Meten is weten. Een populaire uitspraak onder managers en wetenschappers. Wie niet kijkt waar hij loopt, struikelt, en wie niet op zijn olielampje let, loopt kans op een vastloper.
Je moet waarnemen, meten, anders ben je blind. Toch geven die metingen geen eenduidig beeld. Wat meet je nu eigenlijk en waarin druk je je uit? Hoe absoluut en hoe onafhankelijk is zo’n meting?
Neem iets eenvoudigs als afstand. Het meetinstrument en de manier van ijken blijkt enorm te verschillen met de schaal. Alles tussen de millimeter en de meter kunnen we meten met een duimstok en wel op een millimeter nauwkeurig, eventueel met leesbril. Is het langer dan hebben we een rolmaat, soms van 5 of 8 meter. Dat lezen we niet meer af in milimeters, zeker niet met een meetlint van twintig meter.
We meten eigenlijk in niet meer dan 5 of 6 cijfers.
Als we langere afstanden willen meten, bijv. een voetbal veld dan gebruiken we weer een andere methode, die vaak nog wel op eenzelfde soort dimensie is gebaseerd. Een wiel dat rond draait bijvoorbeeld. We tellen dan het aantal omwentelingen – de omtrek van het wiel heeft ook lengte.
Andere afstanden kunnen we zelf niet overbruggen. Dan meten we een eigenschap van iets anders dat die afstand wel overbrugt. Of we leiden de afstand af uit andere metingen. Bijv. de tijd die de reflectie van een signaal erover doet om terug te keren (radar) of de driehoeksberekening uit de hoeken van twee bekende afstanden.
Gaan we een keer de ruimte in, dan doet een heel nieuw scala aan meetmethoden z’n intrede. De afstand van ‘dichtbij’ staande sterren wordt gemeten aan de relatieve stand in het heelal gedurende een jaar: Gezien de rondrit die de aarde maakt rond de zon ‘bekijken’ we het heelal steeds vanuit een andere positie. Als we in de auto rijden zien we bomen die dichtbij staan ‘sneller’ bewegen dan de kerken en olmen aan de horizon.
Ook de naam van de eenheden veranderen met de meetmethoden: binnen het zonnenstelsel werd tot voor kort gesproken over de AE, ‘astronomsiche eenheid’, de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon. De afstand tot sterren drukken we uit lichtjaren, maw de afstand die licht in een jaar aflegt.
De afstand tot sterren die verder weg staan, wordt op nog inventievere wijze gemeten: hoe roder het licht, des harder beweegt de ster zich van ons af en des verder is ie weg, zo zegt men.
De afhankelijlheid van theorieën over lichtsnelheid, de uitdijing van het heelal, de verklaring überhaupt van ‘red shift’ maakt wel duidelijk, dat het niet eenvoudig zal zijn het laatste soort metingen te ijken. Een ‘meting’ is dat alleen onder aanname van alle theorieën, die er aan ten grondslag liggen.
Maar voor de metingen dichter bij huis is de ijking niet principieel eenduidiger. Is de lengte van die duimstok constant? Zet het materiaal uit? Hoe hard gaan die radarstralen precies? Hoe hebben we dat gemeten? Door de tijd te meten met een ‘bekende’ afstand? Hoe ‘kenden’ we die afstand, dan?
Alles blijkt aan elkaar vast te zitten, we moeten aannames doen over de wereld om ons heen om een begin te maken met het kennen van de werkelijkheid.
Maar soms zegt dat ‘kennen’ meer over ons en onze aannames over de werkelijkheid, dan over die werkelijkheid zelf.
Een fraai voorbeeld daarvan is het meten van tijd, of beter: ouderdom. De meeste afstanden in de tijd in onze directe nabijheid worden gemeten door het vastleggen van tijdstippen en het berekenen van het verschil ertussen. We kennen iemands leeftijd, omdat er is vastgelegd hoe laat en op welke datum hij of zij geboren is. En vervolgens berekenen we het verschil met nu of een ander tijdstip. Het rechtstreeks meten van afstand in tijd is bijzonder lastig. Zeker als we dieper in het verleden duiken.
De leeftijd van bomen of de datering van hout dat er van gemaakt is, meten we door het tellen van jaarringen. Een verschil in patronen in het hout, dat ontstaat door het verschil in groei in opeenvolgende periodes. De aanname daarbij is, dat groei zomers en winters altijd (voldoende) afwijkend verlopen.
Beroemd in dit verband is ook de zgn. C-14 dateringsmethode. Eenvoudig gezegd: Koolstof komt onder invloed van kosmische straling (waarvan voor de meet-methode wordt aangenomen dat deze altijd constant is (geweest)) behalve als C-12 en C-13 ook als een zgn. C-14 isotoop voor. Die is radioactief en de andere twee niet. Zolang een organisme leeft, zo is de gedachte, is er een uitwisseling met de atmosfeer en is de verhouding tussen de C-14 en de rest 1 op de biljoen, net als in de atmosfeer. Na de dood van het organisme houdt die uitwisseling dan op en vervolgens is er een halveringstijd van 5736 jaar voor het C14 isotoop, d.w.z. dat na 5736 jaar de hoeveelheid C-14 in een organisme t.o.v. de rest van de koolstof atomen met de helft is teruggelopen (1 op de 2 biljoen). En na 57.360 jaar is 99,9% verdwenen (wat dan ook een eindpunt aangeeft aan de meetbare periode). Ook een belangrijke aanname daarbij is dat halveringswaarden van radioactieve isotopen onder alle omstandigheden gelijk blijven en zijn gebleven.
Het is eigenlijk onheilspellend, dat er kennelijk weinig wordt nagedacht over andere verklaringen voor fluctuaties in de verhouding radioactieve koolstof isotopen. En dat er met zoveel vertrouwen wordt uitgesproken dat er op deze manier tijd kan worden gemeten.
Interessant detail is nog dat er bij de C-14 methode, gezien de onzekerheden van het verleden wel wordt gewerkt aan zgn. kalibratie (ijking dus), en wel d.m.v. dendrochronolochie (jaarringen), d.w.z vergelijking met extreem oude bomen. Iets met ‘de lamme en de blinde‘…
Ook te noemen in dit verband is de methode om de ouderdom van ijs en sneeuwlagen te bepalen. Ook daar ziet men patronen in, à la jaarringen, en ook hier gaat men uit van de eindeloze onveranderlijkheid van het verleden. Alle omstandigheden zijn altijd hetzelfde geweest, er valt altijd meer sneeuw in de winter en er is geen andere verklaring voor fluctuaties mogelijk. Terwijl we in deze tijd kunnen zien, hoe bijna de gehele Noordelijke IJszee aan het smelten is in de zomer. Gletsjers worden over de eeuwen heen groter en kleiner.
Nog verbluffender wordt het wanneer we het domein van de tienduizenden jaren verlaten en nog verder het diepe in duiken, letterlijk en figuurlijk. De ouderdom van de aarde wordt afgeleid van de ouderdom van de verschillende aardlagen. Die lagen worden gedateerd op het voorkomen van bepaalde gidsfossielen. Als zo’n fossiel wordt aangetroffen, dan mag op gezag worden aangenomen dat men met laag X te maken heeft, die 500 miljoen jaar oud is. Maar waarom is dat fossiel zo oud? Dat is nu een keer zo; het leven is immers spontaan ontstaan, en die dieren leefden nu een keer zoveel miljoen jaar geleden.
Nog los van de waarschijnlijkheid van de verklaring van die fossielen – het moge duidelijk zijn, dat de aannamen bij deze vorm van ‘metingen’ een ongekende hoogte hebben aangenomen. Er is absoluut geloof voor nodig.
Het ziet er naar uit dat meten inderdaad weten is, maar niet in de gewone betekenis van het woord. Meten houdt weten in, weten leidt tot meten, de aannames vormen de aanleiding en de bedding. Het is geen nieuwe gedachte in de wetenschapsfilosofie, dat theorie-vrije waarneming problematisch is. Dat wil nog niet zeggen dat het een probleem is. Als we er ons maar bewust van zijn – en reikhalzend uitkijken naar de weerlegging van onze theorieën en de volgende “paradigm shift”: het heeft er alle schijn van dat de moderne wetenschapper met smaak kan lezen en schrijven over de laatste grote verandering in het totale wetenschappelijke denken, onder de vrolijke aanname, dat het ook echt de laatste was….
