“Nature doesn’t divide”

“The greatest pleasure of doing science is discovering something yourself, the second greatest is what other people discover. Gerard has given me a lot of that. Hij heeft me zeker geïnspireerd. Ik heb Gerard begin jaren zeventig leren kennen, toen hij op een conferentie in Amsterdam een presentatie gaf. Ik was net gepromoveerd. Het was een niet gepland, informeel praatje over de theorie waar hij toen mee bezig was. The people who realized the importance of it were truly a hand full. It was a dramatic way for him to be introduced to the physics world.”

Gross kreeg in 2004 de Nobelprijs voor de natuurkunde, samen met zijn student Frank Wilczek en met David Politzer voor het ontdekken van de ‘asymptotische vrijheid in de theorie van de sterke kernkracht’; het gegeven dat quarks een zwakkere kracht op elkaar uitoefenen naarmate ze dichter bij elkaar zijn. Hij woonde tijdens zijn tienertijd in Jeruzalem, waar hij, zo schrijft hij op de website van de Nobelprijs, niet werd afgeleid door dingen die zijn leeftijdsgenoten in Amerika wel hadden. Was dat een voorwaarde voor zijn Nobelprijs? Gross lacht: “No tv doesn’t hurt, no. Maar ik denk dat mensen onder alle omstandigheden kunnen opbloeien. Ik was al vroeg geïnteresseerd in wetenschap. Ik las boeken en zocht zelf dingen uit, en daar heb ik veel van geleerd.”

Tools and culture

In Amsterdam gaf Gross een publiekslezing, over 25 belangwekkende vragen in de natuurkunde. “Het zijn natuurlijk 25 willekeurige vragen, en elke vraag is weer 10 vragen op zich. Ook vragen over biologie. De wetenschap is dan wel verdeeld in natuurkunde, scheikunde, biologie, but nature doesn’t divide. In het verleden deed de wetenschap dat ook niet, iemand was toen ‘natuurwetenschapper’. Zoals Hermann von Hemholtz, die zowel onderzoek heeft gedaan naar de fysiologie van zintuigen als naar elektromagnetisme.”

“De biologie is ook enorm aan het veranderen, het wordt steeds meer een kwantitatieve wetenschap. Denk aan complexe fenomenen als collectief gedrag van moleculen, really wonderfull stuff. Om de onderliggende processen te begrijpen en te vatten in theorieën is een andere aanpak nodig dan biologen gewend zijn. Natuurkundigen hebben de tools and culture om deze fundamentele kwesties aan te pakken. De opleiding van biologen en natuurkundigen is heel verschillend, ze kijken op een andere manier naar een probleem. Cooperation will be very fruitful.”

Als Gross de mogelijkheid had zou hij best zelf nog een paar van de 25 vragen willen beantwoorden. “De vragen waar ik zelf het meest mee bezig ben zijn, zijn degenen die dicht bij snaartheorie liggen. Die vragen zijn allemaal goed. Het liefst zou ik willen weten hoe we nu tegen ruimte en tijd aan moeten kijken.”

Fundamentele vragen

Nadat hij het werk geleverd had dat hem later de Nobelprijs op zou leveren, hield Gross zich voornamelijk bezig met snaartheorie. “Snaartheorie heeft tot op zekere hoogte al de quantumtheorie en de algemene relativiteitstheorie samengebracht. People said the two couldn’t live happily together; een probleem dat er al zeventig jaar is. Er zijn fysici die de algemene relativiteitstheorie ‘de schuld’ geven, anderen vinden de quantumtheorie het probleem. Snaartheorie heeft al de wiskundige, zeg maar technische, problemen uit de weg geholpen, nu blijven er nog fundamentele vragen over. We moeten misschien wel heel anders aan gaan kijken tegen ruimte en tijd. Gerard ’t Hooft en ik verschillen daarin nogal van mening. Gerard vindt dat de quantummechanica moet worden aangepast. I don’t want that. If anything needs to be modified, it’s the picture of space and time.”

“Volgend jaar is de nieuwe Large Hadron Collider in Genève af. We hopen dat die over een jaar of twee veel nieuwe data op zal leveren om het laatste stukje van het standaard model te kunnen bevestigen; dat het Higgs boson bestaat. Maar als dat alles is wat we vinden is dat wel teleurstellend. Misschien dat de LHC iets oplevert op het gebied van supersymmetrie, of iets waar we nog geen weet van hebben. Things we don’t expect might learn us even more.”

“Ik heb in mijn carrière zowel dingen bevestigd gezien die al lang verwacht werden, als complete verrassingen. De meest recente grote verrassing is wel dat we ontdekten dat het heelal versneld uitdijt. Astrofysici waren er erg verbaasd over, die zijn grondig nagegaan of het wel echt waar was. Een van de grootste uitdagingen van de komende tijd is het achterhalen wat de donkere energie precies is die dat versneld uitdijen veroorzaakt.”

Tien dimensies

“De Nobelprijs heeft er voor gezorgd dat ik allerlei fascinerende mensen mocht ontmoeten, zoals de Dalai Lama. Normally I’m not so fond of religious people. Hun ideeën botsen vaak met de wetenschap. Maar met de Dalai Lama heb ik een interessant gesprek gevoerd, hij vroeg me of de wetenschap zijn religie in gevaar zou kunnen brengen. Of hij naar aanleiding van wetenschappelijke vindingen de Boeddhistische teksten aan zou moeten passen.”

“Bill Clinton is een erg nieuwsgierig persoon, very intellectually engaged , en dat is niet typisch voor politici. Excuus, ik ben er van overtuigd dat de politici die ScienceGuide lezen daarop de uitzondering vormen. Ik ben recentelijk veel in China geweest om te adviseren over wetenschap. Daar is het zo anders dan in het Westen, de politieke leiders daar zijn vaak opgeleid als wetenschapper. Ze zijn zeer pragmatisch en rationeel.”

“Journalisten vragen me wel eens: ‘Wie is de grootste wetenschapper sinds Newton of Einstein?’ Dan neem je dus aan dat je mensen kunt rangschikken op een lijn. Het meest opmerkelijk aan de fysici die ik ken is dat ze zo van elkaar verschillen, je hebt wel tien dimensies nodig om ze in te kunnen delen. Sommigen ken ik persoonlijk, en anderen denk ik een beetje te kennen door hun werk, zoals Einstein. Maar dat geldt in alle disciplines; via wetenschap, literatuur, muziek kun je in contact komen met uiteenlopende geesten. Zo heb ik het idee dat ik Mozart en Bach ook een beetje ken.”

“Om baanbrekend onderzoek te kunnen doen heb je natuurlijk persoonlijke kwaliteiten nodig, maar de goede omstandigheden zijn ook belangrijk. ’t Hoofd, Veltman en ik hadden het geluk dat we in een spectaculaire tijd onderzoek konden doen. De gegevens die in die tijd experimenteel waren gevonden over deeltjes, schreeuwden om theoretische onderbouwing. Great wars make great generals.”