‘[…] alweer een voorbeeld van hoe de verkeerde oplossing voor een fundamenteel probleem, onvergelijkbaar meer bijdraagt dan de correcte oplossing voor een triviaal en oninteressant probleem.’

– Leopold Infeld, medewerker van Einstein, in zijn commentaar uit 1949 op een pioniersartikel van Einstein over kosmologie, zoals geciteerd in het besproken boek

Hoewel de gebeitelde uitdrukking ‘rake missers’ niet in dit lijvige boek voorkomt, dekt zij precies de lading ervan. Ik leerde deze prachtterm, en ook dat het een idée forte was, van Matthijs van Boxsel, onze nationale domgeer. Toen ik hem vroeg of hij dit boek kende, mailde de morosoof mij met zijn kenmerkende droge humor: ‘Nee, ik geloof het niet, het is moeilijk te controleren. Ik heb ergens een stapel boeken over blunders, zoals Scientific Blunders door Robert Youngston.’ Youngston, zo blijkt, behandelt daarin vooral voorbeelden als de theorie van de platte aarde, de Piltdow Man, Lysenko, frenologie, de rorschach-vlekken, de N-stralen, et cetera.

Mario Livio, astrofysicus en onderzoeker op een instituut voor ruimtetelescopen, is origineler en dus ambitieuzer. Hij presenteert alleen verrassende blunders van reuzen uit de wetenschap, en ook de oorzaken en onverwachte uitkomsten ervan, om aan te tonen dat de weg naar ontdekking en vernieuwing geplaveid is met blunders. Hoe groter de eindoverwinningen, hoe grootser de blunders die daarbij worden begaan. Livio is daarvan overtuigd, en hij overtuigt ook.

De blunders die hij behandelt hebben te maken met de theorieën over de evolutie van het leven op aarde, de evolutie van de aarde zelf en de evolutie van het heelal als geheel. Darwin blunderde omdat hij zich niet de volle betekenis realiseerde van een hypothese die een extreem belangrijk onderdeel van zijn theorie uitmaakte. Lord Kelvin beging de fout onvoorziene mogelijkheden te negeren. Pauling struikelde over zijn overmoed, vooral door eerder succes. Hoyle, een Britse astrofysicus, verdwaalde door vast te houden aan zijn neiging tegen de gevestigde wetenschap in te gaan. Einstein faalde door een misser in zijn gevoel voor esthetische eenvoud, maar ontdekte en bekende dat. De blunders bleken niet alleen onvermijdelijk in de voortgang van het onderzoek, maar er ook een wezenlijk onderdeel van te zijn. Ze katalyseerden zelfs de cruciale doorbraken.

Nu een voorbeeld, want leringen wekken, maar voorbeelden trekken. De beroemde Amerikaanse chemicus Linus Pauling (1901-1994) profeteerde in 1948, tijdens een college, al over de vermenigvuldiging van een gen: ‘Als de structuur die als mal dient uit twee delen bestaat die complementair aan elkaar zijn, dan kan elk van de delen als mal voor het andere deel dienen, en kan het complex van de twee complementaire structuren als mal dienen voor de productie van kopieën van zichzelf.’

Maar deze vrucht van zijn verbeeldingskracht, dit inzicht, deze brille, was hij vergeten toen hij in 1952 begon met het ontrafelen van de structuur van DNA. Hij had daarvóór zo’n dertien jaar gewerkt aan de structuur van polypeptiden en daarbij de alfa-helix ontdekt, het voornaamste structuuronderdeel van vele eiwitten. Na één maand dacht hij de DNA-structuur gevonden te hebben, die hij dan ook meteen publiceerde, in januari 1953. Zijn model was een drievoudige spiraal: de fosfaatgroepen zaten rond de as van een helix, met daaromheen de suikers en basen straalsgewijs naar buiten stekend.

Toen Watson en Crick zijn publicatie lazen zagen ze meteen dat dat van Pauling als twee druppels water leek op hun eigen mislukte model. Maar het bleek belachelijk verkeerd, omdat het uit drie strengen bestond. Paulings nucleïnezuurmolecuul was namelijk niet zuur, maar elektrisch neutraal. Zij konden deze blunder nauwelijks behappen; die zondigde tegen de meest basale chemie. Ze moesten dan ook meteen gaan modelleren, want het zou niet lang duren voordat Pauling zijn fout zou ontdekken en zijn model zou herzien.

Watson zei daarover, in 2011: ‘Verbaasd? Zelfs in een verzonnen roman had Linus geen fout als deze kunnen maken. Zo gauw ik het model zag, dacht ik: dit is mataglap. Omdat verder werken die dag onmogelijk was, trokken Francis en ik naar de Eagle.’ Crick dacht toen niet meer dan zes weken nodig te hebben om met het juiste model te komen.

Precies één maand later werd in dezelfde kroeg, de Eagle, de correcte structuur aangekondigd. Het bleek een dubbele helix, met twee in een helix gedraaide ketens (als ruggengraten) opgebouwd uit suikers en fosfaten, om en om, met daartussen de aan suikers gebonden gepaarde basen, die de sporten vormden. In het etablissement hangt nu deze herdenkingstekst:

The Eagle, Cambridge
Discovery of DNA

On this spot, on February 28 1953, Francis Crick and James Watson made the first public announcement of the discovery of DNA with the words: ‘We have discovered the secret of life.’ Throughout their early partnership Watson & Crick dined in this room on six days every week.

In 1999 schreef Watson in een artikel over Pauling: ‘Falen en werkelijke grootsheid balanceren ongemakkelijk dicht bij elkaar. Nu tellen zijn successen, niet zijn vroegere mislukkingen. Het meest herinner ik mij de Pauling van vijftig jaar geleden, toen hij proclameerde dat er geen zweverige krachten achter het leven zaten, alleen chemische verbindingen. Zonder die boodschap waren Crick en ik misschien nooit geslaagd.’

Einstein

Nog één magnifieke rake misser. In zijn spontane voordracht voor studenten en stafleden van de universiteit van Kyoto, in 1922, vertelde Einstein het volgende: ‘Ik zat in een stoel in het patentbureau toen ik mij plots bedacht: wanneer iemand in een vrije val is, voelt hij zijn eigen gewicht niet. Ik schrok. Deze eenvoudige gedachte maakte diepe indruk op me. Ze stuwde me in de richting van een theorie van zwaartekracht.’

In 1917 probeerde Einstein vanuit zijn algemene relativiteitsvergelijkingen de evolutie van het heelal te begrijpen. Hij was ervan overtuigd dat de kosmos onveranderlijk en statisch was. Dat het gehele universum uitdijt was nog niet ontdekt en hij poogde uit te vinden waarom het heelal niet door zijn eigen gewicht instort. Einstein veronderstelde daarom dat er een afstotende kracht nodig was om de zwaartekracht te balanceren. Hij noemde dit de afstotende zwaartekracht, die overal aanwezig was en die ertoe leidde dat elk deel van de ruimte tegen elk ander deel duwde. De waarde ervan bepaalde de afstoting. Voor de nieuwe constante stond de Griekse hoofdletter lambda (Λ, nu bekend als de ‘kosmologische constante’. De kosmische afstoting is evenredig en neemt toe met de onderlinge afstand.

Een maand na de publicatie vreesde zijn Friese vriend en collega Willem de Sitter al dat de waarde van die constante niet empirisch kon worden bepaald. En in 1922 kwam de Russische wiskundige Aleksandr Friedmann met een tweede theoretische kritiek; hij liet zien dat Einsteins vergelijkingen ook niet-statische oplossingen leverden, waarin het universum uitdijde of kromp. Teleurgesteld schreef Einstein dat als er geen quasi statische kosmos was, de kosmologische term maar weg moest.

Maar de grootste schoten voor de boeg kwamen uit waarnemingen. In de late jaren twintig bewezen twee kosmologen, de Belg Georges Lemaître en de Amerikaan Edwin Hubble, de eerste provisorisch en de tweede definitief, dat het universum niet statisch is, maar aan het uitdijen is. Einstein begreep meteen dat in een uitdijend heelal de aantrekkingskracht van de zwaartekracht de uitdijing alleen maar vertraagt. In een artikel uit 1931 liet hij de term dan ook los, omdat volgens hem de relativiteitstheorie beter lijkt te passen bij Hubbles nieuwe resultaten zónder de L-term.

Van Einsteins oorspronkelijke artikelen vertoont ruim een vijfde enige fout. Soms verbeterde hij die gaandeweg. Hij liet zich meer leiden door intuïtie dan door formele overwegingen, en schreef ooit aan Hendrik Lorentz dat een theoreticus op twee manieren kan verdwalen: of de duivel neemt hem met een valse hypothese bij de neus (hiervoor verdient hij ons medelijden), of zijn redeneringen zijn slordig en kloppen niet (daarvoor verdient hij een afranseling). Einstein maakte beide soorten fouten, maar zijn inzicht leidde hem wel naar de juiste antwoorden. Over zijn kosmische constante schreef hij later dat de invoering ervan gepaard ging met een behoorlijke verloochening van de logische eenvoud van de theorie. Maar dat die verloochening hem onvermijdelijk toescheen, zolang er geen reden was om te twijfelen aan de in essentie statische aard van de ruimte.

De blunders van de genieën uit dit boek tonen dat ze portalen kunnen openen naar ontdekkingen en ook naar de heuristiek ervan: twijfel is een bron van kennis en kennis een bron van twijfel. Het boek eindigt dan ook terecht met een geestig pleidooi voor nederigheid, zoals verwoord door Darwin: ‘Wij moeten toegeven, zoals het mij toeschijnt, dat de mens met al zijn nobele eigenschappen, met zijn sympathie voor de meest onteerden, zijn welwillendheid naar andere mensen, maar ook het bescheidenste levende wezen, met zijn haast goddelijk verstand dat is doorgedrongen in de bewegingen en samenstelling van het zonnestelsel – met al die verheven krachten – dat de mens in zijn lichamelijk gestel nog steeds het onuitwisbare stempel draagt van zijn lage afkomst.’