De Gids. Jaargang 97

[p. 356]

Stem uit de redactie

Ultrastraling.

- Wanneer het Nederlandsche publiek even gevoelig was voor sensationeele berichten als het Amerikaansche, zou het in den laatsten tijd een onderwerp te meer gehad hebben om zich druk over te maken. Op veel meer in het oog vallende plaats en met veel grooter letter, dan eenig Nederlandsch bericht over de Zeven Provinciën ten deel viel, kon men in de New York Times lezen ‘Two Nobel Price Winners Expound Rival Theories of the Cosmic Ray.’ Het is waar, de beide Nobelprijs winnaars waren Amerikanen en zoo schijnt er reden te zijn, waarom het Amerikaansche publiek eerder met het bericht bestookt zou zijn, dan het Nederlandsche. Maar dat is toch maar schijnbaar het geval. In werkelijkheid speelt een Nederlandsch Natuurkundige een belangrijker rol in het onderzoek van de Ultrastraling dan bedoelde Amerikanen. Toch heeft die belangrijker rol hier te lande minder de publieke aandacht getrokken dan de minder belangrijke der Amerikanen in Amerika. Het navolgende moge de noodige informatie aangaande de feiten geven.

In 1911 of '12 kwam de Oostenrijksche natuurkundige Victor F. Hesz tot de conclusie, dat overal op het aardoppervlak een straling aanwezig is van zeer geringe intensiteit maar van uiterst doordringend karakter. Die straling beweegt zich hoofdzakelijk in verticalen zin naar beneden en neemt in intensiteit toe als men zich naar hooge lagen der atmosfeer begeeft. Al spoedig onderstelde men, dat zij van uit de kosmische ruimte door de atmosfeer heen tot ons zou komen. Hesz gaf haar den naam van ultrastraling, terwijl zij ook als doordringende straling, hoogte straling of kosmische straling wordt aangeduid.

Door haar geringe intensiteit en door de storende aanwezig-

[p. 357]

heid van stralingen van anderen aard was de waarneming niet gemakkelijk, althans in den beginne niet, toen de methoden nog onvoldoende waren uitgewerkt. Verschillende physici slaagden niet, o.a. deed Millikan, een der beide boven bedoelde Nobelprijs winnaars, vergeefsche pogingen het effect der ultrastraling waar te nemen, zoodat hij nog in '23 of '24 verklaarde, dat de straling niet bestond. Ongeveer '25 gelukte de waarneming hem en werd hij tot het aannemen van het bestaan bekeerd. Sedert noemt men in Amerika de straling ook wel Millikan-straling.

Ondertusschen had Kolhörster reeds in 1913 met behulp van peilbalons vastgesteld, dat de intensiteit op 9300 m hoogte véél grooter is, dan op het aardoppervlak. Regener strekte later die onderzoekingen tot op een hoogte van ruim 25000 m, terwijl hij ook het doordringensvermogen onderzocht door toestellen diep in het water van de Bodensee neer te laten. Het groote doordringingsvermogen blijkt trouwens ook reeds uit het feit, dat de stralen door de atmosfeer heen de aarde bereiken. Misschien zal men dit met verwondering lezen: dat doen lichtstralen toch ook, en die staan toch niet als zoo abnormaal doordringend bekend. Maar lichtstralen gedragen zich heel grillig: zij dringen door de atmosfeer en door meters water heen, maar reeds een metaalblad van 1 mm dikte is voldoende om ze volledig tegen te houden. De meeste andere stralen (Röntgen-, Radium-, ultrastralen) zijn niet zoo selectief. Zij worden door alle stoffen geabsorbeerd ongeveer evenredig aan de dichtheid. Een laag van 1 mm kwik zal ongeveer evenveel tegenhouden als een laag van 13,5 mm water daar deze twee ongeveer evenveel wegen. En zoo had een ultrastraal inplaats van de atmosfeer te doorloopen evengoed ongeveer 10 m water of 1 m lood kunnen doordringen. En een straling die door een looden wand van 1 m dikte heen waarneembaar is, zal men toch zeker ‘doordringende’ straling kunnen noemen.

Wat was nu de aard van deze straling? Man onderscheidt stralingen hoofdzakelijk in twee groepen: aan den eenen kant trillingen (als licht, Röntgenstralen en de γ-stralen van het radium); aan den anderen kant voortgeworpen, meestal electrisch geladen, deeltjes (kathode-, kanaalstralen en de

[p. 358]

α- en β-stralen van het radium). Aanvankelijk meende men de ultrabestraling in de eerste groep te moeten rangschikken. En Millikan, die na zijn bekeering er veel meer van wist dan andere menschen, onderscheidde er drie groepen in, met verschillende golflengten, en die resp. zouden worden uitgestraald bij de vorming van de meest voorkomende chemische elementen (kiezel, calcium en ijzer) uit eenvoudiger bouwsteenen.

In 1927 deed onze landgenoot Prof. Clay, toen hoogleeraar in Bandoeng, waarnemingen gedurende een reis van Java naar Genua en vond, dat de intensiteit bij geringe noorderbreedte geringer was dan bij hoogere breedte. Men moest dan echter niet de gewone geographische breedte nemen, maar de magnetische breedte, gemeten door den afstand niet tot de geographische maar tot de magnetische pool. Deze afhankelijkheid van de magnetische breedte, die door latere reizen van Clay en van Dr. Berlage op het zelfde traject werden bevestigd, werd niet gevonden door waarnemers, die meenden het magnetisch effect zoo duidelijk mogelijk te vinden door zich van gemiddelde breedte naar de pool te bewegen. En de proeven van Clay vonden niet de aandacht, waarop zij recht hadden. Toch zijn zij van groot belang voor de theorie. Een effect van het aardmagnetisme op de straling is alleen te begrijpen, wanneer deze niet uit trillingen van den aard van lichttrillingen, maar uit voortgeworpen electrische geladen deeltjes bestaat. Aan het eind van het vorig jaar publiceerde de Amerikaansche natuurkundige Compton resultaten van waarnemingen gedurende een reis, die hij, evenals Clay, naar den magnetischen equator ondernam, en waarbij hij de resultaten van Clay bevestigd vond. Hij kwam dan ook tot de conclusie dat wij in de ultrastraling met geladen corpuscula te doen hebben.

Het getuigt van een merkwaardige, maar niet zeer verblijdende consequentie, dat men sedert in Amerika het effect van het aard-magnetisme op de ultrastraling reeds als ‘Compton latitude effect’ heeft aangeduid. Ik moet de Amerikaansche wetenschap tegen de Amerikanen in bescherming nemen. Ten onrechte zou men uit deze voorbeelden besluiten, dat de Amerikanen alleen kunnen ontdekken, wat reeds bekend was.

Het zal nu duidelijk zijn wat bedoeld is met de ‘rival

[p. 359]

theories’ van de New York Times. Ongetwijfeld heeft Compton in zooverre gelijk, dat de ultrastraling althans gedeeltelijk uit corpusculaire straling moet bestaan, ofschoon men de mogelijkheid moet openlaten, dat daarnaast eenige trillingsstraling voorkomt. Maar Compton is niet de eerste, die deze meening uitsprak, en hij deed niets anders, dan resultaten bevestigen reeds vroeger door Clay verkregen. Bovendien heeft Clay een verklaring gegeven, waarom men het ‘aardmagnetisch effect’ beter kan waarnemen bij reizen van middelbare breedte naar den equator dan naar de pool, zoodat de naam van Clay veeleer dan die van Compton moet genoemd worden als degene, die den aard der zoo geheimzinnige ultrastraling (van haar ontstaanswijze heeft men nog niet het flauwste begrip) waarschijnlijk tot een oplossing heeft gebracht.

Hoofdzaak is natuurlijk, dat de wetenschap zich uitbreide. De vraag door wien de onderzoekingen verricht zijn, waardoor die uitbreiding tot stand kwam, is daarbij vergeleken ondergeschikt. Maar toch is het van belang, dat waarachtigheid heersche en dat de eer worde gegeven aan wien zij toekomt. En uit het bovenstaande kan blijken, dat wij er niet steeds gerust op kunnen zijn, dat dit geschiedt. Wenschelijk is, dat Clay zijn onderzoekingen kan voortzetten, want veel is nog te onderzoeken. En bij den tegenwoordigen stand van het onderzoek weet men beter hoe men het moet inrichten om resultaten te krijgen, waaruit men veel kan afleiden, dan eenige jaren geleden het geval was. Wanneer aan een vernieuwde reis naar Java werd verbonden een onderzoek van de hoogere luchtlagen boven dat eiland tot diep in de stratospheer, zooals dat voor de luchtlagen op onze breedte door Regener is uitgevoerd, dan zouden daar zeer belangrijke resultaten van te verwachten zijn. Moge Clay in staat gesteld worden een dergelijk onderzoek te ondernemen.