Geen tijd voor een tweede Nobelprijs

Onlangs was de Amerikaanse Nobelprijswinnaar (natuurkunde 2004) Frank Wilczek in Utrecht om de zeventigste verjaardag van Gerard ’t Hooft (natuurkunde 1999) luister bij te zetten. Hij hield er een fantastisch betoog over de onvermoede eigenschappen van het niets, waarover later in de krant meer. Na afloop sprak ik hem kort over een zaak die me al jaren door het hoofd speelt: de tweede Nobelprijs voor Gerard ’t Hooft. Of eigenlijk, hoe Gerard ’t Hooft die tweede Nobelprijs misliep. En Wilczek niet.

Door eigen toedoen, is de strekking van ’t Hoofts eigen verhaal, opgetekend in zijn alleraardigste boek De bouwstenen van de schepping uit 1992. Hij had het, schrijft hij daar, te druk met een ingewikkelde berekening over zwaartekracht om het idee uit te werken waarvoor in 2004 Frank Wilczek samen met David Gross en David Politzer wel een Nobelprijs kregen. Wilczek, voor de duidelijkheid, was 22 jaar en nog niet eens afgestudeerd toen hij het bekroonde idee had.

’t Hooft overigens niet veel ouder.

Het gaat in de kwestie allemaal om de theorie van de sterke kernkracht, de verbintenis die binnenin kerndeeltjes de quarks bij elkaar houden. Die kracht is een heel merkwaardige, omdat hij nul wordt op kleine afstand en oneindig op grotere afstanden. De andere drie natuurkrachten (zoals de zwaartekracht) doen dat andersom: dichtbij sterk, zwak op afstand. Gevolg is dat quarks nooit in hun eentje worden gezien.

In de jaren 1972-73 braken theoretisch fysici zich überhaupt nog het hoofd over de wiskundige formulering van de deeltjestheorieën. Er waren wel fraaie ideeën, maar ook enorme problemen, die er doorgaans op neerkwamen dat de zaak uit de hand liep zodra er echt moest worden gerekend. Rond 1970 kraakten ’t Hooft en zijn promotor Martinus Veltman het probleem van de berekenbaarheid. Ze lieten zien dat zogeheten Yang-Mills ijktheorieen met een truc te kalmeren waren, waardoor rekenen wel mogelijk werd. Die doorbraak maakte tovenaarsleerling ’t Hooft, net 24 jaar, wereldberoemd onder collega’s en was de reden voor hun Nobelprijs Natuurkunde in 1999.

En de magie duurde voort. In 1972 worstelden de theoretici nog steeds met de tegendraadse sterke kernkracht. Tot ’t Hooft op een conferentie in Marseille doodleuk tijdens een discussie de gezochte vergelijkingen op een schoolbord opschreef. Een kracht die op afstand groter wordt, weer ingebed in een Yang-Mills ijktheorie. Een revolutionair idee.

Maar het bleef bij dat bord en eind 1973 publiceerden Wilczek, Gross en Politzer hun theorie over de sterke kracht, een Yang-Mills theorie inclusief de langgezochte asymptotische vrijheid van de quarks. Het was, beschrijft de onovertroffen geschiedenis van de deeltjesfysica The Second Creation dat moment, alsof bij het kaarten opeens alle azen tegelijk werden omgedraait. ‘Alles viel op zijn plek.’

Was Gerard ’t Hooft nou wel of niet eerder, vroeg ik onlangs dus in Utrecht aan Wilczek, een olijke kalende Amerikaan in kostuum met daaronder zware bergschoenen? Hij was, begon hij vriendelijk gedecideerd, niet op die conferentie in Frankrijk, dus uit eerste hand weet hij het niet. ‘Maar ik weet wel dat collega’s er niet erg van ondersteboven waren.’ Sterker, er hing veel in de lucht, reden dat hij die maanden als een dolle aan zijn eigen theorie werkte. Opmerkelijk detail: hij is van huis uit wiskundige, verzeild geraakt in de fysica.

Hij wist in die tijd niks van ’t Hoofts resultaat en dat was maar goed ook, zei Wilczek. ‘Ik weet zeker dat als Gerard zich eraan had gezet, hij het ook had kunnen uitwerken. Hij was er goed genoeg voor. Het feit is alleen dat hij het niet deed.’

En de rest, heet het dan, is geschiedenis. Veertig jaar later namen in Utrecht de twee Nobelprijswinnaars elkaar in elk geval helemaal niks kwalijk.

Zelden waren de Nobelprijzen zo voorspelbaar/ongewis

Vanaf maandag zitten we weer op het vinkentouw voor de dagelijkse bekendmakingen van de Nobelprijzen. Maandag beginnen ze in Stockholm met Geneeskunde, dinsdag is de Natuurkunde aan zet. En op woensdag bijten de chemici nagel. In die volgorde gaat het al sinds 1900. Vraag is uiteraard: wie gaan er dit jaar winnen?

Ik vroeg het de laatste weken een wagonlading winnaars van de Nederlandse pendant van de Nobelprijs, de Spinozapremie. Het resultaat staat zaterdag in de Volkskrantbijlage Sir Edmund. Het is een loterij, met talloze kanshebbers, is samengevat hun opvatting. Menigeen waagde zich daarom niet eens aan een prognose. Te ongewis.

Anderen waagde zich gelukkig wél aan een voorspelling. Met name voor chemie en voor natuurkunde is de top van de wetenschappelijke goegemeente namelijk opmerkelijk eensgezind. Bij chemie zou in elk geval de nieuwe genkniptechniek Crispr/Cas9 een prijs moeten krijgen. Uitvinder Jennifer Doudna was deze week al in de buurt van Stockholm. In Amsterdam namelijk, waar ze de Heinekenprijs voor biochemie kreeg. Die wordt vaak een opmaat naar een Nobelprijs genoemd.

Voor de natuurkundeprijs is de zaak al even uitgemaakt, lijkt het. Dit voorjaar onthulde de LIGO-samenwerking de eerste waarnemingen van rillingen van het heelal zelf, de befaamde zwaartekrachtgolven. Het gelijk van Einstein, historische ontdekking, Nobelprijswaardig, schreven alle kranten destijds. Wij ook.

Toch heb ik de krantenstukken voor de komende week nog maar even niet opgetikt. In geval van Doudna speelt er een ingewikkelde strijd om de eerste rechten op de uitvinding. Het gaat hard tegen hard om patenten, die onsmakelijk veel geld waard kunnen worden omdat Crispr/Cas9 ons in staat stelt levende wezens letterlijk te herprogrammeren. Zo zeker is Doudna dus niet, misschien krijgen haar tegenstrevers Church en Zhang zelfs de prijs wel. Ik denk vooral dat de firma Nobel zich er toch nog maar even niet de vingers aan gaat branden. In dat geval winnen totaal andere chemici voor iets totaal anders.

Iets prozaïscher is de reden dat ik ook over de gravitatiegolven van LIGO nog maar even niks optik. De ontdekking werd wereldkundig op 11 februari, hier in Nederland met een persconferentie op het Nikhef. Dat was formeel elf dagen na de deadline voor de nominatieprocedure en dus zou LIGO formeel nog een jaar moeten wachten. En als er ergens formaliteiten gelden, dan is het wel bij de selectie van de Nobelprijswinnaars. Niks LIGO dus, vermoedelijk.

In dat geval zou bijvoorbeeld leuk zijn als de Nederlandse vastestoffysicus Laurens Molekamp (werkzaam in Duitsland) dit jaar wint. Voor de ontdekking van stroomgeleiders die allen over hun buitenkant stroom laten lopen. Of Ronald Hanson in Delft, voor het hardste bewijs ooit voor quantumverstengeling. Allemaal ruim voor de deadline ontdekt en gepubliceerd.

Ik wil maar zeggen: zelfs als de Nobelprijswinnaars voor de hand liggen, blijft het een loterij. Wat wel zo leuk is, natuurlijk.

Maandag meer.

Nobelprijs vs. bookies: 10-0

Met de Nobelprijs voor de Vrede later vandaag op komst, moeten we nog een kleine slag om de arm houden. Maar eigenlijk is nu al duidelijk dat deze Nobelprijsweek een desastreuze is geweest voor iedereen die probeerde te voorspellen wie er nu weer door Stockholm uit zijn bed gebeld ging worden.

Maandag ging de geneeskundeprijs naar drie hersenonderzoekers die nog nooit genoemd waren door Thomson Reuters, de bekendste voorspeller van de Prijs der Prijzen. Dinsdag naar de drie LED-uitvinders waar de fysici en TR het nooit eerder over hadden gehad. Woensdag chemie naar drie microscooppioniers die nergens waren voorzien, al was het maar omdat het eigenlijk natuurkundigen waren, en geen chemici. En donderdag de literatuurprijs naar de fluisterstille auteur Patrick Modiano, die bij de bookies niet eens voorkwam op de armlange lijst van te begokken kandidaten.

Kortom: het is 10-0 voor het Nobelprijscomité versus de bookies. En zo hoort het natuurlijk ook. Een Nobelprijscomité moet de wereld ergens op wijzen, niet bevestigen in wat hij al kent en weet. Dat is ook in de geest van Alfred Nobel.

Vandaag zouden kinderechtenactiviste Malala of de sobere nieuwe Paus moeten winnen, zeggen de geruchten. Het lijkt me een goeie gok dat die het dus allebei niet worden.

Hebben fysici de pest aan biofysica?

Opvallend dat de Nobelprijs voor de Chemie dit jaar zo overduidelijk natuurkunde is. Maar is dat ook gek?

Nee, zei nanobiofysicus Cees Dekker van de TU Delft toen ik hem vandaag belde. Dat is niet raar, het is eerder een politiek statement vanuit de biochemische gemeenschap. Er gebeurt de laatste jaren allerlei spectaculairs op het gebied van de moleculaire biofysica, maar op de een of andere manier willen de natuurkundigen daar niet aan. Die vinden dat natuurkunde gaat over materialen of desnoods over de kosmos. Maar niet over levende weefsels, of de moleculen die daar de boel faciliteren. En dus eren de chemici maar wie ere toekomt.

Sterker, zei Dekker, die zelf allerlei nanotrucs in de biologische hoek doet, houden de natuurkundigen de boot af. ‘Als er eenmaal één prijs voor biofysica door is bij het comité is het hek van de dam. Er gebeurt hier zoveel moois, dan komen ouderwets natuurkundigen nooit meer aan de bak.’

Eerste gelegenheid om die stelling te checken: de Nobelprijzen van 2015.

Geen Coca Cola, wel een mooie Nobelprijs

Ook al gaat de Nobelprijs voor Chemie dit jaar niet naar de uitvinders van de Coca Cola zoals ik gisteren grappend suggereerde, maar ook deze prijs is een bepaald overtuigende. En betrekkelijk begrijpelijk ook.

De drie bekroonde onderzoekers hebben de biochemie nieuw zicht gegeven op de raderwerkjes van het leven. Letterlijk. Met slimme technieken, lasers en kleurstofmoleculen weten ze de klassieke beperkingen van de optica te omzeilen, en een factor tien verder te kijken. Bovendien hoeven ze hun materialen niet te bevriezen, kraken, vacuumzuigen. Die mogen gewoon blijven leven, als ze er zin in hebben.

Mooi. Maar is het een Nobelprijs voor de scheikunde? Of is dit eigenlijk gewoon natuurkunde?

Veelzeggend was dat aan tafel bij de persconferentie zowel de voorzitter van het comité voor scheikunde zat, als die van natuurkunde. Een grensgeval, dat was al duidelijk zonder dat de secretaris ook maar een woord had gezegd. De fysicus mocht zelfs beginnen.

Veel maakt het natuurlijk niet uit, behalve dat ik de klaagzangen uit de hard-core chemie al kan uittekenen. Misschien moeten ze daar eens proberen in te breken bij de natuurkunde.

Wat in zekere zin ook dit jaar het geval was. De blauwe led’s, gisteren goed voor de natuurkundeprijs, hebben zeker een chemische component via het opbrengen van zuivere laagjes galliumnitride.

Nu op naar de literatuurprijs, de vredesprijs en de economieprijs, maandag. Die laatste wordt meer en meer een psychologieprijs, merkte een twitteraar al op. Kan. Wat mij betreft is het nu vooral zaak nog wat vrouwen op het podium tre krijgen. Na drie dagen Nobelprijs 2014 staat het 8:1 voor de jongens tegen de meisjes.

Dat kan beter.

(Literatuur donderdag, Vrede vrijdag en Economie maandag, allemaal live op Nobelprize.org)

En alweer een Nobelprijs met een verhaal

Gisteren ging de Nobelprijs voor Geneeskunde naar fundamenteel onderzoek naar de tomtom in het brein, een onderwerp dat je met een paar zinnen prima kon uitleggen. En vandaag krijgen drie Japanners de Natuurkundeprijs voor hun uitvinding van de blauwe led. Alweer een onderwerp waar je het vanavond aan tafel gewoon over kunt hebben.

Als nu morgen de uitvinders van de coca cola de Nobelprijs voor de Chemie nog krijgen, kunnen we vaststellen dat het comité dit jaar kiest voor toegankelijkheid en toepasbaarheid. Echte wetenschap, die toch ergens goed voor is. Hetgeen, voor alle duidelijkheid, ook in de geest van Alfred Nobel is, natuurlijk.

Maar het verhaal aan tafel gaat verder dan een blauwe kabouterlamp.

Minstens zo leuk is bijvoorbeeld dat Shuji Nakamura met deze prijs een kolossale revanche krijgt voor een bepaald moeizame carrière. Hij werkte na een ingenieursopleiding bij een klein bedrijfje, ver van de Sony’s van Japan en buiten het academische circuit aan een ideetje: galluimnitride als basis voor lichtgevende chips, led’s. jarenlang prutste hij eraan, tot hij vond wat hij zocht: een led die blauw licht geeft.

Toen hij zijn vinding liet testen, wilde het lab er niet eens aan beginnen. Blauwe led’s, dat kon immers niet. Maar het kon wel, en Akasi en Amano pikten het als eersten goed op. Nakamura bleef een beetje een buitenbeentje, ook al omdat hij het prototype van een ietwat malle nerd is, maar vooral omdat hij maar een ingenieur was en geen echte geleerde. tegelijk kreeg Nakamura het aan de stok met zijn werkgever Nichia over de patenten op zijn vinding.

De herrie en miskennig dreven Nakamura naar de VS, waar hij sindsdien een gelukkige hoogleraar op de universiteit van Californie is geworden. Bij wie vannacht rond 3 uur de telefoon ging en de secretaris van het Nobelprijs comité hem het mooist denkbare nieuws mededeelde.

Een kwartier later hing hij live hakkelend aan de telefoon met de persconferentie in Stockholm. Unbelievable, vond hij het.

En dat was het ook.

(Woensdag 11.45 uur bekendmaking Nobelprijs voor de Chemie, live op nobelprize.org)

Hèhè, Stockholm heeft de ramen open

Als de Nobelprijs 2014 voor geneeskunde iets duidelijk maakt is dat je een Nobelprijs toekennen niet over moet laten aan geleerden onderling. Informatiemakelaar Thomson Reuters maakt ieder jaar een groot nummer van de voorspellingen voor de Prijs der Prijzen in de wetenschap.

Dat doen ze statistisch gezien nog helemaal niet slecht, met iets van 35 juiste voorspellingen in de laatste vijftien jaar in de categorieën geneeskunde, natuurkunde, chemie en economie. Dat alles op basis van een brede consultatie onder hooggeleerden wereldwijd, die mogen aangeven wie echt een prijs moet krijgen wegens baanbrekende nieuwe inzichten of technieken.

Maar dit jaar zaten ze er met de voorspelling toch wel weer helemaal naast. Niet de ontdekkers van kopieerfouten in het dna, niet de ontdekkers van regelmechanismen in de genen, en zelfs niet de Amerikaanse pijnonderzoeker David Julius winnen, maar de ontdekkers van de TomTom in het brein.

Een onderwerp dat fundamenteel is en toch meteen breed tot de verbeelding spreekt, blijkt uit de reacties en in die zin direct een geslaagde Nobelprijs. Een toekenning die laat zien hoe heel goeie wetenschap ook over dingen kan gaan die ons allemaal meteen aanspreken.

Grappig is dat de media dat wel doorhadden. Hoe het kan dat Nature uitgerekend deze week een profiel klaar had staan van het bekroonde Noorse neurologenechtpaar Moser, lijkt me een diepgaand parlementair onderzoek in Zweden waard. Maar Nature kan altijd zeggen dat ze niet als enige de Noorse supersterren in de gaten hadden. Ook de New York Times tipte ze. Vorig jaar al trouwens.

Je zou haast denken dat Stockholm tegenwoordig ook de krant leest.

We zullen zien wie er morgen met de hoogste eer in de natuurkunde gaat strijken. Esoterische materiefluisteraars. Of stoere ontdekkers met een duidelijk verhaal. Geschikt voor de krant zeg maar.

(Dinsdag Nobelprijs natuurkunde: bekendmaking vanaf 11.30 live op nobelprize.org)

IPCC-rapport op straat, maar er staat niks in

Van onze verslaggever
Martijn van Calmthout
AMSTERDAM Niet citeren of verspreiden. Onder alle meer dan duizend pagina’s van het concept-rapport van het VN-klimaatpanel IPCC, te verschijnen in 2013, staat het. Maar vrijdag lag het toch gewoon op straat, door toedoen van een kritische insider.
Blogger en klimaat-scepticus Alec Rawls, een felle tegenstander van de inperking van CO2-uitstoot, plaatste de vijftien hoofdstukken, bijlages en samenvattingen donderdag als pdf op zijn website. Hij onderstreept passages waarin naar zijn idee het IPCC onderkent dat de zon een veel grotere rol in klimaatverandering speelt, dat tot nog toe werd aangenomen. ‘Denk maar niet dat die de eindversie van het rapport halen’, noteert Rawls er cynisch bij.
Over de herkomst van de gelekte stukken bestaat, anders dan twee jaar geleden toen duizenden e-mails van Britse klimaatwetenschappers op internet verschenen, geen enkele onduidelijkheid. Rawls, een econoom van huis uit, is een van de 800 reviewers die zich hebben gemeld om mee te lezen met de opstellers van het vijfde assessment report van het IPCC. Anders dan in voorgaande rondes van de vierjaarlijkse IPCC-rapporten, konden ook critici zich daarvoor melden.
Het Intergovernemental Panel on Climate Change van de VN is een wereldwijde samenwerking van wetenschappers die eens in de vier jaar de stand van de kennis over het klimaat opmaken. Daartoe doen ze geen eigen onderzoek, maar wordt de wetenschappelijke literatuur doorgeploegd en samengevat. De resultaten worden, meer nog dan in eerdere rapportages, gebracht in termen van waarschijnlijkheden. De Nederlandse klimatoloog Albert Klein Tank is een van de auteurs van het belangrijkste deel van het rapport: de samenvatting voor beleidsmakers.
De conclusies over de stand van het klimaat en de opwarming zijn in de gelekte versie van 5 oktober jongstleden nauwelijks anders dan drie jaar geleden in het vierde assessment report.
De opwarming van de aarde beloopt waarschijnlijk 1.8-6.4 graden in het jaar 2100, en de oorzaak daarvan is zeer waarschijnlijk de menselijke uitstoot van broeikasgassen als CO2. In de grote lijnen is het IPCC nu vooral nog wat stelliger over klimaatverandering dan in de voorgaande rapportage, omdat er weer meer gegevens en betere modellen konden worden gebruikt.
Opvallend is wel dat de schattingen van de zeespiegelstijging, die in het voorgaande rapport werd geschat op 18-59 centimeter tot einde deze eeuw, nauwelijks anders uitvallen dan vier jaar geleden. Volgens sommige critici van het IPCC gingen die schattingen niet ver genoeg omdat het afsmelten van ijs op Groenland niet voldoende in de modellen zou zitten. Volgens het concept-rapport is er nog steeds te weinig wetenschappelijke zekerheid over de smeltprocessen op Groenland om de prognoses aan te passen.
Het vijfde eindrapport van het IPCC zal volgens plan in september 2013 worden gepubliceerd.

50 miljoen ton mais is ook best veel

Moet bioethanol verboden worden, nu de wereld op de rand van een voedselcrisis balanceert? Een uitgemaakte zaak, zou je denken. Wat je in een auto stopt kun je niet in een maag stoppen. Land waar biobrandstof op groeit, kun je niet voor eetbare zaken gebruiken.

In die zin was de oproep van FAO-baas José Graziano da Silva eerder deze maand in de Financial Times ook goed te begrijpen. Amerikaanse boeren kreunen onder de ergste droogte in een halve eeuw en produceren ver onder de verwachtigen. Maar toch wordt tweevijfde van de mais voor bioethanol gereserveerd, omdat de wet bijmengen eist.

Of die wet dus niet even kan worden opgeschort, vroeg Graziano da Silva. Opdat de tekorten en dus de prijzen op de voedselmarkten niet nog verder oplopen. Ook internationaal.

Klinkt niet onzinnig, en het schijnt dat zelfs president Obama inmiddels nadenkt over zijn bijmengverplichting. Maar de Amerikaanse boerenwoordvoerder Tom Buis was er in een reactie kort over: de FAO-baas weet niet waar hij het over heeft. Weliswaar wordt 40 procent van de maisoogst gebruikt voor bioethanol. Dat levert echt ook eiwitten, olie en vezels op die wel gewoon in de voedselindustrie van pas komen. Per saldo vergt de energietoepassing maar zo’n 16 procent van de maisproductie, geen 40. Aldus Buis.

Of dat helemaal waar is, geen idee. Maar het geeft wel aan dat de discussies over voedsel versus biobrandstof een stuk ingewikkelder zijn dan je als simpele standmens zou denken. Misschien moet je wel boer zijn om het echt te doorgronden.

Wel kun je vaststellen dat 16 procent van alle mais in de VS nog steeds iets van 50 miljoen ton is. Heel veel mais, waarmee je een hele hoop magen zou kunnen vullen. En dat dus niet doet, omdat je liever autorijdt. Heeft Graziano de Silva, agronoom uit bioethanol-land bij uitstek Brazilie, toch ook gelijk.

(Zaterdag meer in de Volkskrant/wetenschap)

Natuurlijk staan de bladen vol troep

Het wetenschappelijke tijdschrift PLOS biedt sindskort auteurs de mogelijkheid dat hun resultaten tegen betaling worden gecheckt door een onafhankelijk lab of instituut. Dat zou een bekend probleem van de wetenschap wegnemen: de bladen staan vol met ongereproduceerde resultaten, terwijl ze validatiestudies niet spannend genoeg vinden.

Een goed idee? Ik snap er eigenlijk weinig van. Er wordt kolossaal veel wetenschappelijk gepubliceerd, en het meeste daarvan interesseert niemand ene lor. Ook collega’s niet. Niemand kijkt er ooit nog naar om.

Dat is ergerlijk, en inefficiënt. Maar kennelijk is dat hoe het gaat in de wetenschap. De bladen staan vol met ongecontroleerde halve waarheden en losse flodders. Wen er maar aan.

Relevante wetenschappelijk resultaten worden al doende echt wel geverifieerd door onderzoekers die er mee verder gaan. Kloppen die resultaten niet, dan is dat op zich een publicatie waard. Sterker: alle klaagzangen over onreproduceerbare studies zijn gelardeerd met voorbeelden waarbij de fouten juist wel zijn ontdekt en gepubliceerd. Het virus dat het Chronische Vermoeidheid Syndroom zou veroorzaken. Koude kernfusie. Allemaal bagger. In keurig gepubliceerde studies aangetoond.

Wat echt interessant is, krijgt vroeg of laat het oordeel dat het verdient. Expliciet als het niet deugt. En impliciet in alle andere gevallen. Daar verandert betaalde verificatie verder niks aan.