Een stukje over ‘we’ of ‘wij’ kan tot ergernis en verwarring leiden. Behalve misschien bij dominees. Of in specifieke gevallen, zoals in een wetenschappelijke publicatie die door een onderzoeksteam is geschreven. Verder rijst toch snel de vraag: wie zijn die ‘we’? Gaat het om de auteur en zijn/haar/hun lezerspubliek? En ontstaat er tijdens het lezen een bondje tussen hen? Of vormden ze van meet af aan al een herkenbare groep?
Het kan natuurlijk ook dat met ‘wij’ de mens als soort wordt bedoeld, naast andere soorten zoals kraaien of tapirs. Voor een niet-bioloog als ik is de tapir dan een kortharige planteneter met een slurfachtige neus, de kraai een zwarte, krassende vogel die tot vijf kan tellen, en de mens een onbehaarde tweebenige met een brein dat in staat is om bijvoorbeeld (al dan niet hoogstaande) wiskunde te ontwikkelen. In elk mensenbrein ligt bovendien een wereld van ervaring en kennis besloten.
En zo moest ik denken aan Giorgio Parisi, die in 2021 de Nobelprijs voor Natuurkunde won, en die lang daarvoor, in 2005, iets deed wat kraaien, tapirs en ook de meeste andere mensen niet zouden doen. Hij plaatste met collega’s een hele reeks camera’s op het dak van Palazzo Massimo in Rome. Niet toevallig registreerden die wat er gebeurde op en vooral boven het Termini station, een van de favoriete overnachtingsplekken van grote zwermen spreeuwen.
Dankzij die camera’s en het brein van Parisi weten ‘we’ – de mensheid – nu hoe de schitterende dans ontstaat die spreeuwen uitvoeren als ze bij het ochtendgloren hun vleugels uitslaan. Of wanneer ze voor zonsondergang nog één keer hun figuren in de lucht schrijven. De zwerm vliegt in een formatie als een afgeplatte schijf, een soort ongebakken pizzabodem, die kan wentelen, kantelen, draaien en buigen. En juist dat leidt vanaf de grond gezien tot al die betoverende figuren.
Een nieuw verschijnsel
Parisi en zijn team achterhaalden bovendien de eenvoudige regels die de bewegingen van die ‘pizzabodem’ bepalen. Ze lijken op de verkeersregels op de snelweg: elke spreeuw houdt een relatief grote afstand tot zijn voorganger, en een veel kleinere tot zijn ‘buren’ – die ‘je’ (de lezer) als de auto’s in naastgelegen rijstroken kunt zien. Wijkt één spreeuw plotseling af, uit schrik voor een sperwer of andere roofvogel bijvoorbeeld, dan passen de achteropkomende spreeuw en de buurspreeuwen hun richting en vaart onmiddellijk aan – waarop de spreeuwen die hen omringen dat ook meteen doen en zo verder. Zo komt uit collectief gedrag en gebaseerd op simpele regels een nieuw verschijnsel tevoorschijn, dat nooit voorspeld had kunnen worden door één spreeuw uit-en-te-na te bestuderen.
Voor Parisi waren de spreeuwen maar een uitstapje van zijn eigenlijke werk, dat onder meer over ‘spin-glazen’ ging. In zulke materialen zijn bijvoorbeeld ijzeratomen willekeurig verstrooid in een stuk koper, als krenten in een krentenbol of als ongeorganiseerde spreeuwen in de lucht. De eenvoudige regel die zulke ijzeratomen normaal gesproken in het gelid zet, namelijk door ze als kleine magneetjes allemaal dezelfde kant te laten opdraaien, wordt nu gefrustreerd door wisselwerkingen met het omringende koper dat juist niet magnetisch wil zijn. En ongemakkelijke wisselwerkingen tussen de gefrustreerde ijzeratomen zelf maken de zaak nog ingewikkelder.
Gefrustreerde ijzeratomen
Tegelijk behoren de verfijnde, en ingewikkelde, wiskunde die laat zien hoe de gefrustreerde ijzeratomen positie kiezen én dat onderzoek aan de spreeuwenzwerm tot hetzelfde onderzoeksgebied: dat van de complexe systemen. Het werd alweer 51 jaar geleden op de kaart gezet door een andere Nobelprijswinnaar, Phil Anderson, met een essay en de leuze ‘Meer is anders’. Ofwel: wanneer complexe systemen (zoals een spreeuwenzwerm of spin-glas) collectief op een verandering in omstandigheden reageren, treden soms nieuwe verschijnselen op, gebaseerd op nieuwe regels.
Verklaart zoiets ook allerlei menselijk gedrag in een complexe samenleving – zoals het sturen van het rode potlood naar precies dat ene vakje op het stembiljet? Anderson sloot in 1972 zijn pleidooi voor onderzoek aan complexe systemen met een voorbeeld uit die mensenwereld. Hij deed dat door een dialoog te citeren: „Fitzgerald: The rich are different from us. Hemingway: Yes, they have more money.”
Intussen is, in een omgekeerde beweging, Parisi’s heel subtiele wiskunde doorgedrongen tot het vakgebied van de economie, en trouwens ook tot vakgebieden van klimaatwetenschap tot ecologie. Kan die wiskunde over de frustraties en wisselwerkingen achter het rode potlood ook iets zeggen? Dat lijkt dan weer onwaarschijnlijk, zelfs al is die wiskunde – gelukkig – dus oneindig veel subtieler dan het ‘dik hout’ van ‘wij’ versus ‘zij’.
Margriet van der Heijden is natuurkundige en hoogleraar wetenschapscommunicatie aan de TU Eindhoven.
Lees ook
Is er een leider in een zwerm vogels?
Leeslijst
