TomTomVeel te vaak wordt aan wetenschappers de vraag gesteld ‘wat kun je nou met je onderzoek?’, maar dit is een te beperkte manier om fundamentele wetenschap te beoordelen. Als wetenschappelijk onderzoek geen toepassing heeft mag dat geen reden zijn om het niet te doen. De maatstaf die gebruikt moet worden om wetenschappelijk onderzoek te toetsen is of het nieuwe kennis oplevert, niet of het een toepassing heeft.

Alle wetenschap die nieuwe kennis oplevert kan nuttig zijn en de antwoorden op de ‘wat kun je ermee’ vraag zijn vaak erg vergezocht en daardoor zelfs voor de wetenschappers moeilijk te verdedigen. Fundamenteel onderzoek kan veel beter verantwoord worden door uit de geschiedenis te putten in plaats van naar de toekomst te kijken.

Priemgetallen

Neem nou zoiets als priemgetallen. Een priemgetal is een getal dat alleen door 1 en door zichzelf deelbaar is en door geen enkel ander (geheel) getal. De ontdekking dat deze getallen bijzondere eigenschappen hebben dateert van ver voor Christus. Sindsdien is er veel fundamenteel wiskundig onderzoek gedaan naar de aard van deze getallen en interessant genoeg is dit erg moeilijke wiskunde. Eén van de eigenschappen van priemgetallen is dat elk geheel getal geschreven kan worden als een product van een aantal priemgetallen.  Bijvoorbeeld, 45 is het product van de drie priemgetallen 5, 3 en 3. Het is wiskundig bewezen dat er maar één set van priemgetallen bestaat waarin een getal ontbonden kan worden.

Dit klinkt erg abstract en tweeduizend jaar lang werd het als pure wiskunde beschouwd. Tot in de jaren ’70 bedacht werd dat dit een mogelijkheid geeft tot codering van dataverkeer: 5*3*3 uitrekenen is namelijk een stuk makkelijker dan de priemgetallen vinden waaruit 45 bestaat, zeker voor grotere getallen. En vandaag de dag vormt dit principe de basis van al het digitale betalingsverkeer, een immens grote toepassing dus die gebaseerd is op kennis van lang voor computers en dataverkeer überhaupt bestonden.

TomTom

Een ander voorbeeld is ‘Neerlands trots’ TomTom.  Dit soort navigatiesystemen werkt met het Global Positioning System (GPS). GPS bestaat uit ongeveer 30 satellieten die rond de aarde zweven en constant pulsen uitzenden. Deze pulsen bevatten (digitaal gecodeerd) de tijd dat ze verzonden zijn en worden opgevangen door de GPS ontvanger. De ontvanger berekent vervolgens hoe lang de verschillende pulsen onderweg zijn geweest en wat de afstand is tot de satellieten. Hieruit weet de ontvanger dan precies waar hij is op de aarde. Essentieel voor het functioneren van dit concept is dat de tijd heel precies bepaald kan worden. Dit gaat met atoomklokken aan boord van de satellieten. En hier komen we bij de kern van de zaak: je TomTom is gebaseerd op kennis van de atomaire structuur van cesium. En deze kennis van atomen is opgedaan eind 19e en begin 20e eeuw.

Verantwoording zonder toepassing

Niettemin moet wetenschappelijk onderzoek natuurlijk wel verantwoord worden! Het blijft immers voor een groot deel belastinggeld. Een goede manier om de kwaliteit van fundamenteel onderzoek te beoordelen is of het nieuwe kennis oplevert. In het informatietijdperk, waarin we nu leven, begint iedereen te wennen aan het feit dat informatie een product is dat zelfs verhandeld kan worden. Nieuwe kennis daarentegen wordt niet als product of resultaat gezien. Terwijl de voorbeelden hierboven duidelijk aangeven dat het hebben van fundamentele kennis wel degelijk commerciële producten kan opleveren zonder dat wie dan ook van tevoren weet wat voor toepassing het zou kunnen hebben.  Wetenschappelijk onderzoek kan goed verantwoord worden door hoeveel nieuwe kennis het oplevert.

En nu?

We moeten in de lange termijn denken. Bijvoorbeeld in de natuurkunde wordt momenteel erg veel onderzoek gedaan naar complexe kwantummechanische systemen. We zitten in een tijd dat we de kwantummechanica beter en beter beginnen te begrijpen en echt in de vingers krijgen hoe het werkt. Dit zijn zulke fundamenteel nieuwe concepten dat het zeker fantastische toepassingen zal opleveren die niemand nu nog kan bedenken.

Dit stuk verscheen ook op Opiniepagina van de Volkskrantsite