• No results found

Tijd, Kant en de moderne natuurwetenschappen

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Tijd, Kant en de moderne natuurwetenschappen"

Copied!
48
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

Tijd,&Kant&en&de&moderne&natuurwetenschappen&

Thema&3&–&Vrije&domein&

!

!

!

! ! ! !

“Space!and!time!are!the!framework!within!which!the!mind!is!constrained!to!

construct!its!experience!of!reality.”!

:!Immanuel!Kant!

FLEUR&DEN&BOER&10173358&

ROSHELL&HAAKER&10169180&

SOPHIE&REEMST&10209158&

EMMA&ZUIDERVEEN&10212582&

&

11O02O2014&

EINDVERSIE

&

(2)

!

Inleiding

&

Een! concept! dat! in! veel! verschillende! disciplines! wordt! besproken,! is! tijd.! De! Duitse! filosoof! Immanuel! Kant! biedt! een! interessante! invalshoek! voor! dit! veelbesproken! begrip.! Hij! brak! met! de! traditie!van!zijn!voorgangers!door!tijd!als!absolute!reële!entiteit!te!verwerpen.!Hij!introduceerde!het! transcendentaal! idealisme! als! stroming! binnen! de! filosofie! en! kende! dan! ook! een! transcendentale! identiteit!toe!aan!tijd!(Kant,!1998)!.!De!kritiek!van!Kant!heeft!voor!zowel!ophef!als!lof!gezorgd!maar! één!ding!is!zeker;!Kant!heeft!veel!invloed!gehad.!Met!nieuwe!ontdekkingen!binnen!onder!andere!!de! speciale! relativiteitstheorie,! kwantummechanica! en! hersenonderzoek! in! de! moderne! wetenschap,! die! in! de! tijd! van! Kant! nog! niet! bedreven! werden,! heeft! het! begrip! tijd! echter! ook! een! nieuwe! betekenis! gekregen.! Als! één! van! de! grootste! filosofen! van! de! moderne! tijd! (Kenny,! 2010),! is! de! hypothese! van! dit! onderzoek! dan! ook! dat! men! nog! ideeën! van! Kant! terug! zal! herkennen! in! de! moderne!wetenschap.!Deze!hypothese!leidt!dan!uiteindelijk!tot!de!hoofdvraag!van!dit!onderzoek:!

Hoe$is$Kants$idee$van$tijd$als$a$priori$transcendentale$aanschouwingsvorm$in$$overeenstemming$met$ tijdsconcepten$binnen$de$relativiteitstheorie,$kwantummechanica$en$de$scalar$timing$theory?

Kant&en&Tijd&&

&

In! 1781! bracht! Immanuel! Kant! zijn! beroemde! werk,! bekend! onder! de! naam! Kritik$ der$ reinen$

Vernunft,$uit.!Sindsdien!kunnen!we!Kant!rekenen!tot!één!van!de!grootste!filosofen!in!de!moderne!

tijd.!!Geïnspireerd!door!de!filosofie!van!Leibniz!en!Wolff!en!uit!zijn!“dogmatische!slaap”!gehaald!door! Hume,!wist!Kant!zijn!empiristische!en!rationalistische!voorgangers!met!elkaar!te!verenigen.!!

Wat! Kant! anders! maakt! dan! zijn! voorgangers! is! het! feit! dat! hij! wilde! kijken! of! filosofie,! naast! natuurwetenschappen!en!wiskunde,!als!wetenschap!mogelijk!is.!Omdat!hij!inzag!dat!deze!uitdaging! vrij!ambitieus!was,!geloofde!Kant!dat!de!filosofie!een!revolutie!nodig!had!(Kenny,!2012).!

Een!revolutie!gelijk!aan!die!van!Copernicus,!die!een!geslaagde!poging!had!gedaan!om!de!bewegingen! in! het! universum! te! verklaren.! In! tegenstelling! tot! de! aanname! dat! alle! sterren! om! ons,! als! toeschouwer,!heen!draaien,!wist!Copernicus!deze!aanname!om!te!draaien!door!te!zeggen!dat!niet!wij! maar! de! sterren! “stil! stonden”.! (Kant,! 1998,! BXVI[XVIII).! De! manier! waarop! we! de! hemellichamen! waarnemen,! hangt! af! van! de! waarnemer! en! de! bewegingen! ten! opzichte! van! elkaar! (Rohlf,! 2010).! Met!dezelfde!zienswijze,!probeert!Kant!te!verklaren!hoe!wij!fenomenen!aanschouwen!(Kant,!BXVI[ XVIII).!!

!! Volgens!Kant!heeft!onze!geest!namelijk!een!actieve!bijdrage!aan!de!manier!waarop!wij!de! fenomenen!om!ons!heen!ervaren.!De!zintuigelijke!(sinnliche)!wereld!en!haar!fenomenen!zijn!dus!niet! geheel!onafhankelijk!van!de!menselijke!geest.!Zowel!de!zintuigen,!als!ons!verstand!zorgen!voor!onze!

(3)

cognitie! van! ! de! zintuigelijke! wereld.! De! manier! waarop! wij! de! fenomenen! waarnemen! hangt! dus! zowel!af!van!onze!zintuigen,!als!van!de!manier!waarop!onze!geest!deze!zintuigelijke!informatie!actief! verwerkt! volgens! zijn! eigen! a! priori! wetten." Deze! wetten! leveren! het! algemene! kader! waarin! de! zintuigelijke! wereld! en! al! haar! objecten! (fenomenen)! aan! ons! verschijnen.! Zo! vormt! de! geest! de! basisstructuur!van!onze!zintuigelijke!wereld!(Rohlf,!2010).!!

!! Kant! maakt! echter! een! onderscheid! tussen! deze! fenomenale! wereld! en! de! noumenale$ wereld,!de!wereld!van!de!dingen!an$sich.!Deze!wereld!is!onafhankelijk!van!onze!zintuigen!en!volgens! Kant! dus! onkenbaar.! Hij! sluit! niet! uit! dat! deze! wereld! bestaat! maar! stelt! dat! alles! wat! wij! erover! kunnen! zeggen,! noodzakelijkerwijs! door! onszelf! is! ingelegd! en! te! maken! heeft! met! ons! eigen! cognitieve! functioneren! (Kant,! 1998,! BXVIII).! Deze! noodzakelijke! ! kennis! noemt! Kant! synthetisch! a! priori,!bestaande!uit!principes!die!we!niet!kunnen!ontkennen,!die!aan!de!ervaring!vooraf!gaan!en!hun! noodzakelijkheid! ontlenen! aan! de! wetten! die! nodig! zijn! voor! ons! cognitieve! functioneren! (Rohlf,! 2010).!Belangrijk!in!zijn!filosofie!is!dan!ook!het!feit!dat!hij!wilde!bewijzen!dat!er!zoiets!bestaat!als!een! synthetisch! a! priori! propositie.! Kant! was! het! immers! eens! met! Locke! dat! al! onze! kennis! begint! bij! ervaring,!maar!hij!geloofde!niet!dat!al!onze!kennis!er!ook!uit!voorkwam.!Er!zijn!sommige!dingen!die! we! a! priori! weten,! fundamentele! waarheden! die! we! niet! uit! ervaring! weten.! Een! synthetische! propositie!is!een!propositie!waarin!het!predicaat!iets!toevoegt!aan!de!inhoud!van!het!subject!en!er! dus!niet!al!in!besloten!ligt.!Kants!voorbeeld!van!zo’n!propositie!is!“alle!lichamen!zijn!zwaar”.!!Kant! was!de!eerste!die!het!bestaan!van!a!priori!synthetische!proposities!introduceerde!en!onderbouwde!

(Kenny,!2012).!!! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! Deze! veronderstellingen! vormen! zijn! transcendentaal! idealisme,! dat! hij! introduceert! in! zijn! Transcendental! Aestehtica;! het! feti! dat! we! slechts! verschijningen! (Anschauungen)! van! de! dingen! ervaren! maar! niet! de! dingen! an$ sich! (Kant,! 1998,! A42/B59–60).! Concepten! als! ruimte! en! tijd,! die! centraal! staan! in! zijn! kritische! filosofie,! zijn! “nur! Formen! der! sinnlichen! Anschauung”,! vormen! van! onze!zintuigelijke!waarneming!(Kant,!1998,!BXXV).!!

Ruimte&en&Tijd&

Over! de! status! van! ruimte! en! tijd! bestaat! al! eeuwenlang! een! discussie! tussen! Kants! verschillende! voorgangers.!Er!bestaat!dan!ook!geen!!twijfel!dat!het!debat!tussen!Leibniz!en!Newton!deel!is!van!de! essentiële! achtergrond! die! Kants! visies! heeft! beïnvloed! (Janiak,! 2009).! Beiden! theorieën! hebben! betrekking!op!de!ontologie!van!tijd!en!ruimte!(Hatfield,!2006)!en!geven!antwoord!op!de!vraag;!“Zijn! ruimte!en!tijd!reëel?!(Kenny,!2010).!Volgens!Newton!zijn!ruimte!en!tijd!wirkliche$Wesen!en!dus!reële! entiteiten.!Dit!houdt!in!dat!men!ruimte!en!tijd,!onafhankelijk!van!de!menselijke!geest,!als!objectief! gegeven!in!de!wereld!kan!aantreffen.!Newton!beschouwt!tijd!als!iets!absoluuts!en!is!volgens!hem!dus! onveranderlijk.! Leibniz! zag! tijd! en! ruimte! als! relaties! of! bepalingen! van! dingen.! Kant! brengt! deze!

(4)

absolute!en!relationele!posities!samen!tot!een!transendentaal!idealistische!opvatting.!(Janiak,!2009).!! ! Volgens! Kant! zijn! beide! visies! dus! onjuist.! Tijd! en! ruimte! kan! men! slechts! beschouwen! als! subjectieve!aanschouwingsvormen!(Kant,!1998,!A26)!en!niet!als!dingen!an$sich.!(Kant,!1998,!BXXV)! Kant!noemt!tijd!en!ruimte!dan!ook!transendentaal!ideaal!(Kant,!1998,!A28).!Volgens!Kant!is!de!ruimte! de!vorm!van!onze!uiterlijke!zintuigen,!daarmee!doelend!op!onze!ogen!en!oren,!en!is!de!tijd!de!vorm! van! onze! innerlijke! zintuigen.! Onze! uiterlijke! zintuigen! zijn! zodanig! dat! we! objecten! in! een! ruimte! plaatsen.!Als!men!iets!waarneemt,!is!men!tegelijkertijd!bewust!van!het!feit!dat!men!iets!waarneemt! en! plaatst! men! deze! gewaarwordingen! in! een! bepaalde! volgorde.! Dat! noemt! Kant! ons! ! innerlijke! zintuig!(Kant,!1998,!A32).!Zowel!ruimte!als!tijd!zijn!geen!entiteiten!in!de!wereld,!maar!vormen!van! onze! zintuigen! en! mogelijkheidsvoorwaarden! voor! onze! ervaring! (Kenny,! 2010).! Verder! is! tijd! dus! subjectief!en!hangt!het!af!van!onze!cognitieve!vermogens!(Rohlf,!2010).!Hoe!Kant!dit!voor!zich!ziet,! wordt!duidelijk!aan!de!hand!van!zijn!theorie!over!tijd.!!

Tijd

!

Tijd!is!volgens!Kant!iets!dat!wij!zelf!voortbrengen!tijdens!het!proces!van!waarnemen.!Slechts!door! een! seriële! procedure! kan! men! aspecten! van! objecten! met! elkaar! verbinden.! Op! deze! manier! genereer!je!zelf!de!lineaire!tijd.!Tijd!is!niet!zomaar!een!willekeurige!“bril”!die!je!op!kan!zetten!en!een! bepaalde!vervorming!geeft,!maar!essentieel!voor!bepaalde!cognitieve!functies.!Belangrijk!voor!Kant! is!de!distinctie!tussen!objectieve!en!subjectieve!tijd!(Hoerl!&!McCormack,!2011!).!!De!subjectieve!tijd! is!de!tijd!die!de!mens!zelf!genereert!tijdens!het!proces!van!waarneming,!het!genereren!van!de!wereld! met! objecten,! ontstaan! uit! onszelf! door! het! uitvoeren! van! bepaalde! cognitieve! functies.! De! objectieve!tijd!is!het!vaststellen!van!de!volgorde!van!gebeurtenissen.!Deze!wordt!bepaald!door!de! wereld!van!objecten!buiten!ons!(Hoerl!&!McCormack,!2011).!Een!voorbeeld!van!subjectieve!tijd!is!die! van! een! waarnemer! die! een! wandeling! om! een! huis! heen! maakt.! Deze! waarnemer! krijgt! de! gewaarwordingen! in! een! bepaalde! volgorde! binnen! maar! zeggen! niets! over! de! objectieve! werkelijkheid;!de!delen!van!het!huis!bestaan!immers!tegelijkertijd.!!Tijdens!het!proces!van!generen! van! je! beeld! van! het! huis,! ontstaat! dus! een! lineaire! ordening! van! gewaarwordingen! (Kant,! 1998,! A189).! Deze! correspondeert! echter! met! niets! objectiefs,! in! tegenstelling! tot! de! objectieve! tijd.! Als! men! bijvoorbeeld! een! schip! waarneemt! dat! stroomafwaarts! glijdt,! zit! er! een! bepaalde! objectieve! volgorde!in!deze!gebeurtenis!omdat!er!een!causaal!verband!is!tussen!de!toestand!van!het!schip!op! een! bepaald! tijdstip! en! een! minuut! later.! Deze! wordt! veroorzaakt! doordat! de! rivier! het! schip! meeneemt!(Kant,!1998,!A191).!

Causaliteit! is! één! van! de! categorieën! van! ons! denken.! Zo’n! categorie! is! een! cognitieve! noodzakelijkheid! die! nodig! is! om! objecten! te! kunnen! vormen.! Causaliteit! is! niet! iets! wat! je! in! de!

(5)

werkelijkheid! waarneemt! waar! iets! wat! je! aan! de! werkelijkheid! oplegt.! Op! deze! manier! ontstaat! objectieve! tijd! (Kant,! 1998).! Deze! opvatting! over! causaliteit! werd! geïnspireerd! door! Hume,! die! al! inzag! dat! causaliteit! iets! is! dat! wij! zelf! opleggen! aan! gebeurtenissen! in! de! werkelijkheid! (Kenny,! 2012).!!Volgens!Kant!heeft!tijd!echter!zowel!een!“empirische!realiteit”!(Kant,!2010,!p.!52),!als!een! transcendentale!identiteit.!Met!een!empirische!realiteit!doelt!Kant!op!het!feit!dat!je!het!idee!hebt! dat! je! tijd! kunt! aantreffen! in! de! werkelijkheid.! Je! kunt! gebeurtenissen! ordenen! op! volgorde! of! gelijktijdigheid!en!bij!het!opbouwen!van!de!wereld!door!waarnemingen,!speelt!tijd!een!enorme!rol.!! Je!kunt!je!die!wereld!immers!niet!voorstellen!zonder!tijd!(Kant,!1998).!Aan!de!andere!kant,!ontkent! hij! wel! dat! tijd! een! absolute! realiteit! bezit! en! dus! niet! eigen! is! aan! dingen! als! een! conditie! of!

eigenschap!(Kant,!2010,!p.!52).! ! ! ! ! ! ! ! !

! Alle! formele! eigenschappen! van! tijd! komen! voort! uit! de! manier! waarop! wij! de! wereld! opbouwen.! Dit! proces! maakt! de! tijd! tot! iets! lineairs.! Men! kan! echter! niet! weten! of! er! zoiets! als! lineaire! tijd! in! de! werkelijkheid! bestaat,! het! valt! immers! niet! te! concluderen! uit! hetgeen! je! waarneemt.!Tijd!is!dus!transcendentaal!idealistisch;!Kant!ontkent!niet!dat!tijd!bestaat!maar!ontkent! daarentegen!wel!dat!je!veel!over!de!werkelijkheid!kan!zeggen!buiten!je!eigen!constructie!van!deze! werkelijkheid!om!(Kant,!1998).!In!deze!zin!is!Kants!theorie!anders!dan!zijn!empiristische!voorgangers,! als!Berkeley,!die!stelden!dat!alles!om!ons!heen!slechts!een!verschijning!is!(Janiak,!2009).!!

! Volgens!Kant!is!tijd!dus!wel!noodzakelijk.!Kant!denkt!dat!we!ons!verschijnselen!niet!kunnen! voorstellen! zonder! ze! in! de! tijd! (en! ruimte)! te! plaatsen.! Als! men! bijvoorbeeld! de! volgorde! van! bepaalde! gebeurtenissen! wilt! vaststellen,! dan! zijn! deze! gebeurtenissen! al! in! de! tijd.! Op! dezelfde! manier!speelt!het!plaats!geven!van!objecten!zich!al!af!in!de!ruimte!(Kant,!1998,!A28).!

Via! deze! weg! kan! met! tijd! uiteindelijk! beschouwen! als! een! “a! priori! transcendentale! aanschouwingsvorm”,!een!beknopte!Kantiaanse!definitie!van!tijd.!!

(6)

Tijd&en&de&interne&klok&

In#hoeverre#komt#het#tijdsfenomeen#uit#de#cognitie#overeen#met#de#idee#van#Kant#over#tijd# als#a#priori#transcendentraal#aanschouwingsvorm?#

!

Hoe! ervaart! een! mens! tijd?! Het! antwoord! op! deze! vraag! is! een! van! de! vele! uitdagingen! in! de! cognitiewetenschap.!Een!eerste!doorslaggevend!idee!hierover!was!van!Augustinus!in!het!elfde!boek! van!zijn!belijdenissen,!hierin!relateert!hij!tijd!aan!de!perceptie!van!gebeurtenissen.!Hij!stelt!dat!mens! het!heden!tot!leven!wekt!tot!het!verleden,!het!heden!en!de!toekomst.!‘Tijd!is!extensie!van!de!ziel’!(Le! poidevin,! 2009).! Ook! Husserl! beschrijft! tijd! als! iets! innerlijks,! namelijk! als! een! bewustzijntoestand.! (Rasch,!2011)! Heidegger!was!een!leerling!van!Husserl!en!gaat!verder.!Zijn!grote!bezwaar!tegen!de! opvatting! van! Husserl! is! dat! hij! tijd! nog! altijd! beschouwde! als! een! object,! ook! al! lag! het! in! het! innerlijke! bewustzijn.! Heidegger! zei! dat! je! tijd! niet! kunt! objectiveren,! we! kunnen! ons! er! niet! aan! onttrekken,! dus! je! kunt! tijd! ook! niet! als! een! object! bestuderen.! Wij! zijn! tijd.! (Rasch,! 2011)! Waar! Augustinus!spreekt!van!extensie,!Husserl!van!uitwalsing,!heeft!Heidegger!het!over!‘uitplooiing’.!Hij! sprak!dus!over!tijdsdimensies!als!in!de!letterlijke!zin!van!zijndimensies.!Later!wordt!bediscussieerd! dat!om!tijdperceptie!in!de!mens!te!begrijpen!er!een!taxonomie!(systematiek)!van!tijdelijke!ervaringen! moet!vaststellen!(Popper,!1978).!Blijkbaar!werden!verschillende!ongerelateerde!tijdservaringen!vaak! geclassificeerd! onder! de! term! tijdperceptie! waardoor! veel! controversen! werden! gevonden! in! de! literatuur.! In! de! huidige! hypothesen! over! het! begrijp! tijd! vanuit! de! cognitiewetenschap! kunnen! er! nog! 2!!belangrijke! begrippen!gevonden! worden:! endogeen! en!exogeen.!Aan! de! ene!kant!wordt!er! gedacht! aan! tijdperceptie! vanuit! de! mens! zelf,! maar! daartegenover! staat! het! exogene! als! determinant!voor!tijdperceptie.!Wetenschappers!die!de!nadruk!leggen!op!het!endogene!bestuderen! tijdperceptie! in! de! cortex! en! sommigen! gaan! uit! van! een! internal$ clock.! Heideggers! vroege! ideeën! zouden!ook!kunnen!worden!geplaatst!in!deze!categorie.!Wetenschappers!die!nadruk!leggen!op!een! exogene! basis! voor! tijdperceptie! gaan! vanuit! het! begrip! information$ processing$ te! werk,! waarbij! externe!informatie!zorgt!voor!een!tijdsperceptie!(Popper,!1978).!Een!filosoof!uit!deze!stroming!die! een! reactie! op! Kant! gaf! was! de! filosoof! Guyau! (1890).! Hij! probeerde! het! a! priori! van! Kant! te! weerleggen,!hij!stelde:!‘que!le!temps!n’est!pas!une!condition,!mais!un!simple!effet!de!la!conscience’.! Hij! onderbouwde! dit! door! te! zeggen! dat! tijd! niet! een! a! priori! vorm! is! maar! een! systematiek,! de! organisatie!van!onze!representatie!van!de!geest!(Michon,!1988)."Kants!opvattingen!over!tijd!werden! toen!terug!gezien!in!het!gedachtegoed!over!het!idee!van!tijd!in!de!mens,!zullen!zijn!opvattingen!over! tijd!ook!nog!terug!te!herleiden!zijn!in!de!hedendaagse!kennis!van!tijd?!

(7)

Hoe! ontstaat! het! idee! van! tijd! in! de! mens?! Mensen! vertrouwen! op! meetbare! tijd,! externe! tijdbewakers! en! tijdelijke! organisators! (klokken,! agenda’s)! zorgen! zo! voor! het! idee! van! controle! hebben!over!tijdelijke!gebeurtenissen.!Toch!hebben!we!de!gave!om!zelf!ook!een!idee!te!hebben!van! tijd.! We! spreken! van! de! interne! klok.! Is! dit! dan! hetzelfde! als! de! a! priori! aanschouwingsvorm! van! Kant?!Hiervoor!zal!eerst!de!interne!klok!besproken!worden!waarna!de!vergelijking!met!Kant!gemaakt! kan! worden.! Er! wordt! nu! verder! gegaan! met! een! cognitiewetenschappelijke! analyse! van! tijd.! Dit! verschilt! met! een! transcendentale! analytische! beschouwing! van! tijd.! Waar! de! transcendentale! analyse!van!Kant!zich!bezig!houdt!met!ervaring!van!de!fenomenen!houdt!de!cognitie!zich!bezig!met! de!kennis!vanuit!ons!eigen!kernvermogen,!in!dit!geval!het!opzicht!van!tijd.!!

!

Ons!vermogen!van!tijd,!de!meeste!wetenschappers!zijn!het!erover!eens!dat!er!niet!een!neurologische! plek!is!die!dient!als!de!‘master!clock’!in!ons!brein.!Wel!hebben!wij!het!vermogen!om!te!dateren!in!de! ‘seconds! to! minutes! range’,! interval$ timing,! waardoor! we! subjectief! de! objectieve! tijd! kunnen! ervaren!en!wat!het!bovendien!mogelijk!maakt!frequentie,!gedachten,!gedrag,!trends!en!toekomst!te! integreren!(Allman!et!al,!2013).!

!

Uit! veel! onderzoeken! in! de! cognitiewetenschap! naar! tijd! is! eenduidig! gedemonstreerd! dat! er! voor! ons!vermogen!van!interval!timing!een!gereguleerde!interne!klok!nodig!(Allman,!2013).!Deze!wordt! beschreven!in!de!scalar$timing$theory!en!is!door!Treisman!in!1963!voor!het!eerst!opgezet!en!voor!het! laatst!aangepast!in!2013.!In!het!review!artikel!van!Allman!over!de!interne!klok!wordt!deze!ook!als! eenduidig! beschreven.! Om! deze! redenen! is! er! gekozen! om! in! dit! essay! deze! theorie! nader! te! beschrijven." ! ! ! ! ! !

(8)

Scalar&timing&theory&

Volgens!de!Scalar$timing$theory!bestaat!de!interne!klok!uit!3!stadia,!zie!onderstaand!model!(Allman,! 2013):!

! Dit! is! een! theorie! die! uit! gaat! van! een! endogeen! tijdsperceptie.! Mensen! hebben! een! interne! klok! welke! pulsen! genereert! op! een! bepaald! tempo.! Deze! pulsen! zijn! van! belang! in! de! drie! stadia! van! tijdsperceptie.! Aan! het! begin! van! een! nog! te! timen! gebeurtenis! genereert! de! pacemaker! pulsen! waarna! deze! door! aandacht! worden! opgevangen! door! een! accumulator.! Dit! gebeurt! in! de! eerste! fase,!ook!wel!de!klokfase.!De!pulsen!die!gegeneerd!zijn!in!een!bepaalde!tijd!worden!opgeslagen!in! het! geheugen! (working$ memory),! deze! fase! wordt! dan! ook! de! geheugenfase! genoemd.! In! de! beslissingsfase! kan! de! nieuwe! tijdsperiode! vergeleken! worden! met! een! eerder! opgeslagen! tijdsperiode!(reference$memory)!aan!de!hand!van!pulsen!binnen!die!periodes.!!Wanneer!deze!nauw! overeenkomen!wordt!de!beslissing!gemaakt!een!bepaalde!tijd!te!produceren!welke!weer!beïnvloed! kan! worden! door! feedback.! Dit! systeem! is! te! vergelijken! met! een! stopwatch,! je! kan! het! starten,! pauzeren!en!resetten!naar!tijd!specifieke!en!gelijktijdige!gebeurtenissen!(Allman,!2013).!

!

Psychologisch!onderzoek!wijst!uit!dat!tijd!en!tijdperceptie!bepaalde!eigenschappen!hebben!(indexen! van!psychofysische!functies)!waar!rekening!mee!moet!worden!gehouden!bij!het!interpreteren!van!zo! een!model!van!de!interne!klok.!De!intensiteit!van!perceptie!vanuit!het!brein!is!lineair!gerelateerd!aan!

(9)

de!omvang!van!externe!stimulatie!(Allman,!2013).!Bovendien!verandert!bij!toenemende!omvang!van! fysische! stimuli! in! diezelfde! verhouding! ook! de! variatie! van! de! perceptie! (Allman,! 2013)." Het! is! moeilijker!om!de!precieze!tijd!in!te!schatten!bij!langer!durende!gebeurtenis.!!

!

Het! blijkt! dat! bij! het! bepalen! van! supraseconden! (seconden! tot! minuten)! eerste! en! tweede! rang! principes! betrokken! te! zijn! welke! het! verschil! in! tijdperceptie! in! en! tussen! mensen! kan! verklaren! (Allman,! 2013).! Deze! principes! definiëren! hoe! de! interne! klok! werkt! en! hoe! deze! kan! veranderen! door! zintuiglijke! en! fysiologische! factoren.! De! eerste! rang! principes! heeft! betrekking! op! de! nauwkeurigheid! en! precisie! waarmee! tijd! wordt! gehangen! aan! een! gebeurtenis,! op! individueel! niveau.!Als!we!naar!eerste!model!kijken!zijn!dit!bijvoorbeeld!verschillen!in!hoe!snel!de!subjectieve! klok!tilt!(afhankelijk!van!emotie!en!affect),!hoe!snel!deze!pulsen!genereert,!hoe!de!tijden!subjectief! worden! opgeslagen! en! vergeleken! met! huidige! al! eerder! opgeslagen! tijden.! Dit! laatste! wordt! de!

memory$translation$parameter!genoemd.!Deze!verandert,!verbetert,!tijdens!je!jeugd!(Allman,!2013).!

Tweede!rang!principes!vergelijken!meerdere!tijden!met!elkaar!op!niveau!van!tijdschaal!invariantie.! Daarnaast! zijn! er! nog! andere! factoren! die! beschouwd! moeten! worden;! vaak! worden! auditieve! aanschouwingen! als! langer! beschouwd! dan! visuele! aanschouwingen,! dit! heeft! alles! te! maken! met!

modality$ effects$ and$ memory$ mixing$ (Allman,! 2013).! Maar! ook! hoe! onze! tijdsbesef! beïnvloed! kan!

worden!door!hoe!vaak!we!denken!aan!de!tijd!–!attentional$time$sharing.!! De!eerste!en!tweede!rang!principes!van!de!interne!klok!geven!criteria!weer!waardoor!er!individuele! verschillen!zijn!in!het!beoordelen!van!tijd!en!tijdperceptie.!Er!kan!gesteld!worden!dat!ons!idee!van! tijd!subjectief!is!en!ook!afhankelijk!is!van!de!context.! In&vergelijking&met&Kant& Of!Kant!is!terug!te!zien!in!de!hedendaagse!cognitieve!kennis!over!tijdperceptie!in!de!mens?!Hiervoor! zijn!wel!aanwijzingen!te!vinden.!Kant!ziet!tijd!zoals!eerder!genoemd!als!een!a!priori!transcendentale! aanschouwingsvorm.! Daarnaast! is! tijd! subjectief! en! hangt! het! af! van! onze! cognitieve! vermogens! (Rohlf,! 2010).! Vanuit! het! model! van! de! interne! klok! kan! gezegd! worden! dat! tijd! subjectief! is.! Ook! genereren! wij! door! middel! van! de! interne! klok! zelf! lineaire! tijd! tijdens! het! waarnemen,! welke! beïnvloed!kan!worden!door!cognitieve!functies!als!aandacht.!Zo!kan!tijd!gezien!worden!als!een!vorm! van!beschouwing.!Dit!komt!aardig!overeen!met!Kant!die!stelt!dat!tijd!iets!is!wat!wij!zelf!voortbrengen! tijdens!het!proces!van!waarnemen,!en!zo!genereren!wij!lineaire!tijd.!Wat!echter!een!discussiepunt!is,! is!dat!Kant!stelt!dat!tijd!essentieel!is!voor!bepaalde!cognitieve!functies.!De!theorie!die!hierboven!is! besproken! ontkent! dat! niet! maar! stelt! dat! de! manier! waarop! tijd! wordt! gegenereerd! ook! door!

(10)

cognitieve! functies! beïnvloed! kan! worden.! De! interne! klok! kan! immers! beïnvloed! worden! door! zintuiglijke!en!fysiologische!factoren.!!

Tijd!is!in!de!geest!omdat!de!interne!klok!zich!in!het!brein!bevind.!Onze!geest!krijgt!tijdwaardes!van! die! interne! klok! en! hiermee! krijgen! we! ook! een! idee! krijgen! van! tijdsduur.! Door! de! interne! klok! kunnen! wij! tijd! geven! aan! ervaringen! en! acties! welke! weer! invloed! hebben! op! reacties! op! stimuli! (Gallistel,!1996).!Dit!steunt!de!gedachte!van!kant!dat!tijd!niet!een!product!is!van!zintuiglijke!stimuli! maar!juist!gegeneerd!wordt!in!onszelf!en!daarmee!kan!het!ons!de!ervaring!geven,!a$priori.!Bijzonder! is!om!te!zien!dat!Kant!tijd!al!zag!als!iets!vanuit!jezelf,!en!dat!uit!moderne!wetenschap!ook!gebleken!is! dat!er!inderdaad!zo!iets!bestaat!als!een!interne!klok.!

(11)

!

Tijd&en&de&Speciale&relativiteitstheorie&

In#hoeverre#is#het#concept#van#tijd#in#de#speciale#relativiteitstheorie#te#vergelijken#met#Kants# tijdsconcept#als#a#priori#transcendentale#aanschouwingsvorm?# ! Iets!meer!dan!100!jaar!geleden!vond!er!een!omslag!plaats!binnen!de!natuurkunde.!Daar!voor!was!het! gebruikelijk!uit!te!gaan!van!drie!wetten!van!Newton,!die!samen!de!klassieke!mechanica!vormden.! Binnen!de!klassieke!mechanica!kan!voor!alle!objecten!uit!de!fysische!wereld,!mits!de!randcondities! bekend!zijn,!worden!beschreven!hoe!hun!positie!en!snelheid!zich!ontwikkelen!door!de!tijd!(Giancoli,! 2009).!Na!de!publicatie!van!Newton’s!Principia!in!1687,!was!dit!voor!lange!tijd!het!heersende!idee.! Tot!Einstein!in!1905!in!minder!dan!een!half!jaar!tijd!3!artikelen!publiceerde!die!de!fundamenten!van! de!natuurkunde!zouden!veranderen!(Rynasiewicz!&!Jürgen,!2006).!Newtoniaanse!wetten!werden! aangevuld!door!Einsteins!Speciale!relativiteitstheorie!en!later!ook!Algemene!relativiteitstheorie! (respectievelijk!SRT,!ART).!De!klassieke!mechanica!was!nog!steeds!geldig!maar!slechts!als!specifiek! geval!van!zijn!relativiteitstheorie!(Giancoli,!2009;!Lämmerzahl,!2005).!Binnen!deze!theorieën!konden! ruimte!en!tijd!niet!meer!los!van!elkaar!worden!gezien!en!werd!de!wereld!begrepen!vanuit!een! wiskundige!4!dimensionale!ruimte[tijd,!drie!dimensies!van!ruimte!met!daar!aan!gekoppeld!een! dimensie!van!tijd.!Waar!in!de!klassieke!mechanica!processen!onafhankelijk!van!de!waarnemer! werden!begrepen,!hadden!zij!nu!alleen!betekenis!ten!opzichte!van!een!waarnemer!(Giancoli,!2009).!! In!deze!paragraaf!zal!de!nadruk!liggen!op!het!gedrag!van!tijd!binnen!deze!theorie.!De!postulaten!van! de!theorie!zullen!worden!besproken!en!vervolgens!zullen!de!implicaties!daarvan!worden!vergeleken! met!het!gedachtengoed!van!Kant!(Lämmerzahl,!2005).! ! Binnen!de!SRT,!net!als!binnen!de!klassieke!mechanica,!is!het!van!belang!onderscheid!te!maken!tussen! verschillende!systemen.!Vaak!kan!een!systeem!niet!op!zichzelf!worden!gedefinieerd!maar!alleen!ten! opzichte!van!een!ander!systeem!(Giancoli,!2009).!! Bijvoorbeeld,!als!ik!op!een!varend!schip!een!munt!laat!vallen!is!het!afhankelijk!van!het!systeem!dat!ik! bekijk,!wat!de!snelheid!van!de!munt!is.!De!munt!heeft!een!andere!snelheid!ten!opzichte!van!het!dek! dan!ten!opzichte!van!het!water.!Binnen!de!SRT!gaat!dit!verder.!Hierin!worden!inertiaal!systemen! gedefinieerd.!Dat!zijn!systemen!waarop!de!eerste!wet!van!Newton!van!toepassing!is.!Dat!wil!zeggen,! het!systeem!staat!stil!of!beweegt!met!constante!snelheid.!Binnen!elk!van!die!systemen!zijn!de! natuurwetten!op!een!zelfde!manier!van!toepassing.!! Verder!wordt!er!binnen!de!SRT!gesteld!dat!de!lichtsnelheid!eindig!is!en!onafhankelijk!van!de!snelheid! van!de!lichtbron.!Dit!in!tegenstelling!tot!de!klassieke!mechanica,!waar!de!lichtsnelheid!als!oneindig!

(12)

wordt!beschouwd.!Deze!limiet!aan!de!snelheid!van!het!licht!heeft!grote!gevolgen!voor!de!manier! waarop!de!ruimte[tijd!kan!worden!beschreven!en!vormt!de!basis!van!de!SRT.! ! De!twee!postulaten!waar!de!SRT!op!is!gebaseerd!luiden:! 1)!Natuurwetten!hebben!dezelfde!vorm!binnen!alle!inertiaalstelsels.!!!! 2)!De!snelheid!van!het!licht!in!lege!ruimte!is!eindig!en!onafhankelijk!van!de!snelheid!van!de!lichtbron:! de!lichtsnelheid!heeft!voor!iedere!waarnemer!dezelfde!waarde.!! ! Als!deze!twee!postulaten!inderdaad!standhouden,!zou!dat!een!vervorming!van!de!ruimte[tijd!bij! hoge!snelheden!(>10%!van!de!lichtsnelheid)!tot!gevolg!hebben.!Een!van!de!vervormingen!die!kan! plaats!vinden!is!tijddilatatie.!Hoe!deze!vervorming!van!tijd!tot!stand!komt,!is!uitvoerig!beschreven!in! bijlage!6.!! ! Uit!de!beschrijving!in!bijlage!6!kan!worden!geconcludeerd!dat!binnen!de!SRT!geen!objectieve!tijd! wordt!toegestaan!maar!slechts!een!vorm!van!tijd!die!afhangt!van!de!positie!en!snelheid!van!de! waarnemer.!Om!dit!argument!extra!kracht!bij!te!zetten!zal!nog!een!gedachten!experiment!worden! besproken;!de!tweelingparadox.!" ! De&tweelingparadox& De!tweelingparadox!is!sinds!het!ontstaan!van!SRT!een!groot!gebied!van!aandacht!geweest.!Einstein! zelf!wees!al!op!de!paradox!maar!het!was!Paul!Langevin!die!in!1911!de!paradox!in!de!gangbare!vorm! formuleerde!(Debs!&!Redhead,!1996).!Hier!zal!een!vorm!van!de!“tweelingparadox”!worden! behandeld!waarin!wordt!uitgegaan!van!drie!leden.!Dit!om!te!voorkomen!dat!een!van!de!leden!tijdens! het!experiment!moet!versnellen!om!weer!terug!te!keren!naar!aarde.!Als!het!stelsel!wordt!versneld,! betreft!het!geen!intertiaalstelsel!meer!en!kan!SRT!niet!meer!worden!toegepast.! Waarnemer!A!bevindt!zich!in!een!ruimteschip.!Waarnemer!B!beweegt!van!A!af!in!een!andere!raket.! De!derde!waarnemer,!C,!bevindt!zich!in!de!ruimte!en!beweegt!via!B!terug!naar!A!(zie!afbeelding!2).! De!reizigers!bewegen!met!constante!snelheid,!alle!waarnemers!bevinden!zich!dus!in!een! inertiaalsysteem!en!SRT!kan!worden!toegepast.!De!vraag!is!nu,!wat!is!TC!(de!tijd!die!de!klok!van!C! aanwijst)!als!A!en!C!elkaar!ontmoeten?!Vanuit!A!gezien,!beweegt!C!en!zal!de!tijd!in!C!dus!met!een! factor!1/𝛾!toenemen!(𝛾=1[v2!/c2).!Maar!vanuit!C!gezien,!beweegt!A!en!zal!de!tijd!in!A!dus!langzamer!

lopen.!Dit!lijkt!in!tegenspraak!met!elkaar.!Toch!kan!door!zorgvuldig!doorrekenen!vanuit!ieder! referentie!kader!worden!aangetoond!dat!waarnemer!A!gelijk!heeft!en!TC!=T/𝛾.!Deze!afleiding!is!

(13)

bijgevoegd!in!bijlage!5.!Van!belang!bij!het!oplossen!van!deze!paradox!is!dat!er!drie!berekeningen! worden!gedaan,!vanuit!elk!systeem!een!(Giancoli,!2009;!Schlegel,!1977).!! .! ! !! Een&vergelijking&met&Kant& Na!het!bespreken!van!zowel!het!gedachtengoed!van!Kant!als!de!beginselen!van!de!SRT!kan!er!nu! verder!worden!gegaan!met!een!vergelijking!tussen!beiden.!De!theorieën!van!Kant!en!Einstein! vertonen!gelijkenissen!en!invloed!van!Kant!op!Einstein!is!veel!besproken.!Toch!moet!ook!zeker! worden!aangemerkt!dat!Einstein!de!invloed!van!Kant!altijd!heeft!ontkend!(Weinert,!2005).! De!theorieën!van!Kant!zijn!gevormd!in!een!tijd!waar!alleen!de!newtoniaanse!fysica!nog!bekend!was.! In!die!wereld!kan!aan!alle!objecten!een!objectieve!tijd!en!plaats!worden!toegeschreven!(Lämmerzahl,! 2005;!Wang,!1995),!ongeacht!de!positie!en!snelheid!van!de!waarnemer.!Volgens!Kant!kon!dit!niet! juist!zijn.!.!De!waarneming!is!subjectief!en!dus!afhankelijk!van!de!cognitieve!vermogens!van!de! waarnemer!(Weinert,$2005).!(zie!ook!paragraaf!1!over!het!gedachtengoed!van!Kant).!! Als!we!nadenken!over!de!implicaties!van!SRT!lijken!deze!in!eerste!instantie!in!overeenstemming!met! het!idee!van!Kant.!Waar!in!Newtoniaanse!fysica!ruimte!en!tijd!absoluut!zijn,!zijn!deze!in!SRT! afhankelijk!van!de!waarnemer.!Waarnemers!zijn!gebonden!aan!inertiaal!systemen!die!bewegen!ten! opzichte!van!elkaar.!Gelijktijdigheid!is!gebonden!aan!die!systemen,!de!verschillende!waarnemers! Afbeelding$2:$Op$t=0$vertrekt$B$vanaf$A.$Op$tA=1/2T$ontmoeten$B$en$C$elkaar$en$zetten$de$ klokken$gelijk.$De$vraag$is$nu,$welke$tijd$geeft$de$klok$van$C$aan$op$tA=T,$het$eindpunt$van$de$ reis?$(Lämmerzahl,$2005)$ !

(14)

zullen!het!er!dus!niet!over!eens!zijn!wanneer!een!gebeurtenis!plaats!vond.!Daar!komt!nog!bij!dat!ook! het!verstrijken!van!de!tijd!niet!op!dezelfde!manier!wordt!ervaren!door!alle!waarnemers,!zoals!gezien! bij!de!tweelingparadox.!Tijd!wordt!ervaren!afhankelijk!van!de!waarnemer,!zoals!hierboven!is! geïllustreerd!met!twee!voorbeelden.!Uit!deze!bevindingen!werd!door!sommige!van!Einsteins! tijdgenoten!geconcludeerd!dat!tijd!geen!objectieve!eigenschap!van!de!materiele!wereld!kon!zijn! (Weinert,!2005).! Toch!zien!Einstein!en!Kant!deze!relativiteit!van!tijd!op!een!heel!verschillende!manier.!Voor!Einstein! zijn!ruimte!en!tijd!een!continuüm,!de!ruimte[tijd.!Gebeurtenissen!in!de!ruimte[tijd!kunnen!worden! gemeten!met!klok[tijd.!Klok[tijd!wordt!bepaald!door!een!natuurlijk!periodiek!verschijnsel!zoals!de! draaiing!van!de!aarde!of!beweging!van!atomen!(Lämmerzahl,!2005;!Weinert,!2005).!Dat!zijn! weldegelijk!gebeurtenissen!in!de!wereld,!niet!in!de!geest.!! Zoals!eerder!besproken!legt!hij!nadruk!op!het!belang!van!referentie!kaders.!De!intertiaalsystemen!uit! de!SRT!bewegen!relatief!ten!opzichte!van!elkaar!en!waarnemers!gebonden!aan!verschillende! systemen!zullen!de!wereld!op!verschillende!manieren!waarnemen.!Er!zijn!dan!evenveel!“ruimtes!en! tijden”!als!er!referentiekaders!zijn!en!niet!één!ruimte!en!tijd!die!wordt!gevormd!door!ons!denken! (Weinert,!2005).!Binnen!elk!kader!gelden!dezelfde!natuurwetten!en!zullen!alle!waarnemers!de! ruimte[tijd!op!een!zelfde!manier!waarnemen,!tussen!de!kaders!geldt!relativiteit!en!verschillen!de! meningen.!Dit!staat!lijn!recht!tegenover!de!idee!van!Kant!waarin!objectieve!ruimte!en!tijd!niet! bestaan!(Weinert,!2005).!! Tot!slot!moet!worden!aangemerkt!dat!de!waarnemer!in!beide!opvattingen!een!hele!andere!positie!in! neemt.!Waar!bij!Kant!de!relativiteit!ontstaat!door!het!cognitieve!vermogen!van!de!waarnemer,!is!dit! in!SRT!absoluut!niet!het!geval.!Daar!ontstaat!relativiteit!tussen!referentie!kaders!slechts!door!de! posities!en!de!snelheden!die!de!waarnemers!aannemen!ten!opzichte!van!elkaar.!SRT!is!een! wiskundige!beschrijving!van!bewegende!elementen!uit!de!fysische!wereld!en!laat!de!ervaring!van!de! waarnemer!buiten!beschouwing.!Binnen!de!SRT!kunnen!ook!niet!menselijke!en!zelfs!niet!levende! “waarnemers”!voorkomen,!bijvoorbeeld!deeltjes!die!bewegen!ten!opzichte!van!elkaar.!! Zowel!Einstein!als!Kant!ontkennen!dus!het!bestaan!van!objectieve!ruimte!en!tijd!in!de!Newtoniaanse! zin!maar!verschillen!van!mening!wat!betreft!de!vorm!die!de!ruimte!en!tijd!dan!wel!aannemen.!Waar! Kant!ruimte!en!tijd!zag!als!aanschouwingsvormen,!zag!Einstein!deze!weldegelijk!als!eigenschappen! van!de!wereld.!Hoe!ruimte!en!tijd!worden!waargenomen!is!echter!afhankelijk!van!de!positie!en! snelheid!van!de!waarnemer.!Kant!zag!deze!relativiteit!eerder!als!gevolg!van!het!cognitief!vermogen! van!de!waarnemer.!!

(15)

!

Tijd&in&de&kwantumtheorie&

In#hoeverre#is#de#basis#van#de#kwantumtheorie#en#verschillende#interpretaties#daarvan#te# vergelijken#met#tijd#als#a#priori#transcendentale#aanschouwingsvorm#van#Kant? Het!klassieke!concept!van!de!wereld!zoals!beschreven!door!Newton!werd!al!door!de!speciale! relativiteit!theorie!op!zijn!kop!gezet.!In!de!speciale!relativiteit!theorie!wordt!het!concept!‘tijd’!als!iets! absoluuts!aan!de!kaak!gesteld!(Heisenberg,!1949).!!Bij!de!speciale!relativiteit!theorie!wordt!er! uitgegaan!van!een!waarnemer!en!iets!wat!waargenomen!wordt,!waarbij!de!ontmoeting!niet!van! invloed!is!op!de!situatie.!In!de!kwantumtheorie!heeft!de!waarnemer!wel!degelijk!invloed!op!de! situatie!(Norton,!1987).!Een!exacte!determinering!van!twee!variabelen,!x!en!p,!is!in!de! kwantumtheorie!onmogelijk,!de!verstoring!van!de!waarnemer!aan!het!systeem!werkt!zich!uit!in! metingen!(dit!wordt!later!mathematisch!beschreven!als!het!kwantum!meetprobleem).!Deze! gelimiteerde!accuraatheid!van!variabelen!dienen!als!natuurwet!in!de!kwantumtheorie;!genaamd!het! onzekerheidsprincipe!(Heisenberg,!1949).!Met!het!onzekerheidsprincipe!kan!beter!begrepen!worden! wat!voor!soort!betekenis!het!begrip!‘tijd’!heeft!in!de!kwantumtheorie.!Het!kern!idee!van!het! onzekerheidsprincipe!is!dat!hoe!preciezer!de!positie!van!een!elektron!bepaald!wordt,!hoe!minder! precies!het!momentum!van!een!elektron!is!(Kennard,!1927). Heisenberg’s&onzekerheidsprincipe ΔxΔpx!≥!ђ/2!(met!ђ!=!!h/2π) Hierbij!is:!!!!!!!!!!!!!Δx!=!de!onzekerheid!van!de!positie !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Δpx=!de!onzekerheid!van!het!momentum Wanneer!je!de!onzekerheid!van!de!positie!verkleind,!met!andere!woorden!de!positie!exacter!maakt,! zal!de!onzekerheid!van!het!momentum!alleen!maar!groter!worden.!De!constante!van!Dirac![ђ]! (gedeeld!door!2)!is!namelijk!een!vast!getal.!De!onzekerheid!van!de!plaats!en!momentum!van!een! elektron!moet!altijd!gelijk!of!groter!zijn!dan!ђ/2,!dit!betekent!ook!dat!geen!onzekerheid!(Δx!of!Δpx!is! gelijk!aan!0)!niet!mogelijk!is!(Heisenberg,!1949).!Bovenstaand!verband!geldt!niet!alleen!voor!plaats! en!momentum!maar!ook!voor!tijd!en!energie. ΔEΔt!≥!ђ/2 Dit!betekent!dat!hoe!zekerder!het!tijdstip,!dus!hoe!kleiner!de!variatie!op!de!tijdschaal!is,!hoe! onzekerder!de!hoeveelheid!energie!is!(Heisenberg,!1949).!

(16)

Einstein!zag!ruimte!en!tijd!als!een!continuüm,!de!ruimte[tijd!(Lämmerzahl,!2005;!Weinert,!2005).! Hierdoor!zijn!ruimte!en!tijd!geen!twee!losstaande!variabelen!meer.!In!de!kwantumtheorie!bestaat!dit! idee!van!ruimte[tijd!ook,!maar!ligt!het!iets!ingewikkelder.!Continue!ruimte[tijd!als!beschrijving!voor! interactie!van!materie!levert!een!probleem!op.!Hierbij!wordt!materie!namelijk!benaderd!als!een! ruimte[tijd!punt,!in!de!kwantumtheorie!is!hier!moeilijk!mee!te!werken!aangezien!een!exacte! determinering!van!een!bepaald!tijdstip!en!positie!van!een!deeltje!niet!mogelijk!is!(Snyder,!1946).!In! plaats!daarvan!wordt!het!niet!gezien!als!punt!maar!als!iets!dat!´uitgesmeerd´!is!over!ruimte[tijd! (Teller,!1999).!Het!begrip!van!ruimte[tijd!wordt!hierdoor!nog!lastiger,!tijd!in!de!kwantumtheorie,!tijd! op!atomair!niveau,!is!niet!meer!een!vaststaande!gegeven.!Het!onzekerheidsprincipe!van!Heisenberg! laat!zien!dat!tijd!geen!absoluut!verschijnsel!is.!Het!tijdstip!waarop!een!deeltje!zich!op!een!bepaald! plek!bevind!is!zelfs!een!onzekerheid.!Met!de!kwantum!theorie!is!er!een!belangrijke!omschakeling! geweest!waarbij!een!deterministisch!idee!van!tijd!los!gelaten!werd!(Faye,!2008).! De&kopenhaagse&interpretatie& Hierboven!is!een!uitleg!gegeven!van!één!van!de!fundamenten!van!de!kwantum!theorie,!het! onzekerheidsprincipe.!Het!laat!zien!hoe!het!concept!‘tijd’!in!deze!theorie!geen!deterministisch! karakter!heeft.!Echter,!binnen!de!kwantumtheorie!bestaan!er!vele!verschillende!interpretaties.!De! meest!bekende!interpretatie!is!de!Kopenhaagse!interpretatie!(ook!wel;!Bohr’s!interdeterminisme)! (Camilleri,!2007). De!Kopenhaagse!interpretatie!gaat!uit!van!een!aantal!postulaten.!Het!is!belangrijk!om!enigszins!een! begrip!te!hebben!van!de!kwantumtheorie!voordat!er!verder!gewerkt!wordt!met!de!theorie,!deze! wordt!in!bijlage!1!uiteen!gezet!(Albert!&!Loewer,!1988). Bohr!is!hoogst!waarschijnlijk!beïnvloed!door!Kant,!hoe!deze!theorieën!met!elkaar!raken!zal!later! worden!behandeld.!Allereerst!zal!er!een!korte!uitleg!gegeven!worden!over!de!theorie!van!de! Kopenhaagse!interpretatie.!De!Kopenhaagse!interpretatie!wordt!gekenmerkt!door!onder!andere!het! ineenstorten!van!de!golffunctie!(postulaat!V,!bijlage!1)!‘quantum!entaglement’!(postulaat!III,!bijlage! 1)!en!Bohr!zijn!filosofie!van!complementariteit!(Mehlberg,!1980).!Dit!houdt!in!het!kort!het!volgende! in;!een!atoom!heeft!kinematisch!(tijd[ruimte!beschrijvingen)!en!dynamische!(causaliteit)! eigenschappen.!Hierbij!koppelde!Bohr!deze!termen!in!de!kwantumtheorie!aan!momentum!en! energie.!Daarnaast!kan!een!enkel!deeltje!zowel!een!golf[!als!een!deeltjeskarakter!hebben!(Faye,! 2008).!‘Quantum!entaglement’!houdt!in!dat!de!kwantum!toestand!niet!onafhankelijk!van!elk!deeltje! beschreven!kan!worden,!maar!van!het!gehele!systeem.!De!eigenschappen!van!het!ene!deeltje! hebben!effect!op!de!eigenschappen!van!het!andere!deeltje.!Dit!wordt!ook!geïllustreerd!in!het!EPR[ paradox,!welk!in!bijlage!3!beschreven!wordt!(Horodecki!et!al.,!2009).!"

(17)

Volgens!Bohr!is!de!meting!van!een!object!een!meting!van!zowel!het!object!als!de!meetapparatuur;! een!gezamenlijke!staat!waarbij!beide!verstrikt!met!elkaar!zijn.!Het!komt!erop!neer!dat!een! onafhankelijke!fysieke!realiteit!nooit!aan!verschijnselen,!noch!aan!de!omgeving!van!een!systeem! toegeschreven!kunnen!worden.!Een!waarneming!is!een!interactie!van!het!waargenomen!object!en! de!waarnemer!zelf,!oftewel!de!observator!heeft!invloed!op!zijn!observaties!(Mehlberg,!1980).!In!het! kwantummeetprobleem!komt!dit!duidelijk!naar!voren,!deze!is!beschreven!in!bijlage!2!! Bohr’s!idee!van!tijd!en!ruimte!verschilt!niet!eens!zo!veel!met!Kants!zijn!ideeën!hierover.!Bohr! geloofde!dat!een!subject!de!concepten!van!causaliteit!en!ruimte[tijd!(zoals!hierboven!genoemd,! kinematische!en!dynamische!eigenschappen)!nodig!had!voor!het!beschrijven!van!zijn!zintuiglijke! inhoud.!Daarbij!plaatst!een!subject!een!fenomeen!in!causaal!verband!in!de!ruimte!en!tijd,!want!zijn! werkelijkheid!vormt!zich!namelijk!door!de!causale!ruimte[tijd!beschrijvingen.!Bohr!geloofde!dat! dankzij!deze!noodzakelijke!concepten!het!mogelijk!was!om!over!een!‘bestaande!werkelijkheid’!te! praten.!Daarbij!dacht!Bohr!dat!in!de!kwantum!theorie!voor!de!concepten!tijd,!ruimte,!causaliteit!en! continuïteit!equivalenten!bestonden;!namelijk!positie,!tijd,!momentum!en!energie.!Al!met!al,!de! klassieke!concepten!zijn!nodig!voor!een!zinvolle!en!eenduidige!communicatie,!het!zit!ingebouwd!in! onze!taal.!De!bovengenoemde!equivalente!concepten!geven!een!beschrijving!van!onze!werkelijkheid! en!zijn!volgens!Bohr!de!randvoorwaarden!voor!menselijke!kennis!(Faye,!2008).! Bohr!geloofde!niet!dat!de!kwantum!theorie!een!letterlijke!representatie!was!van!de!werkelijkheid,! maar!een!symbolische!representatie.!!Dit!komt!door!de!‘denkbeeldige’!hoeveelheden1!die!gebruikt! worden!in!de!kwantumtheorie.!Net!als!in!de!relativiteitstheorie,!waarbij!er!een!vierde!dimensie! wordt!toegevoegd!en!er!een!vierdimensionale!realiteit!ontstaat.!Het!zijn!slechts!symbolische! representaties!waardoor!voorspellingen!onder!welomschreven!voorwaarden!mogelijk!zijn!voor! bepaalde!observaties!(Faye!&!Folse,!1998).! Het!is!waarschijnlijk!dat!Bohr!beïnvloed!is!door!Kant.!Niet!alleen!omdat!hij!geloofde!dat!het!subject! de!concepten!van!causaliteit!en!ruimte[tijd!nodig!had!voor!zintuiglijke!beschrijvingen.!Hij!ontkende! ook!dat!klassieke!concepten!gebruikt!kunnen!worden!om!de!eigenschappen!van!de!fysieke!wereld!an$ sich!te!beschrijven.!Integendeel,!we!kunnen!slechts!de!verschijningen!kennen.!Hij!noemde!de! klassieke!natuurkunde!een!idealisering!van!de!wereld,!aangezien!deze!de!fysieke!wereld!beschrijft! met!eigenschappen!die!an$sich!zouden!bestaan.!Echter!dit!zou!betekenen!dat!de!geobserveerde! eigenschappen!los!zouden!staan!van!zijn!waarnemer,!en!volgens!Bohr!is!dit!nimmer!het!geval! (Cuffaro,!2010).!Om!af!te!sluiten,!Heisenberg!en!Bohr!grepen!beiden!terug!naar!Kant’s!filosofie,!in! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1!Door!het!gebruik!van!de!verschillende!formaliseringen,!zoals!onder!andere!het!gebruik!van!het!onzekerheidsprincipe! ΔxΔpx!≥!ђ/2!

(18)

Heisenberg’s!artikel!(1942)!werd!er!zelfs!geschreven!‘ruimte$en$tijd$zijn$meer$dan$alleen$een$ empirische$gegeven,$ze$zijn$zoals$Kant$terecht$benadrukte..$een$noodzakelijke$voorwaarde$die$vooraf$ gaat$aan$alle$ervaring’.$! Conclusie& Het!indeterminisme!in!de!kwantum!theorie!speelt!een!grote!rol.!In!specifiek,!momentum,!positie,!tijd! en!energie!kennen!een!mate!van!onzekerheid!en!zijn!allen!moeilijk!te!determineren.!Dit!punt!strookt! met!Kants!ideeën.!Kant!accepteerde!determinisme,!hij!geloofde!immers!in!Newton’s!mechanica.!Hij! was!wel!in!overtuiging,!net!zoals!dat!in!de!speciale!relativiteit!theorie!en!in!de!kwantumtheorie!wordt! gevonden,!dat!er!geen!objectieve!tijd!bestaat!(Reichenbach,!1999)!(Teller,!1999).!! Bohr!dacht!net!als!Kant!dat!we!de!wereld!an$sich!nooit!zouden!kunnen!kennen,!slechts!de! aanschouwingsvorm!ervan.!In!feite!laat!Heisenberg’s!onzekerheidsprincipe!ook!zien!dat!we!de! natuur,!de!wereld!om!ons!heen!niet!an$sich!kunnen!kennen!(Cuffaro,!2010).!Heisenberg!zijn!principe! laat!namelijk!zien!dat!er!altijd!een!bepaalde!onzekerheid!is!in!het!kennen!van!het!momentum,!de! positie,!de!tijd!en!energie!van!een!deeltje!(Heisenberg,!1949).!Houdt!wel!in!het!achterhoofd!dat!de! kwantumtheorie!slechts!op!micro!schaal!van!toepassing!is!(Butterfield,!2011).! De!Schrödingervergelijking!ontwikkelt!zich!in!de!tijd,!maar!een!specifieke!positie!bepalen!van!een! elektron!op!een!specifiek!tijdstip!is!niet!mogelijk.!Dit!geeft!het!concept!tijd!een!bizarre!identiteit,!het! is!relatief!(Bohr!en!Kant!dachten!beide!zelfs!dat!het!iets!in!ons!is!dat!vorm!geeft!aan!onze!ervaringen)! maar!ook!iets!wat!niet!te!bepalen!is.!Al!met!al,!Kant!en!de!kwantumtheorie!ontmoeten!elkaar! wanneer!het!gaat!om!het!subjectieve!karakter!van!tijd!maar!spreken!elkaar!tegen!wanneer!het!gaat! om!het!(in)determineren!ervan.!

(19)

Empirisch&onderzoek

&

Inleiding

! ! Met!het!empirisch!onderzoek!wordt!er!getracht!te!ontdekken!wat!voor!idee!mensen!in!het! algemeen!bij!het!concept!‘tijd’!hebben.!Er!zijn!een!aantal!stellingen!geformuleerd,!waarbij! aangegeven!moet!worden!in!hoeverre!men!het!er!mee!(on)eens!is,!die!overeen!komen!met!de! behandelde!theorieën.!Aan!de!hand!van!het!literatuuronderzoek!is!onderzocht!in!hoeverre!Kants! ideeën!terug!komen!in!de!moderne!natuurwetenschappen.!Met!behulp!van!het!empirisch! onderzoek!is!het!mogelijk!om!te!onderzoeken!welk!ideeën!mensen!over!tijd!hebben!en!in! hoeverre!deze!overeen!komen!met!de!tijds!concepten!in!de!scalar!time!theorie,!speciale! relativiteit!theorie!en!de!kwantumtheorie.!Dit!kan!vervolgens!gerelateerd!worden!aan!het! literatuur!onderzoek.!De!opgestelde!enquête!is!terug!te!lezen!in!bijlage!4.

&

Resultaten&

! Algemene#gegevens# !

Aantal"personen" Geslacht" Gemiddelde"leeftijd"

154!personen!hebben! meegewerkt!aan!het! onderzoek! Man:!58%! Vrouw:!42%! 24,3!jaar! Tabel$1,$algemene$gegevens;$aantal$personen,$geslacht,$gemiddelde$leeftijd$ 78,57! 12,99! 2,60! 5,84!

Opleidingsniveau"percentueel"

WO! HBO! MBO! VWO! *HAVO!/!VMBO!/!GEEN!/!ANDERS!(0)!

(20)

Met#welke#theorieën#is#men#bekend?# " " 8! 22! 3! 73! 28! 20!

De"speciale"rela:viteits"theorie,"

percentueel"

Ik!heb!er!nog!nooit!over! gehoord! Ik!heb!er!wel!eens!over! gehoord! Ik!heb!het!hier!wel!eens!over! gehad! Ik!heb!hier!les!over!gehad!in! het!hoger!onderwijs! Ik!heb!hier!les!over!gehad!op! de!middelbare!school! Ik!heb!hier!wel!eens!over! gelezen! 7! 29! 10! 68! 13! 27!

De"kwantumtheorie,"percentueel"

Ik!heb!er!nog!nooit!over! gehoord! Ik!heb!er!wel!eens!over! gehoord! Ik!heb!het!hier!wel!eens! over!gehad! Ik!heb!hier!les!over!gehad!in! het!hoger!onderwijs! Ik!heb!hier!les!over!gehad! op!de!middelbare!school! Ik!heb!hier!wel!eens!over! gelezen!

(21)

" " 28! 34! 19! 24! 10! 39!

Interne"klok"van"het"menselijk"brein,"

percentueel"

Ik!heb!er!nog!nooit!over! gehoord! Ik!heb!er!wel!eens!over! gehoord! Ik!heb!het!hier!wel!eens! over!gehad! Ik!heb!hier!les!over!gehad!in! het!hoger!onderwijs! Ik!heb!hier!les!over!gehad! op!de!middelbare!school! Ik!heb!hier!wel!eens!over! gelezen! 44! 33! 10! 28! 15! 24!

Kant's"ideeën"over":jd"en"werkelijkheid,"

percentueel"

Ik!heb!er!nog!nooit!over! gehoord! Ik!heb!er!wel!eens!over! gehoord! Ik!heb!het!hier!wel!eens!over! gehad! Ik!heb!hier!les!over!gehad!in! het!hoger!onderwijs! Ik!heb!hier!les!over!gehad!op! de!middelbare!school! Ik!heb!hier!wel!eens!over! gelezen!

(22)

Klassiek#idee#van#tijd# " " " 33,12! 31,82! 12,99! 12,34! 9,74! 0,00! 5,00! 10,00! 15,00! 20,00! 25,00! 30,00! 35,00! 1!(helemaal!

mee!oneens)! oneens)!2!(mee! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Tijd"is"een"absoluut"verschijnsel"

Percentage! 9,74! 9,74! 32,47! 30,52! 17,53! 0,00! 10,00! 20,00! 30,00! 40,00! 1!(helemaal!

mee!oneens)! oneens)!2!(mee! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Tijd"heeD"een"determinis:sch"karakter"

Percentage! 20,13! 24,03! 17,53! 22,73! 15,58! 0,00! 5,00! 10,00! 15,00! 20,00! 25,00! 30,00! 1!(helemaal!

mee!oneens)! oneens)!2!(mee! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Tijd"bestaat"op"zich"zelf"in"de"wereld"

(23)

Speciale#relativiteit#theorie#en#tijd# " " " " " " 2,60! 7,14! 10,39! 35,71! 44,16! 0,00! 10,00! 20,00! 30,00! 40,00! 50,00! 1!(helemaal!mee!

oneens)! 2!(mee!oneens)! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Tijd"is"een"rela:ef"verschijnsel"

Percentage! 8,44! 11,69! 18,18! 29,87! 31,82! 0,00! 5,00! 10,00! 15,00! 20,00! 25,00! 30,00! 35,00! 1!(helemaal!mee!

oneens)! 2!(mee!oneens)! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

De"werkelijkheid"is"een"4"dimensionale"ruimteG

:jd"waarin"ruimte"en":jd"niet"los"van"elkaar"

gezien"kunnen"worden"

Percentage! 2,60! 1,30! 5,19! 35,06! 55,84! 0,00! 10,00! 20,00! 30,00! 40,00! 50,00! 60,00! 1!(helemaal!mee!

oneens)! 2!(mee!oneens)! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Het"verstrijken"van":jd"hangt"af"van"het"

referen:ekader"van"de"waarnemer"

(24)

Kopenhaagse#interpretatie# " " " " " 4,55! 7,79! 7,79! 36,36! 43,51! 0,00! 10,00! 20,00! 30,00! 40,00! 50,00! 1!(helemaal!

mee!oneens)! 2!(mee!oneens)! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Klassieke"concepten"zoals":jd,"ruimte"en"causaliteit"

zijn"nodig"voor"zinvolle"en"eenduidige"communica:e"

Percentage! 11,69! 21,43! 21,43! 26,62! 18,83! 0,00! 10,00! 20,00! 30,00! 1!(helemaal!

mee!oneens)! 2!(mee!oneens)! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Theorieën"zoals"de"speciale"rela:viteitstheorie"en"de"

kwantumtheorie"zijn"slechts"symbolische"representa:es"van"

de"werkelijkheid,"geen"leJerlijke"representa:e"van"de"

werkelijkheid"

(25)

# # # Interne#klok#en#de#mens# " " 5,19! 8,44! 18,18! 46,75! 21,43! 0,00! 20,00! 40,00! 60,00! 1!(helemaal!

mee!oneens)! 2!(mee!oneens)! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Door"de"mens"zijn"interne"klok"geeD"de"mens"

:jd"aan"een"ervaring"

Percentage! 9,74! 13,64! 20,78! 42,86! 12,99! 0,00! 10,00! 20,00! 30,00! 40,00! 50,00! 1!(helemaal!

mee!oneens)! 2!(mee!oneens)! 3!(neutraal)! 4!(mee!eens)! 5!(helemaal!mee!eens)!

Tijd"is"geen"ervaring,"maar"vormt"de"ervaring"

(26)

" Conclusie## In!de!vragenlijst!waren!van!elke!besproken!theorie!in!het!voorgaande!theoretische!deel!een!aantal! stellingen!opgenomen!welk!beoordeeld!werden!in!mate!waarin!men!het!er!mee!(on)eens!was.!Er!is!in! het!onderzoek!gebruikt!gemaakt!van!‘Likert[schalen’,!er!is!ordinaal!gemeten!met!een!5[punts! schaalverdeling!(Huinink!&!Stortelder,!2005)!.!De!stellingen!zijn,!aan!de!hand!van!het!literatuur! onderzoek,!gekoppeld!aan!Kants!ideeën!hierover.!!

Stelling"

Theorie"

Kant"

"

Mee"eens/oneens"

Vragenlijst"

Tijd!heeft!een!deterministisch! karakter,!met!andere!woorden,! het!berust!niet!op!toeval.!

Klassiek! Kant!is!het!hiermee!eens! Voornamelijk!mee!oneens! 65%!

Tijd!is!een!absoluut!verschijnsel! Klassiek! Kant!is!hiermee!oneens! Neutraal!32%,!daarna! grootste!deel!mee!eens!31%! Tijd!is!iets!wat!op!zich!bestaat!in! de!wereld.!Tijd!als!reële!entiteit.! Klassiek! Kant!is!hiermee!oneens,!hij! ontkent!niet!dat!lineaire!tijd!an$ sich!bestaat!maar!we!kunnen!er! weinig!over!zeggen.! Overal!ongeveer!gelijk! verdeeld.!Hoewel!een!iets! hoger!percentage!er!mee! eens!is.!Mee!eens!44%!en! mee!oneens!39%! Tijd!is!een!relatief!verschijnsel! SRT/Kwantum! Kant!is!hiermee!eens! Wel!80%!is!hiermee!eens! Klassieke!concepten!zoals!tijd,! ruimte!en!causaliteit!zijn!nodig! voor!zinvolle!en!eenduidige! communicatie.!Het!is!nodig!om! over!een!bepaald!fenomeen!te! praten.! Kopenhaagse! interpretatie! Kant!is!hier!deels!mee!eens.! Causaliteit,!ruimte!en!tijd!zijn! noodzakelijke!voorwaarden! voor!onze!ervaring!van! fenomenen.!! Wel!80%!is!hiermee!eens! Theorieën!zoals!de!speciale! relativiteitstheorie!en! kwantummechanica!zijn!slechts! symbolische!representaties!van!de! werkelijkheid,!geen!letterlijke! representatie!van!de! werkelijkheid.! Kopenhaagse! interpretatie! Kant!zou!hiermee!eens!zijn.!Kant! legt!een!limiet!aan!ons! kenvermogen,!we!kunnen!de! werkelijkheid,!de!dingen!an$sich! niet!kennen.!Er!kan!dus!geen! theorie!bestaan!die!een! letterlijke!representatie!is!van! de!werkelijkheid.! Hier!was!een!grote! verdeeldheid,!ongeveer!een! even!groot!percentage!was! het!er!wel!of!niet!mee!eens! of!neutraal!(21%).! Het!verstrijken!van!tijd!hangt!af! van!het!referentiekader!van!de! waarnemer.! SRT! Kant!is!hiermee!eens! Wel!91%!is!hier!mee!eens! Door!de!mens!zijn!interne!klok!

geven!wij!tijd!aan!een!ervaring.! Interne!klok!van!de!mens! Kant!is!hiermee!eens! Voornamelijk!mee!eens!68%! Tijd!is!geen!ervaring,!maar!vormt! de!ervaring.! Interne!klok!van! de!mens! Kant!is!hiermee!eens! Hoogste!percentage!is!het!er! mee!eens!43%!maar! daarnaast!is!er!ook!een! aardig!aantal!neutraal!21%.! Opvallend;!slechts!13%!is!het! er!helemaal!mee!eens.! Tabel$2,$Conclusies$aan$de$hand$van$literatuur$studie$en$empirisch$onderzoek$ Er!zijn!drie!stelling!waar!een!heel!hoog!percentage!het!mee!eens!is;!men!denkt!dat!het!verstrijken! van!de!tijd!afhangt!van!de!waarnemer!(91%),!dit!is!in!lijn!met!dat!tijd!een!relatief!verschijnsel!is! (80%).!Daarnaast!denkt!men!dat!klassieke!concepten!zoals!tijd,!ruimte!en!causaliteit!nodig!zijn!om! over!een!bepaald!fenomeen!te!praten!(80%).!Het!komt!duidelijk!naar!voren!dat!de!ideeën!van!de!

(27)

speciale!relativiteitstheorie!algemeen!heersende!ideeën!zijn!over!tijd.!Ook!Kant!beschreef!tijd!als! relatief!en!afhankelijk!van!de!waarnemer.!Daarnaast!zijn!er!een!aantal!stellingen!uit!de! kwantumtheorie!waarbij!ook!een!hoog!percentage!het!er!mee!eens!was.!Uit!het!onderzoek!komt! verder!nog!naar!voren!dat!men!over!het!algemeen!niet!denkt!dat!tijd!een!deterministisch!karakter! heeft,!dit!dacht!Kant!wel.! Discussie# Het!is!opvallend!dat!ondanks!80%!die!tijd!als!relatief!beschouwt,!er!ook!30%!het!ermee!eens!is!dat! tijd!absoluut!is.!In!principe!sluiten!deze!begrippen!elkaar!uit.!Het!zou!zo!kunnen!zijn!dat!het!woord! ‘absoluut’!op!verschillende!manier!geïnterpreteerd!wordt,!terwijl!relatief!over!het!algemeen!op! eenzelfde!manier!bekend!is.! De!gemiddelde!leeftijd!was!24!jaar,!dit!is!vrij!jong,!daarbij!had!maar!liefst!79%!WO!als!huidige!of!als! hoogste!afgeronde!opleiding.!Er!kan!dus!sprake!zijn!van!een!‘sampling!bias’,!de!gegeven!antwoorden! zijn!geen!representatie!van!de!maatschappij.!Een!groot!deel!van!de!proefpersonen!hebben!les!gehad! over!de!speciale!relativiteitstheorie!(72%)!en!de!kwantumtheorie!(68%)!in!het!hoger!onderwijs,!het!is! dus!waarschijnlijk!dat!deze!personen!een!bèta!opleiding!volgen.!Dit!is!misschien!ook!een!verklaring! voor!het!feit!dat!men!met!het!opvallend!veel!met!de!stellingen!uit!SRT!en!kwantum!!eens!was.! ! !

(28)

Algemene&conclusie

&

! Kant!definieert!tijd!als!de!innerlijke!vorm!van!onze!zintuigen!en!noodzakelijke!aanschouwingsvorm,! voorafgaande!aan!de!waarneming.!Hij!verwerpt!hiermee!de!tijd!als!absolute!realiteit!en!kent!tijd!een! transcendentale!identiteit!toe.!Dit!houdt!in!dat!Kant!het!bestaan!van!tijd!in!de!werkelijkheid!niet! ontkent,!maar!stelt!dat!we!er!niets!over!kunnen!zeggen!buiten!onze!eigen!ervaring!van!de! werkelijkheid!om.!Ook!is!tijd!a!priori,!voorafgaand!aan!onze!ervaring.!Tijd!is!een!aanschouwingsvorm! en!samen!met!ruimte,!een!noodzakelijke!voorwaarde,!waarmee!onze!zintuigen!onze!ervaringen! vormen.!Uiteindelijk!leiden!deze!karakteristieken!van!tijd!tot!de!definitie!van!tijd!als!a!priori! transcendentale!aanschouwingsvorm.! In!sommige!aspecten!toont!Kant’s!theorie!over!tijd!overeenkomt!met!de!theorie!van!de!interne!klok.! Beide!geven!tijd!als!subjectief!en!endogeen!weer.!Omdat!wij!door!middel!van!de!interne!klok!lineaire! tijd!generen!kan!ook!vanuit!de!cognitie!tijd!gezien!worden!als!een!aanschouwingsvorm.!Daarnaast! stelt!Kant!dat!tijd!vooraf!gaat!aan!de!ervaring,!volgens!de!interne!klok!kan!men!tijd!toekennen!aan! een!bepaalde!ervaring.!Echter!weten!we!door!huidige!kennis!dat!de!interne!klok!beïnvloed!kan! worden!door!zintuiglijke!en!fysiologische!factoren.!! Zowel!Einstein!als!Kant!ontkennen!het!bestaan!van!objectieve!ruimte!en!tijd!in!de!Newtoniaanse!zin.! Er!is!echter!aangetoond!dat!zij!dit!op!verschillende!manieren!doen.!Einstein!en!Kant!zijn!dus! vergelijkbaar!in!de!zin!dat!zij!objectieve!ruimte!en!tijd!ontkennen!maar!verschillen!fundamenteel!van! mening!over!de!vorm!die!ruimte!en!tijd!dan!wel!aannemen.!! Met!de!kwantum!theorie!is!er!een!belangrijke!omschakeling!geweest!waarbij!een!deterministisch! idee!van!tijd!los!gelaten!werd!(Faye,!2008).!De!Kopenhaagse!interpretatie!vertoont!gelijkenissen!met! het!gedachtengoed!van!Kant.!Er!is!aangetoond!dat!de!fundamentele!onzekerheid!en!het!kwantum! meetprobleem!aansluiten!op!zijn!ideeën!over!de!onkenbaarheid!van!de!noumenale!wereld!(zeg!ik! dat!goed?)!!Bohr!geloofde!dat!het!subject!de!concepten!van!causaliteit!en!ruimte[tijd!nodig!had!voor! zintuiglijke!beschrijvingen.!Daarbij!dacht!hij!ook!dat!we!de!werkelijkheid!an$sich!niet!kunnen! kennen,!maar!slechts!de!verschijning!ervan!(Cuffaro,!2010).! Naar!aanleiding!van!het!literatuuronderzoek!en!de!interviews!kan!worden!geconcludeerd!dat!Kant’s! ideeën!van!tijd!gelijkenissen!vertonen!met!tijdsconcepten!in!de!onderzochte!theorieën.!Het! experimentele!deel!laat!zien!dat!een!aantal!ideeën!over!tijd!in!de!relativiteitstheorie!en!de! kwantumtheorie,!welke!Kant!ook!ondersteunt,!over!het!algemeen!ook!gedragen!worden!door!een! groter!publiek!Echter,!sinds!Kant’s!‘Kritik$der$reinen$Vernunft’$is!de!wetenschap!verder!ontwikkeld.!

(29)

Dit!zorgt!voor!een!complexer!begrip!van!tijd.!Vele!moderne!bevindingen!waren!hem!nog!niet!bekend! maar!de!aannames!die!Kant!heeft!gedaan,!kunnen!met!moderne!natuurwetenschappen!worden! ondersteund.!Hoewel!tijd!binnen!verschillende!takken!van!de!natuurwetenschap2!wordt!beschouwd! als!een!relatief!begrip,!leggen!zij!die!relativiteit!op!een!andere!manier!uit.!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2!Hier!de!biologie,!scheikunde!en!natuurkunde.!Met!name!de!interne!klok!van!de!mens,!kwantummechanica!en! SRT.!

(30)

!

Literatuur&&

!

Allman,!M.J.,!Teki,!S.,!Griffiths,!T.D.,!Meck,!W.H.!(2013).!Properties!of!the!internal!clock:!first[!and! second[order!principles!of!subjective!time.!The$annual$review$of$pscychology$

Bassi,! A.! Gihrardi,! G.,! C.! (2000).! A! general! argument! against! the! universal! validity! of! the! superposition!principle.!Physics!Letters!A.!Vol.!275,!373[381.$ Butterfield,!J.!(2011).!Many!Worlds?!Everett,!Quantum!Theory!and!Reality:!Review.! Philosophy.!Vol.!86,!451–463. Camilleri,!K.!(2007),!“Bohr,!Heisenberg!and!the!Divergent!Views!of!Complementarity”,!in! Studies!in!History!and!Philosophy!of!Modern!Physics.!Vol.!38,!514[528. Camillerie,!K.!(2009).!Constructing!the!Myth!of!the!Copenhagen!Interpretation.!Perspectives! on!Science.!Vol.!17,!Num.!1,!26[57.! Cuffaro,!M.!(2010).!The!Kantian!framework!of!complementarity.!Studies!in!History!and! Philosophy!of!Science!Part!B:!Studies!in!History!and!Philosophy!of!Modern!Physics.!Vol.!41,! 309![!317. Debs,!T.!A.,!&!Redhead,!M.!L.!G.!(1996).!The!twin!“‘paradox’”!and!the!conventionality!of!simultaneity.! American$Journal$of$Physics,!(64).! Faye,!J.!Folse,!H.!(1998),!The$Philosophical$Writings$of$Niels$Bohr,$Vol.$IV,!Woodbridge:!Ox!Bow! Press.!Pg.!105.! Faye,!J.!(2008).!Copenhagen!Interpretation!of!Quantum!Mechanics.!Stanford!Encyclopedia!of! Philosophy.!Winter!2008!edition.!January!the!third,!2014,!retrieved!from! http://stanford.library.usyd.edu.au/archives/win2008/entries/qm[copenhagen/#2.!!! Friedman,!J.,!R.!Patel,!V.!Chen,!W.!Tolpygo,!S.,!K.!Lukens,!J.,!E.!(2000).!Quantum!superposition! of!distinct!macroscopic!states.!Nature.!Vol.!406,!43[46.! Gallistel,!C.R.!(1996)!The!perception!of!Time.!Perception$ Giancoli,!D.!C.!(2009).!Physics$for$scientists$&engineers!(fourth.).!Pearson!education.!

(31)

Griffiths,!D.,!J.!(2005).!Introduction$to$Quantum$Mechanics!(second.).!Pearson!education. Hatfield,!G.!(2006).!“Kant!on!the!perception!of!space!(and!time),”!in!Paul!Guyer!(ed.),!Kant!and! Modern!Philosophy,!Cambridge:!Cambridge!University!Press.! ! Heisenberg,!W.!(1949).!The!physical!principles!of!the!quantum!theory.!New!York;!Dover! Publications.!Pg!1!–!16.!

Hoerl, C., McCormack, T. (2011).Time in cognitive development. The Oxford Handbook on Time, Oxford University Press.

Horodecki!R,!Horodecki!P,!Horodecki!M,!Horodecki!K.!(2009).!"Quantum!entanglement".!Reviews! of!Modern!Physics.!Vol.!81,!pg!865–942. Howard,!D.!(2004).!Who!Invented!the!“Copenhagen!Interpretation”?!A!Study!in!Mythology.! Published!by:!The!University!of!Chicago!Press!on!behalf!of!the!Philosophy!of!Science! Association.!!Vol.!71,!No.!5.! Huinink,!J.!Stortelder,!J.!!(2005).!Onderzoeksmethode;!Schaalmethode;!Versie!2.1.!January!19,! 2014,!Retrieved!from! http://www.cs.ru.nl/~tomh/onderwijs/om2%20%282005%29/om2_files/syllabus/schaalmethod en.pdf.! ! Janiak,!A.!(2009).!Kant’s!Views!on!Space!and!Time.!The!Stanford!Encyclopedia!of!Philosophy.!! Kant,!I.!(1998).!Critique$of$Pure$Reason,!translated!by!Guyer,!P.,!&!Wood,!A.!Cambridge:!Cambridge! University!Press.! Kant,!I.!(2010).!The!Critique!of!Pure!Reason,!translated!by!Meiklejohn,!J.,!M.,!D.!An!Electronic!Classics! Series!Publication.!! Kennard,!E.,!H.!(1927),!"Zur!Quantenmechanik!einfacher!Bewegungstypen",!Zeitschrift!für! Physik.!Vol.!44,!326. Kenny,!A.!(2010).!A!New!History!of!Western!Philosophy.!Oxford:!Clarendon!Press.! ! Lämmerzahl,!C.!(2005).!Special!Relativity!and!Lorentz!Invariance.!Annalen$der$Physik,!14(1[3),!71–102.! doi:10.1002/andp.200410127! Le!poidevin,!Robin.!(2011).!The!experience!of!time.!The$Stanford$Encyclopedia$of$Philosophy$ Mehlberg,!H.!(1980).!Time,!Causality,!and!the!Quantum!Theory:!Studies!in!the!Philosophy!of! Science.!Vol.!1:!Essay!on!the!Causal!Theory!of!Time.!Boston;!Springer.!pg!5![!10.

(32)

Michon,!J.A.!(1988).!Guyau's!Idea!of!Time:!A!Cognitive!View.! Norton,!J.,!D.!(1987).!Einstein,$the$Hole$Argument$and$the$Reality$of$Space.!In:!Measurement,! realism,!and!objectivity.!Australasian!studies!in!history!and!philosophy!of!science,!5!.!D.!Reidel,! Dordrecht!;!Boston,!pp.!153[188. Poppel.!E.!(1972)!Oscillations!as!possible!basis!for!time!perception.!The$study$of$time.$Pp.219[241.! Poppel,!E.!(1978)!Time!Perception.!Perception,$handbook$of$sensory$physiology.$8.$Pp.713e729$

Rasch,$ M.$ (2011)! Tijd! is! een! scheppende! daad! van! bewustzijn.$ Tijd$ en$ verhaal$ door$ Maarten$ van$ Buuren$www.uu.nl$

Reichenbach,!H.!(1999)!The!direction!of!time.!New!York:!Dover!publications.!Pg.!10![15. !

Rohlf, M. (2010). Immanuel Kant. Stanford Encyclopedia of Philosophy.!

Rynasiewicz,!R.,!&!Jürgen,!R.!(2006).!The!turning!point!for!Einstein’s!Annus!mirabilis.!Studies$in$ History$and$Philosophy$of$Modern$Physics,!37,!5–35.! Schlegel,!R.!(1977).!The!Clock!Paradox:!Some!New!Thoughts.!Philosophy$of$Science,!44(2),!306–312.! Selleri,!F.!(1982).!Generalized!EPR[Paradox.!Foundations!of!Physics,!Vol.!12,!pg.!645!–!659.! Snyder,!H.!(1947).!Quantized!space[time.!Physical$Review,$Vol.!71,!pg.!38–41. Teller,!P.!(1999).!The!Ineliminable!Classical!Face!of!Quantum!Field!Theory.!Conceptual$ Foundations$of$Quantum$Field$Theory.!Cambridge:!Cambridge!University!Press,!pp.!314–323. ! Vaidman,!L.!(2002).!Many[Worlds!Interpretation!of!Quantum!Mechanics.!Stanford! Encyclopedia!of!Philosophy.!Winter!2008!edition.!December!29th,!2013,!retrieved!from! http://www.science.uva.nl/~seop/entries/qm[manyworlds/! Wald,!R.,!M.!(2011).!Many!Worlds?:!Everett,!Quantum!Theory,!and!Reality:!Book!review.!Class.! Quantum!Grav.!Vol.!28,!2. ! Wang,!H.!(1995).!Time!in!philosophy!and!in!physics:!from!Kant!and!Einstein!to!Gödel.!Synthese,!102,! 215–234.! Weinert,!F.!(2005).!Einstein!and!Kant.!Philosophy,!80(314),!585–593.! Wiseman,H.,!M.!Jones,!S.,!J.!Doherty,!A.,!C.!(2007).!Steering,!Entanglement,!Nonlocality,!and!the! Einstein[Podolsky[Rosen!Paradox.!Physical!Review!letters,!Vol.!98,!140402. !

(33)

Bijlagen

Bijlage 1: Postulaten van de Kopenhaagse interpretatie p 2

Bijlage 2: Het kwantum meetprobleem p 2

Bijlage 3: Het EPR paradox p 3

Bijlage 4: Vragenlijst empirisch onderzoek p 5

Bijlage 5: De tweelingparadox p 12

(34)

2

Bijlagen bij “Tijd in de kwantumtheorie”

Bijlage 1

Postulaat I. Voor een geïsoleerd kwantummechanisch systeem bestaat er een golffunctie

ᴪ  die  de  staat  van  het  systeem  beschrijft.

Postulaat II. Wanneer S geïsoleerd is zal de golffunctie1 (deterministisch) de Schrödinger vergelijking volgen:

Hierin  is  H  de  Hamiltonian  operator  en  ᴪ  de  golffunctie.  De  Schrödinger  vergelijking   beschrijft hoe het systeem zich ontwikkelt in de tijd.

Postulaat III. ᴪ  is  de  som  van  een  ‘superpositie’  van  eigenstaten van de Hamiltoniaan,

dat wil zeggen de waarnemingen O van S. ᴪ  =  c1O1 + c2O2 + c3O3 +  …

Waarbij ci de (complexe) eigenwaarden en Oi eigenstaten van het systeem zijn (van de

Hamiltoniaan), waarbij i ≠  j en dus Oi ≠  Oj.

Postulaat IV. Wanneer  metingen  worden  gedaan  van  O  in  S  op  ᴪ,  is  de  waarschijnlijk  van  

O = Ok gelijk aan het kwadraat van de amplitude van ck van Ok in  ᴪ.  |ck | 2

geeft de kans dat de meting aan S, Ok geeft.

Postulaat V. Wanneer er metingen worden gedaan op O met O = Ok, dan zal S instorten

en zal deze gereduceerd worden naar de eigenstaat Ok. Na de meting bevindt het

systeem zich dan in staat Ok.

Bijlage 2

Het kwantum meetprobleem

Neem een microscopisch systeem S met waarneming O, waarbij On de eigen waardes zijn

en |On> de corresponderende eigen vectoren zijn. M is de meetapparatuur om O te

meten in systeem S, hierbij is|Mo> de staat waarbij het apparaat meet en |Mn> zijn

‘vergelijkbare’  orthogonale  staten,  het  zijn  andere  macroscopische  toestanden  van  het   apparaat. Als laatst wordt er aangenomen dat de interactie tussen S en M lineair is (zodat deze de Schrödinger vergelijking volgt) en dat er een perfectie correlatie is tussen de beginstaat van S en de eindstaat van M.

De initiële staat: |On> · |Mo>

De eindstaat: |On> · |Mn>

Het zou makkelijk zijn wanneer je gewoon zou kunnen zeggen dat de staten |On> en

|Mn> van de waarneming O de waarde On heeft. Echter, dit kan je niet zeggen omdat |On>

niet simpelweg een vector is maar superpositie hiervan. On is bijvoorbeeld een

superpositie van m en l, dit geeft de volgende vergelijking: |m + l > =

√ ( |Om> + |Ol> )

1

Een golffunctie is een state function, het is een staat van een systeem die onafhankelijk is van het pad. Met andere woorden, het is alleen afhankelijk van de staat van het systeem en niet hoe deze tot deze staat is gekomen (Griffiths, 2005)

2

(35)

3

De eindstaat is dus als volgt: |m + l > · |Mn> =

√ ( |Om> + |Ol> ) ·|Mn>

|m + l > · |Mn> =

√ ( |Om> · |Mm> ) +

√ ( |Ol> · |Ml> )

Het is vervolgens niet mogelijk om te stellen dat de eigenschappen van de staten |Mm>

en |Ml> daadwerkelijk aan het apparaat toe behoren. Het apparaat heeft dus geen

concrete configuratie (Friedman et al., 2000).

Bijlage 3

Het EPR-paradox

Binnen  de  kwantumtheorie,  rond  1935,  domineerde  Bohr’s  ideeën  van  complementariteit.  Einstein   was  het  er  echter  niet  helemaal  eens  met  deze  ideeën  en  schreef  als  reactie  een  artikel;  het  ‘EPR   paper’3. Hij onderzocht het indeterministische karakter van de kwantumtheorie en vroeg zich hierbij af in hoeverre de kwantum mechanische beschrijving van de werkelijkheid compleet was. Na de publicatie van het artikel verbeterde Einstein zijn argumenten, deze argumentatie is welbekend als het EPR paradox (Fine, 2013).

Allereerst, neem een deeltje die een spin in een willekeurige richting heeft (afbeelding ..), deze spin bestaat uit een x component en een y component en deze kan omhoog of naar beneden zijn. Volgens Heisenbergs onzekerheids principe is het niet mogelijk de spin in zowel de x als y richting op een specifiek tijdstip te bepalen. Wanneer je de spin in de x-richting hebt bepaald, is de spin in de y richting op dat tijdstip totaal onbekend (Fine, 2013). Neem vervolgens de

volgende situatie; er is een meetcentrum A en een meetcentrum B, en er zijn twee deeltjes van dezelfde  ‘bron’,  een  positron  en  elektron  (afbeelding  …) (Wiseman et al., 2007).

Afbeelding .., schematisch weergave van de spin van een deeltje

Afbeelding .. , schematische weergave ter illustratie van het EPR paradox

Het  elektron  en  positron  zijn  ‘entangled’,  de  eigenschappen  van  het  ene  deeltje  hebben  effect   op de eigenschappen van het andere deeltje (Horodecki et al., 2009). Wanneer A meet dat het elektron in de x-richting een spin omlaag heeft dan weet B dat de positron in de x-richting een spin omhoog heeft4. De deeltjes hebben namelijk niet elk een eigen golffunctie maar de deeltjes samen  hebben  een  golffunctie,  oftewel  de  golffunctie  is  een  superpositie  (Postulaat  III,  bijlage  …)  

3

EPR staat voor Einstein-Podolsky-Rosen, de auteurs van het artikel (Fine, 2013).

4

Voordat er een meting is gedaan is er geen voorspelling mogelijk of de spin van het elektron omhoog of omlaag zal zijn (Wiseman et al., 2007).

(36)

4

(Albert & Loewer, 1988). Nu is het paradox het volgende; A meet dat de spin op een bepaald tijdstip in de x-richting omhoog is, B besluit om de y-richting op datzelfde tijdstip van de spin te meten welk bijvoorbeeld omlaag is. Dit is volgens de Kopenhaagse interpretatie (en Heisenberg) niet mogelijk, want nu weet je op eenzelfde tijdstip wat de spin in zowel de x- als y-richting is van het elektron en het positron! Dit is het EPR paradox, hoe weet het positron of en hoe het

elektron door A gemeten wordt? Wanneer A de spin in x-richting meet zal B niet de spin in y-richting kunnen meten, maar B kan wel de x-y-richting meten wanneer A dat ook doet (Wiseman et al., 2007).

Einstein heeft tot zijn dood geworsteld met dit dilemma. Het positron moet direct informatie overbrengen  naar  het  elektron  willen  ze  van  elkaar  ‘weten’  dat  en  wat  er  gemeten  wordt.  Dit   impliceert dat de overdracht van deze informatie sneller is dan het licht, wat volgens de speciale relativiteit onmogelijk is. Experimenten na Einstein zijn dood hebben kunnen aantonen dat het inderdaad zo is dat metingen op het ene deeltje effect hebben op de metingen van het andere deeltje5 (Selleri, 1982). Er is hier verder nog onnoemelijk veel over te zeggen, hoe dit precies zit, wat Bell’s  theorie  inhoudt  en  welke  andere  ideeën  hierover  bestaan,  maar  daar  zal  in  dit  paper  niet   verder op worden ingegaan. Het gaat erom dat de werkelijkheid van B wel degelijk afhangt van metingen die gedaan worden in A en dat er van tevoren niet te voorspellen is welke waarde A of B zal vinden (Fine, 2013).

5

(37)

5

Bijlage bij “Empirisch onderzoek” Bijlage 4

(38)
(39)
(40)
(41)
(42)
(43)

Bijlage 5 & 6: Illustraties uit de Speciale relativiteitstheorie

(44)

In deze bijlage zal het wiskundig bewijs van de tweelingparadox met drie waarnemers worden gegeven evenals een beknopte uitleg bij het begrip tijddilatatie. Het bewijs van de tweeling-paradox is uitgewerkt als in Schlegel (1977).

5

Tweelingparadox

Neem drie waarnemeners A, B, C. Waarnemer A staat stil, B beweegt van A af, richting C, C beweegt richting B naar A toe. Op deze manier kunnen alle waarnemers bewegen zonder versnelling en kan SRT worden toegepast. Zie figuur 1.

De tijddilatatie die optreedt, zal vanuit elke waarnemer worden berekend en tot slot onderling worden vergeleken.

Figuur 1: Schets van de situatie met drie waarnemers. B beweegt vanaf A naar C, C via B terug naar A (L¨ammerzahl, 2005).

5.1 Waarnemer A

De lorentz transformatie m.b.t tijd:

t0 = (t vx/c2) (1)

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

g) (10 points) Bereken hψ θ |ˆ S|ψ θ i. i) Welke behouden grootheid (of grootheden) karakteriseert (of karak- teriseren) in deze situatie het systeem en waarom? ii) Indien het

Jan Schenkman, Nieuw AB boek, naar een oud rijmpje, en op een aardig

Velsen – Per 1 januari wordt het vervoer voor het schoolzwem- men niet meer door de gemeen- te betaald.. Dat betekent dat het doek valt voor de oude manier van schoolzwemmen

Velsen – Per 1 januari wordt het vervoer voor het schoolzwem- men niet meer door de gemeen- te betaald.. Dat betekent dat het doek valt voor de oude manier van schoolzwemmen

[r]

Centraal in alle dialogen met de kinderen en jongeren is het gevoel dat door de ontstane situatie de regie over hun leven is ontnomen dat ze door de situatie achterop zijn gekomen

‘Het aspect gezondheid wordt soms onderbelicht, terwijl het essentieel is voor de participatie.’ Henneke Berkhout stelt dat grofweg 10 procent van de statushouders zelfstandig de

In Woldwijck werd in samenwerking met het wijkcentrum en de jongeren een grote en lange gamedag georganiseerd.. Dit werd