Dit boek toont dat natuurkunde zonder wiskunde niet kan bestaan (en andersom)
‘Er bestaat een kloof tussen de populairwetenschappelijke literatuur en de vakliteratuur’, zegt UvA-wetenschapper Marcel Vonk. Dat gat wil hij dichten met zijn nieuwe boek Van getal naar heelal. En daarbij komt – schrik niet – ook aardig wat wiskunde om de hoek kijken.
Het is al het vierde boek dat mathematisch fysicus Marcel Vonk schrijft. Eerder schreef hij al over de snaartheorie, zwarte gaten, en het boek De race tegen de schildpad over gedachte-experimenten in de natuurkunde. Dit keer combineert hij zijn beide vakgebieden met elkaar: hoe helpt de wiskunde de natuurkunde vooruit, en andersom?
Is het heelal recht of krom? Hoeveel dimensies bestaan er in het heelal? Zomaar wat vragen van de achterflap van het boek. De antwoorden hierop komen uit de wiskunde: het is de taal van de natuur, aldus Vonk. Denk alleen al aan simpel tot tien of verder tellen: onmisbaar in de natuurkunde. Zoals ook meetkunde noodzakelijk is om zwarte gaten te begrijpen. Over deze wisselwerking gaat zijn nieuwste boek Van getal naar heelal.
Het boek gaat dus over hoe wiskunde en natuurkunde samenwerken. Een redelijk abstract onderwerp.
‘Ja, dat klopt, maar abstract wil niet zeggen dat het minder interessant is, denk ik.’
Waarom wilde je over het onderwerp schrijven?
‘Mijn vakgebied bevindt zich echt op de grens van de wiskunde en natuurkunde. En sinds grofweg dertig jaar is het zo dat de wiskunde niet langer alleen maar een soort hulpmiddel is om de natuur te begrijpen. De natuurkunde helpt ook in het krijgen van intuïtie voor nieuwe wiskunde. Dat is echt iets recents, dat met de opkomst van de snaartheorie veel meer in beeld is gekomen. Een verhaal dat ik al lang eens wilde vertellen.’
Voor welke lezer heb je Van getal naar heelal geschreven?
‘Iedereen die wiskunde op de middelbare school heeft gehad en dat interessant vond zou de lijn van het verhaal hopelijk goed moeten kunnen volgen. Dit boek is duidelijk wel wat pittiger dan de boeken die ik eerder schreef. De race tegen de schildpad was veel meer verhalend. Hier zit vanwege het onderwerp wat meer wiskunde in. Dus wanneer je gillend wegloopt als je een formule ziet, dan is het boek niet voor jou. Maar als je niet te bang bent voor begrippen als “variabele” of een “polynoom”, dan ben je denk ik wel een geschikte lezer.’
Waarom koos je dit keer voor een pittiger onderwerp?
‘Er bestaat een kloof tussen de populairwetenschappelijke literatuur en de vakliteratuur. En er is de behoefte van mensen om net iets meer te weten over hoe de natuurkunde nu echt in elkaar zit. Helemaal zonder wiskunde kom je daar eigenlijk niet. Dus ik wilde iets schrijven dat meer richting de vakliteratuur gaat, maar wel te volgen is voor mensen die niet de tijd of diepgaande achtergrondkennis hebben om die vakliteratuur ook te bestuderen.’
Was dit boek lastiger om te schrijven dan de vorige boeken?
‘Ja, omdat ik toch wel wat over de wiskunde wilde schrijven en wilde voorkomen dat mensen gelijk denken, “dat vond ik moeilijk op school, dat vind ik maar niets”. Om op zo’n manier te schrijven dat het tussen de verhalende stijl en vakliteratuur inzit, maar dat mensen juist niet gillend weglopen, dat vond ik lastig.’
Je schrijft het boek aan de hand van levendige anekdotes uit je eigen leven, waardoor je op heel veel punten makkelijk het boek kunt ‘instappen’. Kun je ook losse hoofdstukken lezen?
‘Dat was wel de bedoeling. Wel zit er meer lijn in dit boek dan in het vorige, dat uit twaalf losse verhalen bestond. Ik bespreek namelijk eerst de getallen, voordat ik het over polynomen kan hebben en daarna weer over de natuurkunde. Dus in die zin bouwt het wel op. Maar ik heb het wel zo geschreven dat als je ergens afhaakt, je in het volgende hoofdstuk weer kunt instappen.’
Naast mathematisch fysicus ben je ook amateurpokeraar. Is dat geen onderwerp om een volgend boek over te schrijven?
‘Ja, dat is een idee waar ik al een tijd mee rondloop, alleen nog niet precies weet hoe. Er zijn heel veel eigenschappen die een goede pokerspeler en wetenschapper gemeen hebben: geduld hebben, steeds weer opnieuw beginnen, niet gefrustreerd raken als iets een keer niet lukt. Daarnaast zit er veel kansrekening en wiskundige speltheorie in poker. Bij de ontdekking van het Higgsdeeltje werd heel veel statistiek gebruikt om te laten zien dat het deeltje ook echt bestaat. Dat is dezelfde statistiek die je ook in het poker kunt gebruiken.’
Is poker zo complex?
‘Jazeker. De toppokerspelers zijn meer bezig met wiskundige analyses draaien op computers dan met het spelen zelf. Bij schaken is dat al een tijd zo, maar dat begint bij het poker ook steeds meer voor te komen.’
Marcel Vonk, Van getal naar heelal. Hoe de wiskunde de natuurkunde vooruithelpt, en omgekeerd. Uitgeverij Unieboek | Het Spectrum (2023) Prijs: € 22,99.
