Het Ontstaan van Werkelijkheid (v2)
1.3. Deel I – Universum / premenselijk
5. Wetenschappelijk onderscheid
In wetenschappelijke modellen verschijnt ‘onderscheid’ meestal als verschil tussen toestanden, gevat in waarden binnen een gekozen beschrijving. Een eenvoudig fysisch voorbeeld is temperatuur. Water kan verschillende temperaturen aannemen; die waarden vormen een schaal van mogelijke toestanden. Dat lijkt triviaal, maar zonder zulke onderscheidbare toestanden zijn warmteoverdracht, faseovergangen of stroming moeilijk te beschrijven. Een theorie over warmte veronderstelt stilzwijgend dat het domein van mogelijke temperaturen niet op één waarde samenvalt: er zijn verschillen die ertoe doen. De voorbeelden hieronder verschuiven telkens één stap: van ‘schaal’ naar ‘toestandsruimte’, naar ‘0/1’, en naar ‘drempels en categorieën’.
Een planeet die rond een ster draait, wordt in de natuurkunde vaak beschreven in een toestandsruimte (‘faseruimte’): een schema waarin elke combinatie van positie en snelheid een mogelijke toestand voorstelt. Verschillende banen corresponderen met verschillende trajecten in de faseruimte. Voor de planeet zelf verandert er niets; zij volgt haar baan. In dit schema ontstaat een fijnmazig patroon van onderscheidbare toestanden. Binnen het model is elk punt in de faseruimte formeel verschillend van elk ander punt. Zonder zulke onderscheiden toestanden kan het model geen verschil tussen gevallen representeren.
In de informatica is het schema nog strakker. Een binair systeem kent slechts twee toestanden: ‘0’ en ‘1’. In veel toepassingen leunt moderne technologie op dat minimale onderscheid. Een computer die ‘0’ en ‘1’ niet kan onderscheiden, kan geen instructies uitvoeren of gegevens opslaan. Veel niet-triviale algoritmen veronderstellen binnen hun probleemkader minstens twee onderscheiden toestanden, hoe abstract die toestanden ook zijn. De concrete interpretatie van die toestanden (waar ze voor staan) kan wisselen, maar het onderscheid blijft als structurele voorwaarde.
Ook in statistiek en data-analyse wordt onderscheid operationeel gemaakt. Een arts die op basis van bloedwaarden een diagnose stelt, werkt met drempels: boven deze grens geldt de waarde als ‘verhoogd’, eronder als ‘normaal’. Een statistisch model dat kansverdelingen vergelijkt, kijkt naar verschillen in patronen: deze groep vertoont vaker uitval dan die groep. De vraag of die onderscheidingen rechtvaardig, volledig of verstandig zijn, staat hier niet centraal. Voor de statistische beschrijving is van belang dat het gekozen model het domein in categorieën opdeelt en dat die splitsing bepaalt welk patroon als verschil telt. Juist omdat categorieën worden gekozen, wordt de grens operationeel; of die grens ‘in de wereld’ zit, wordt inzet van de volgende stap.
Wetenschappelijke modellen leggen daarmee onderscheidstructuren vast zonder steeds naar een concrete waarnemer te verwijzen. Een gasmengsel gedraagt zich anders bij hogere druk, een stof bij een faseovergang en een schakeling bij ‘hoog’ versus ‘laag’ signaal. Meten en beslissen zijn menselijke handelingen, maar verschillende toestanden van een systeem horen bij verschillende gevolgen, los van een observator. ‘Onderscheid’ verschijnt hier als verschil in toestand of configuratie dat zich toont in het gedrag van het systeem. Dit betekent niet dat de fundamentele laag simpelweg fysica of informatie is. De voorbeelden hierboven laten vooral zien hoe hardnekkig de onderscheidstructuur is: een model kan pas iets beschrijven als het domein toestanden bevat die niet allemaal samenvallen. Voor dit deel van het boek is dat de bescheiden les: wie werkelijkheid wetenschappelijk wil beschrijven, komt niet om onderscheidstructuren heen. Of die structuren zelf fundamenteel zijn of slechts hulpmiddelen in onze beschrijving, blijft hier open. Daarmee schuift de filosofische vraag naar voren: is dit ‘onderscheid’ iets dat de wereld zelf draagt, of vooral iets dat uit onze gekozen kaders en modellen voortkomt?
Geef een reactie