Regels, toestanden, twee
In Regels, groei
zagen we het optreden van oscillatieverschijnselen, die wijzen op een
voorkeurstoestand in de vorm van een evenwichtstoestand. Dat wil zeggen: een
toestand die vaker en langer voorkomt dan omliggende toestanden, die
namelijk niet in evenwicht zijn.
In Toestanden, deel één
is dit aangetoond voor het geval van de natuurkunde en aanverwante delen van
de scheikunde. En hoewel er aanwijzingen gegeven zijn voor het bestaan van
iets dergelijks in de sociologie is er nog de vraag of dit juist is en in
hoeverre. Dit is nu het onderwerp, en zal aangepakt worden aan de hand van
de redenen waarom het waar is in de natuurkunde.
Daarvoor moet eerst
het grote veld van de natuurkunde toegespitst worden. Bij de behandeling van
Disciplines is de aanpak geformuleerd om de regels van de
sociologie af te leiden uit die van de psychologie, dat wil zeggen: door van
één naar veel elementen te gaan. In de natuurkunde is dat gaan van de
eigenschappen van fundamentelere deeltjes naar aggregaties van deeltjes.
Oftewel: het relevante veld van de natuurkunde is dat van elementaire deeltje en hun
interacties.
De interacties tussen elementaire deeltjes zijn er vier,
met een grote variatie in sterkte. Ze heten, van hoog naar laag: sterke
interactie, elektromagnetisme, zwakke interactie en zwaartekracht. Dat lijkt
tegengesteld aan hoe het door mensen ervaren wordt - die kent
zwaartekracht als de sterkste kracht.
Dat dit onjuist is, heeft een
praktische en een theoretische reden. De praktische reden is dat de
zwaartekracht die wij voelen het cumulatief effect is van een hele Aarde aan
deeltjes die aan ons lichaam trekken.
De theoretische reden is dat
"de werking van de mens" met zijn schier oneindige hoeveelheid aan detail in
bijvoorbeeld het zenuwstelsel gebaseerd moet zijn op subtiele verschijnselen.
Die alleen merkbaar kunnen zijn omdat de minder-subtiele verschijnselen zich
koest houden. En dat "koest houden" is omgangstaal voor "zich in
evenwichtstoestanden bevinden". We merken niets van de sterke wisselwerking
omdat die in evenwicht is in de kernen van atomen, we merken weinig van de
elektromagnetische wisselwerking omdat de elektronen meestal in vaste
toestanden rond de kernen draaien, en we merkten van de zwakke wisselwerking
nog minder tot aan de ontdekking van de radioactiviteit oftewel het
uiteenvallen van kernen.
Wat betreft de sterkte van interacties is
er dus absoluut geen continuüm - er zijn er vier en die liggen ver uiteen.
En daardoor liggen de afmetingen van de betrokken toestanden, de deeltjes, sterk
uiteen, zie hieronder (van
):
Goed, tot welk behoren dan de discrete toestanden uit het voorgaande
artikel? Dat zijn die van de elektromagnetische kracht, of wisselwerking
zoals natuurkundigen dat liever noemen. Licht blijkt bij nadere bestudering,
net als radiogolven, microgolven, enzovoort, een elektromagnetisch
verschijnsel.
Wat is dan de status van de overige drie: "sterk" is zo sterk dat alles daar in
een zeer sterk evenwicht is in de vorm van zeer stabiele kernen, met de uitzondering van
radioactiviteit, oftewel de zwakke wisselwerking, voor een beperkt aantal soort kernen
die meestal zo snel veranderen in andere dat we er ook weinig van merken -
op langere termijn. En de vierde, de zwaartekracht, is dus te zwak. De wereld die we
kennen is gebaseerd op de interacties van de elektromagnetische wisselwerking.
Hoe leidt elektromagnetische wisselwerking tot discrete toestanden? Antwoord: dat doet
ze niet. Die discrete toestanden
ontstaan door het feit dat materie niet alleen massa is die je kan denken in
een punt, maar ook een golfverschijnsel dat zich in de ruimte uitbreidt. En
zodra het elektromagnetisme de elektronen in een baan rond de kern houdt,
dat wil zeggen: in een beperkte ruimte, houdt je dus ook dat golfverschijnsel in
die beperkte ruimte.
Waarop
musici onmiddellijk weten dat er discrete toestanden ontstaan, want dat is
hoe in muziekinstrumenten de discrete tonen ontstaan. Bij een viool of piano:
door de golven op de beperkte ruimte of lengte van de gespannen snaar. Of
ietwat onbekender maar toepasselijker: de tonen komende van het gespannen
vel van een trommel, zie de afbeelding rechts (zowel die op een trommel als
in het atoom zijn zogenaamde Bessel-functies
).
De combinatie van elektronen die in banen rond de kern draaien tezamen met de beperkingen
die het golfkarakter opleggen in de vorm van de vaste tonen en boventonen, leidt
ertoe dat elektronen
slechts in een beperkt aantal vaste banen kunnen ronddraaien. Met een beperkt
aantal bijpassende energieën. En geeft dus de discrete toestanden van het licht in het
vorige artikel.
Wat tevens betekent dat als je gaat kijken naar atomen met verschillende
aantallen elektronen, en dat netjes op een rijtje zet, je het onderstaande patroon
krijgt, waarvan hier de versie van helicopter-uitvinder en filosoof Arthur M.
Young
(omdat hij als technicus concreet de zaken afbeeldt waar het om gaat:
de elektronen - uit The Reflexive Universe, 1976, met de achtste kolom
toegevoegd door de redactie):
Wat slechts de eerste drie rijen zijn - er volgen er nog vier. Dit is het
periodiek systeem der elementen
.
Wat hier getoond wordt, is dat atomen voorkomen in rijen waarin het
aantal elektronen toeneemt, van links 1 tot rechts 8, en dat bij een aantal
van 8 hoger dit zich herhaalt, waarbij die eerst 8 niet mee lijken te
tellen - dienoemt men "de onderste schil". Die onderste schil is in de tweede rij voorgesteld met behulp van een
cirkeltje onder de buitenste elektronen. Bij het geval van 8 (2 bij alleen
de eerste) elektronen aan de
buitenkant is de ruimte kennelijk op, want dan begint het tellen opnieuw, in
een baan verder van de kern.
De atomen met 8 elektronen in de
buitenste schil lijken dus "af" te zijn. Deze atomen, helium, neon, argon, enzovoort,
hebben nauwelijks tot
niet last van interactie, zijn daarom gassen (losse atomen), en staan bekend staan als de
"edelgassen".
Al deze atomen zijn elektrisch neutraal,
dus zouden geen last hebben van een sterke interactie, zou je zeggen. Dat werkt
anders. In werkelijkheid is het zo dat 8 elektronen in de buitenste schil als
"neutraal" worden gezien - atomen met 1, 2, of 3 elektronen in de buitenste
schil staan die elektronen makkelijk af aan atomen die 1, 2 of 3 elektronen
te weinig hebben, ten opzichte van 8, in de buitenste schil. Dus natrium, of
in het Engels "sodium", met 1 elektron aan de buitenkant, combineert graag
met chloor ("chlorine"), met 1 elektron te kort:
Een stof die overbekend is als "zout" in de zin van tafelzout of "het zout in de
zee". Enzovoort voor andere combinaties van atomen.
Maar wat gebeurt er dan bij het aantal van 4 - precies op
de helft? Het antwoord bevindt zich in uw lichaam en in uw
computer: dit is een dusdanig "wankele" situatie dat de natuur van de
mogelijkheden die dat biedt gebruik heeft gemaakt voor de ontwikkeling van
ingewikkelde moleculen tot zeer ingewikkelde moleculen en uiteindelijk tot moleculen die zichzelf
kunnen reproduceren - het leven. Voor het geval van koolstof ("carbon").
En voor de ontwikkeling van hypergevoelige en hyperkleine schakelaars die te combineren
zijn in
de miljoenen leidende tot de rekenkern van computer. Voor het geval van silicium
("silicon").
Ook op dit niveau van interacties is het dus zo dat de sterke varianten zorgen
voor stabiele toestanden. En de verdere, subtielere, ontwikkelingen in de natuur
zich bevinden op het scheidsvlak van de sterkere krachten.
Dat patroon lijkt zich voortdurend in de op atomen gebouwde dode én levende
natuur te herhalen. Maar met steeds minder strengheid omdat de verschijnselen
steeds subtieler worden. Hetgeen door diverse mensen al is opgemerkt, waarvan
hier de versie van de al genoemde Arthur Young (The Reflexive Universe,
1976):
Wat wel niet letterlijk is dat hier de bedoeling is, maar het idee
erachter wel overbrengt.
Het is een soort "periodiek systeem der evolutie".
Ook dit schema kan wat verder aan- en ingevuld worden. Zo bestaat er binnen
het veld der zoogdieren ook een aantal specifieke soorten die in grote
aantallen voorkomen, met een kleiner aantal tussensoorten die zeldzaam zijn, de
zogenaamde missing links, zoals de archeopteryx linksonder (fossiel), en een in
principe oneindig aantal tussenvormen die niet voorkomen, zoals de mythische
dieren als de eenhoorn, het vliegende paard, enzovoort, waarvan twee afgebeeld
rechtsonder (Griekse vaas):
De mensensoort is ook een diersoort, dus daar liggen dit soort zaken niet
anders. De ontwikkeling van deze soort als onderscheidend van mensapen
in het algemeen beloopt voor zover nu bekend een ruwe acht miljoen jaar, en
laat ondanks vele onbekendheden in de lijnen van afstamming één duidelijk
patroon zien, zie de afbeelding hieronder (van
): het zijn soorten die langere tijd een stabiel patroon vertonen,
gescheiden door redelijk plotselinge overgangen naar nieuwe soorten. Ook hier
met vele missing links.
En dit strekt zich ook uit tot het veld van gedragingen - zo is bekend
van de soort homo erectus dat deze als eerste helder onderscheiden stenen
vuistbijlen maakt, maar deze vaardigheid niet verder ontwikkelde gedurende
hun bestaan van circa 1,5 miljoen jaar geleden tot 0,5 miljoen jaar geleden.
En dit patroon van voorkeurstoestanden is natuurlijk niet veranderd binnen
de soort homo sapiens - hier de demonstratie:
Van links naar rechts de drie menselijke hoofdsoorten: mongoloïden, creolen, en
kaukasiërs (blanken - met daarin twee mishits, die gaan over mensen die over kaukasiërs
schrijven of iets soortgelijks).
En weer een trapje lager, binnen de blanke soort:
En merk hier op dat niet alleen de haarkleur anders is, maar ook een aantal andere
gezichtskenmerken - wijzende op een lagenstructuur in de genetica. Dat wil zeggen:
een voorkeur binnen de structuur van het dna-molecuul voor bepaalde patronen.
En ook op dit niveau is dit natuurlijk niet beperkt tot het uiterlijk, maar sluit
ook gedrags- en cultuurpatronen in.
Waarmee we zijn bij het niveau waar het hier allemaal om draait: de beschrijving
van de menselijke maatschappij, wat dus niet anders is dan het gedrag van een
soort. Een besef dat gekweekt of gevoed kan worden door het lezen van de
geschikte sciencefiction boeken
. Wat als je dit gedaan hebt, je kan brengen op
het idee om die mensenmaatschappij wetenschappelijk te gaan beschrijven. Het
begin van deze serie.
De volgende taak is dus het zoeken naar en organiseren en kwalificeren van die eigenschappen van het menselijke sociologische systeem die haar toestand beschrijven - de parameters
die overeenkomen met de natuurkundige quantumgetallen .
Naar Inleiding, model
, Wetenschap lijst
, Wetenschap overzicht
, of
site home
.
|