§4: Golfgedrag van materie 1

WebQuest QM interpretaties - deel 3 - Bohr versus Einstein

De opdracht (deel 3)

De meeste leerlingen hebben weinig problemen bij het aanvaarden van het duale karakter van licht. Uit het dubbelspleetexperiment met elektronen blijkt dat ook materie een duaal karakter heeft, immers het interferentiepatroon dat wordt gevormd door de elektronen kan worden begrepen door aan te nemen dat elektronen golfgedrag vertonen. Veel leerlingen vinden het in eerste instantie moeilijk om te accepteren dat ook materie zowel golf- als deeltjesgedrag vertoont.

Verwerkingsvraag

Instrumentalistisch of realistisch perspectief op de wetenschap

Om de verschillende interpretaties van het dubbelspleetexperiment beter te begrijpen gaan we eerst kijken naar twee perspectieven op wetenschap en de kennis die daaruit voortvloeit. Deze perspectieven komen uit de wetenschapsfilosofie, een belangrijk onderdeel van de filosofie die zich onder meer bezig houdt met de vragen als “wat is kennis?” (epistemolgie) en “hoe komen we tot kennis?” (wetenschapsleer). Vanuit de wetenschapsfilosofie onderscheiden we twee perspectieven om naar wetenschappelijke kennis en theorieën te kijken. De twee perspectieven die we gaan gebruiken zijn het realisme en het instrumentalisme. Hieronder een kort overzicht van beide perspectieven:

Twee perspectieven op wetenschap:

Instrumentalisme: Wetenschappelijke theorieën hebben niet tot doel om de fysische realiteit te beschrijven, maar de waarde van een theorie wordt bepaald door de mate waarin het nauwkeurige voorspellingen doet of conceptuele problemen oplost.

Realisme: Wetenschappelijke theorieën behoren niet alleen nauwkeurige voorspellingen te doen, maar theorieën hebben ook tot doel om de fysische realiteit zo nauwkeurig mogelijk te beschrijven

De discussie over de status van wetenschappelijke kennis en hoe je deze kennis moet interpreteren wordt ook binnen de natuurkunde gevoerd. Vooral tijdens het begin van de twintigste eeuw, toen de kwantummechanica werd ontwikkeld, hadden Niels Bohr en Albert Einstein verhitte discussies over de betekenis van de kwantummechanica. In het volgende fragment, uit de serie Genius over het leven van Albert Einstein, is een discussie tussen beide natuurkundigen geschetst. Bekijk het filmpje en beantwoord vervolgens de vragen.

Verwerkingsvragen

Het lijkt erop dat Bohr in dit fragment een instrumentalistisch wetenschappelijk perspectief hanteert. Toch zou je ook kunnen zeggen dat Bohr vanuit een realistisch perspectief de kwantummechanica interpreteert als je kijkt naar het complementariteitsbeginsel (zie webquest deel 2).