gemak hypotheses formuleerde. Geheel in overeenstemming met zijn illustere generatiegenoten Huygens en Boyle, streefde Hooke naar een hogere mate van plausibiliteit van zijn verklaringsmodellen dan bijvoorbeeld de theorieën van de Griekse natuurfilosofen of die van Descartes hadden opgeleverd. Dat hij hierin slaagde en dat deze verhoogde aannemelijkheid van Hooke's bevindingen een grote stap voorwaarts was in vergelijking met de verklarende kracht van de meeste van zijn voorgangers staat buiten kijf, maar de grootsheid van Newton wordt er alleen nog maar meer door benadrukt.

Newton brak met alle gangbare tradities door volstrekt geen genoegen te nemen met aannemelijkheid. Over de natuur was volgens Newton zekere, onbetwijfelbare kennis te verkrijgen, tenminste als zijn rigoureuze methodologie zou worden gehanteerd. Het was deze unieke combinatie van een deductieve, mathematische (tussen neus en lippen door ontwikkelde hij differentiaal- en integraalberekening om zijn mechanicawetten te bewijzen) en een inductieve, experimentele aanpak, deze laatste waar wenselijk geschraagd met precisiemetingen, die Newton zijn revolutionaire ontdekkingen opleverde. Natuurlijk droegen daarnaast zijn volstrekt monomane persoonlijkheid en doorzettingsvermogen in aanzienlijke mate bij aan zijn succes. De onmiskenbare talenten van Huygens of Hooke zouden nooit kennis vergelijkbaar aan Newtons theorieën hebben opgeleverd, hoewel zowel Huygens als Hooke in verschillende stadia van hun onderzoek in de buurt lijken te komen van wetenschappelijke doorbraken zoals die later door Newton zouden worden gerealiseerd. In 1674 veronderstelde Hooke dat elk hemellichaam een aantrekkend vermogen heeft, en in 1679, dus acht jaar voor de publicatie van de Principia, zou Hooke in een brief aan Newton gesuggereerd hebben dat de gang van de planeten verklaard zou kunnen worden uit een combinatie van een eenparig rechtlijnige beweging en een aantrekkende kracht die omgekeerd evenredig was met het kwadraat van de afstand tussen hemellichamen. Een aannemelijk en zelfs waar idee, maar onbewezen tot Isaac Newton zich erin vastbijt.

Er is een vergelijkbaar voorbeeld in het werk van Christiaan Huygens. Ook hij lijkt in de buurt te komen van Newtons wetten. Zijn in 1675 geformuleerde incitatie-begrip vertoont duidelijke overeenkomsten met Newtons force, en zijn theorie van de middelpuntvliedende kracht wordt in alle anonimiteit door de dan nog geen twintig jaar oude Newton op eigen houtje berekend. Waarom slagen gerenommeerde wetenschappers als Huygens en Hooke er niet in om hun geniale intuïties verder uit te werken tot wetmatigheden als waar Newton mee op de proppen komt? Het antwoord is terug te voeren tot het essentiële verschil tussen bewijzen en beweren. Waar de pre-Newtoniaanse wetenschap zich uiteindelijk niet aan de traditie van de speculatieve natuurfilosofie kon onttrekken, en er dus niet in slaagde de uiteindelijke stap van beweren naar bewijzen te zetten, zet Newton deze giant leap for mankind juist wel. Newton, de geniale eenling, zet uiteindelijk de beslissende stap, niet in een vacuüm – er is immers een duidelijke context of discovery – maar ook niet als een onvermijdelijke en voorspelbare incarnatie van een of ander laat zeventiende Zeitgeist. Binnen deze marges is er ruimte voor 'verantwoord heldendom', een term die Newton op het lijf is geschreven.

‘Verantwoord heldendom’ impliceert dat er een ander gevaar op de loer ligt. Waar heldendom verantwoord kan zijn, kan het eveneens een onverantwoordelijke vorm aannemen. Ook dit is Newton niet bespaard gebleven. Zijn werk wordt na zijn dood een -isme, met alle bijbehorende hagiografie. Op de omslag van Isaac Newton en het ware weten staat de beroemde afbeelding van de mysticus William Blake waar Newton als Pythagoras on steroids is afgebeeld en in Alexander Pope's uitspraak

‘Nature and Nature's laws lay hid in night:
God said, Let Newton be! and all was light.’

wordt Newton min of meer gepresenteerd als de zoon van een deïstische, verlichte god. Deze twee voorbeelden van onverantwoord heldendom, die Newton van zijn historiciteit lijken te willen ontdoen, gaan voorbij aan een belangrijke, misschien op het eerste gezicht ongerijmde eigenschap van hem.

Het is inmiddels bekend dat de voorbeeldige, geniale wetenschapper Newton het grootste deel van zijn energie wijdde aan bestudering van disciplines die vandaag de dag met de natuurwetenschap niets meer van doen hebben: theologie en alchemie. Opvallend is wel dat hij ook hierbij zijn methodologische gestrengheid toepaste, overigens met aanmerkelijk minder revolutionaire gevolgen. Zijn bevindingen op deze gebieden maakte hij, in tegenstelling tot zijn licht- en kleurtheorieën in de Opticks en zijn mechanica in de Principia, echter niet publiek. Waar het de theologie betreft kan dit verklaard worden uit het feit dat zijn afwijzing van de Drie-eenheid hem zijn baan en elk denkbaar maatschappelijk aanzien zou hebben gekost. En wat de alchemie betreft: Newton was enerzijds volstrekt wars van het soort speculaties en niet-bewezen intuïties waar de toenmalige wetenschap zich in hulde. Newton wilde zekerheid en publiceerde pas (hoewel soms met jarenlange vertraging) als hij die had. Anderzijds is Newton in de woorden van de Engelse econoom John Maynard Keynes 'de laatste der Babyloniërs'; oftewel de laatste in een lange lijn van proto-wetenschappers op zoek naar laatste waarheden over het wezen van god, universum en natuur. Binnen deze traditie waren alchemie – de zoektocht naar de Steen der Wijzen – en de bestudering van heilige teksten geëigende methodes om tot diepere inzichten te komen. Dat Newton zich ook in zijn esoterische onderzoekingen bediende van zijn spijkerharde methodologie heeft tot gevolg gehad dat hij zijn bevindingen op deze gebieden uiteindelijk nooit als meer heeft kunnen zien dan speculaties, die onder geen voorwaarde gepubliceerd zouden mogen worden. Hoeveel tijd en energie Newton ook in zijn esoterie stak, nooit hebben de resultaten ervan zijn eigen kritische toets kunnen doorstaan. Slechts enkele malen sijpelt er iets speculatiefs door in zijn gepubliceerde werken. Een voorbeeld daarvan vindt plaats na het verschijnen van de Principia. Dan confronteren Huygens en Leibniz Newton met de vraag via welke tussenstof de gravitatie dan wel wordt doorgegeven. Deze vraag greep terug op een oud probleem over de aard van materie en de tussenliggende ruimte. Newton had in 1679, dus ruim voor de Principia, het cartesiaanse aetherbegrip (een subtiele materie waarin de samenstellende materiedeeltjes voortdurend tegen elkaar botsen) overboord gezet en vervangen door een luchtledige ruimte. De legitieme kritiek van Huygens en Leibniz bracht Newton ertoe om op 75-jarige leeftijd een nieuw soort aether te postuleren die nooit de genadeloze toets der kritiek had kunnen doorstaan van de jongere Newton. Ondanks een aantal van dit soort ad hoc oplossingen waaraan Newton zich op zijn oude dag bezondigde, blijft zijn 'Ware weten' volgens Cohen pal overeind staan. De tijdloze geldigheid van de newtoniaanse wetten staat daar borg voor. Wie nog mocht twijfelen aan het belang van de klassieke mechanica in onze tijd waarin quantum-fysica, deeltjesversnellers, de zoektocht naar neutrino's en dark matter de natuurwetenschappelijke agenda bepalen, moet zich maar bedenken dat voor het berekenen van de uiterst complexe banen van onderzoeksraketten als de Voyager, de Mariners of de Cassini-Huygens-probe Newtons wetten nog steeds onmisbaar zijn.

Het sterke punt van zijn boek is dat Cohen enerzijds Newton als 'verantwoorde held' de plaats toekent die hem toekomt , maar hij anderzijds niet doorslaat. Ook Newton kon regelmatig de plank misslaan. Niets menselijks blijkt hem vreemd. Het zegt veel over zijn perfectionistische vasthoudendheid dat de inconsistenties die onbewezen hypotheses – zowel van anderen als van hemzelf – opleverden voor Newton in het algemeen aanleidingen waren om met dubbele energie verder te zoeken. Hoewel Cohen zowel in zijn inleiding als zijn conclusie erkent dat de term 'het ware weten' problematisch is, immers ware, onweerlegbare en onveranderlijke wetenschappelijke kennis is een tegenstelling in termen, doet deze omschrijving de uniciteit en wetenschappelijke kracht en voortdurende geldigheid van Newtons prestaties, zeker in vergelijking met zijn tijdgenoten volledig recht.

Bart van den Bosch is historicus, wetenschapsfilosoof en redacteur van het Historisch Café.
De foto van Floris Cohen is copyright © Bob Bronshoff, fotograaf van onder andere Bob & Youp.