de meeste wetenschappelijke gebieden zijn in de afgelopen eeuwen ten minste één keer met een revolutionaire theorie overschreven. Dergelijke makeovers, of paradigmaverschuivingen, herordenen oude kennis in een nieuw kader. Revolutionaire theorieën slagen wanneer het nieuwe kader het mogelijk maakt om problemen op te lossen die het vorige intellectuele regime belemmerden. Hier zijn mijn favoriete revoluties. Ik hoop op meer voor ik sterf.
10. Informatie theorie: Claude Shannon, 1948
het is niet precies de meest revolutionaire theorie, omdat er eigenlijk geen voorganger was om een revolutie te bewerkstelligen. Maar Shannon verschafte zeker de wiskundige basis voor veel andere revolutionaire ontwikkelingen met betrekking tot elektronische communicatie en informatica. Zonder informatietheorie zouden bits nog steeds alleen voor oefeningen zijn.
9. Speltheorie: John von Neumann en Oskar Morgenstern, 1944 (met belangrijke versieringen van John Nash in de jaren 1950)
ontwikkeld voor de economie, waar het enkele successen heeft geboekt, heeft de speltheorie niet helemaal een revolutie teweeggebracht op dat gebied. Maar het is op grote schaal overgenomen door vele andere sociale wetenschappen. En evolutionaire speltheorie is een belangrijke tak van de studie van evolutionaire biologie. Speltheorie is zelfs van toepassing op alledaagse activiteiten zoals poker, voetbal en onderhandelen over een hoger salaris voor bloggers. Er is ook zoiets als kwantumspeltheorie, die op een dag een revolutie teweeg zal brengen. John Nash won een Nobelprijs voor zijn bijdragen aan speltheorie, en zijn onrustige leven inspireerde het uitstekende boek A Beautiful Mind. Maar verwacht niet om iets over speltheorie te leren door het kijken naar de filmversie.
8. Zuurstoftheorie van verbranding: Antoine Lavoisier, 1770s
Lavoisier ontdekte geen zuurstof, maar hij kwam erachter dat het gas was dat samenging met stoffen toen ze verbrandden. Lavoisier schafte daarmee de heersende phlogistontheorie af en maakte de weg vrij voor de ontwikkeling van de moderne chemie. Het was een veel veiliger revolutie voor Lavoisier dan de politieke revolutie die al snel volgde in Frankrijk, zo revolutionair dat Lavoisier zijn hoofd erover verloor.
Meld u aan voor het laatste wetenschapsnieuws
koppen en samenvattingen van de laatste Wetenschapsnieuwsartikelen in uw inbox
7. Platentektoniek: Alfred Wegener, 1912; J. Tuzo Wilson, 1960
Wegener realiseerde zich dat de continenten al in 1912 dreven. Maar pas in de jaren ‘ 60 zetten wetenschappers de stukjes samen in een uitgebreide theorie van platentektoniek. Wilson, een Canadese geofysicus, was een belangrijke bijdrager van een aantal van de belangrijkste stukken, terwijl veel andere onderzoekers ook prominente rollen speelden. (Houd er rekening mee dat platentektoniek niet verward moet worden met Plates Tectonic, een goede naam voor een revolutionair wetenschapsrestaurant.)
6. Statistische mechanica: James Clerk Maxwell, Ludwig Boltzmann, J. Willard Gibbs, eind 19e eeuw
door warmte uit te leggen in termen van het statistische gedrag van atomen en moleculen, maakte statistische mechanica betekenis voor de thermodynamica en leverde ook sterk bewijs voor de realiteit van atomen. Daarnaast stelde de statistische mechanica de rol van probabilistische wiskunde in de natuurwetenschappen vast. Moderne uitbreidingen van de statistische mechanica (nu ook wel statistische fysica genoemd) zijn toegepast op alles van materiaalkunde en magneten tot Files en stemgedrag. En zelfs speltheorie.
5. Speciale relativiteit: Albert Einstein, 1905
in sommige opzichten was de speciale relativiteitstheorie niet zo revolutionair, omdat ze veel klassieke fysica bewaarde. Maar kom op. Het fuseerde ruimte met tijd, materie met energie, maakte atoombommen mogelijk en laat je langzamer verouderen tijdens de ruimtevaart. Hoe revolutionair wil je worden?
4. Algemene relativiteitstheorie: Einstein, 1915
de algemene relativiteitstheorie was veel revolutionairder dan de speciale relativiteitstheorie, omdat deze de zwaartekrachtswet van Newton in het voordeel van de kromme ruimtetijd dumpte. En de ogen van wetenschappers geopend voor de hele geschiedenis van het uitdijende universum. En voorzag sciencefictionschrijvers van zwarte gaten.
3. Kwantumtheorie: Max Planck, Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Born, Paul Dirac, 1900-1926
de kwantumtheorie scheurde het hele weefsel van de klassieke fysica aan flarden, vernietigde alledaagse noties van de aard van de werkelijkheid, verpestte hele filosofieën van oorzaak en gevolg en onthulde eigenaardigheden over de natuur die niemand, hoe fantasierijk ook, zich ooit had kunnen voorstellen. Serieus, het is moeilijk te geloven dat het maar Nummer 3 is.
2. Evolutie door natuurlijke selectie: Charles Darwin, 1859
Darwin toonde aan dat de ingewikkelde complexiteit van het leven en de ingewikkelde relaties tussen levensvormen konden ontstaan en overleven uit natuurlijke processen, zonder dat er een ontwerper of een ark nodig was. Hij opende de menselijke geest voor het nastreven van de natuurwetenschap, zonder afbreuk te doen aan bovennatuurlijke vooroordelen. Zijn theorie was zo revolutionair dat sommige mensen er nog steeds aan twijfelen. Ze zouden niet moeten.
1. Heliocentrisme: Copernicus, 1543
een van de grootste inzichten ooit, bedacht door sommige oude Grieken, maar pas twee millennia later gevestigd: de aarde draait om de zon (net als andere planeten). Het is nummer 1 omdat het de eerste was. Waar dacht je dat woord revolutionair eigenlijk vandaan kwam? (Het werd slechts zelden gebruikt om te betekenen wat het vandaag doet voordat Copernicus revoluties in de titel van zijn revolutionaire boek zette.)
Volg mij op Twitter: @tom_siegfried