Het toeval van de werkelijkheid

Een halve eeuw natuurkunde

[p. 186]

6. Lage temperaturen

Kamerlingh Onnes

Op 12 januari 1807 werd een schip, geladen met buskruit, dat op weg was van de fabriek in Amsterdam naar het arsenaal in Delft, aangemeerd langs het Rapenburg in Leiden, niet ver van de universiteit. Op een of andere manier vatte de lading vlam en de explosie en de brand die daarop volgden verwoestten honderden huizen, een aanmerkelijk deel van de stad. Het zou tot het eind van de eeuw duren totdat de laatste restjes van de puinhopen waren opgeruimd en vervangen door een aardig parkje, maar intussen had deze nogal drastische sloop ruimte gemaakt voor uitbreiding van de universiteit. Laboratoria werden gebouwd en gaandeweg vergroot. Anatomie, fysiologie en natuurkunde werden daar ondergebracht. Later verhuisden alle medische activiteiten naar elders, aan de andere kant van de spoorlijn, en vandaag neemt het natuurkundegebouw een heel blok in beslag. Zelfs dat is echter te klein geworden: een deel van het natuurkundig onderzoek is gevestigd in een nieuw gebouw buiten de stad, een veel voorkomende - en niet erg gunstige - toestand in oude universiteitssteden.

De schepping van het Leidse Natuurkundig Laboratorium met zijn eens unieke en nog steeds respectabele naam op het gebied van lage temperaturen was voornamelijk het werk van één man, Heike Kamerlingh Onnes. Van 1885 af aan werden zijn wetenschappelijke verhandelingen en die van zijn medewerkers - veelal eerst gepubliceerd in de Verslagen van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen te Amsterdam - herdrukt en verspreid als de ‘Communications from the Physical Laboratory

[p. 187]

at Leiden’:^* Deze Leidse ‘Communications’ bevatten een groot gedeelte van de geschiedenis der lage-temperatuurfysica. Er bestaan ook twee gedenkboeken. Het eerste, met een inleiding van J. Bosscha, werd gepubliceerd in 1904 ter gelegenheid van Kamerlingh Onnes' zilveren doctoraat; het tweede, met een inleiding van Lorentz, in 1922 bij de veertigste verjaardag van zijn intreerede. Deze twee boeken geven een goed overzicht van de ontwikkelingsgeschiedenis van het Leidse Laboratorium. In de verzamelde werken van Lorentz vindt men zijn toespraak aan het graf van Kamerlingh Onnes en een college over diens dissertatie. Uit deze geschriften rijst het beeld op van een man van grote visie en opmerkelijke vasthoudendheid, die beloond werden door schitterend succes; van een groot manager, veeleisend maar welwillend; van een man die zich bewust was van zijn maatschappelijke verantwoordelijkheid en die zowel aandacht schonk aan de belangen van de Nederlandse industrie als aan die van zijn technici en hun leerlingen. Dat wordt ook bevestigd door het artikel in de dsb.

Toch vind ik dat we Kamerlingh Onnes niet te veel moeten idealiseren. Aan die opmerking moet ik echter meteen een woord van waarschuwing toevoegen. Ik meen dat ik min of meer in staat ben het belang van Kamerlingh Onnes' wetenschappelijk werk te beoordelen, maar wat ik weet over Kamerlingh Onnes als mens berust op horen zeggen, op verhalen verteld door vroegere studenten en medewerkers, op anekdotes die nog de ronde deden onder de oudere technici op het laboratorium. Uit deze, uit de aard der zaak onvolledige, oppervlakkige en oncontroleerbare informatie, komt een wat ander beeld naar voren, menselijker en aanmerkelijk minder volmaakt, en dat beeld bevalt me niet zo erg.

Ik heb het land aan Kamerlingh Onnes' standsvooroordeel en ook aan zijn kijk op natuurkundig onderzoek, zoals die in zijn intreerede en elders naar voren komt. Dit boek is geen poging een volledig objectieve geschiedenis der natuurkunde te schrijven

* De naam van het laboratorium werd later - na de pensionering van Kamerlingh Onnes - veranderd in ‘Kamerlingh Onnes Laboratorium’; ook de naam van de Communications werd toen gewijzigd. Ik ben niet helemaal consequent in het gebruik van de verschillende benamingen: Natuurkundig, Fysisch, Cryogeen, en Kamerlingh Onnes Laboratorium. De lezer moet erop verdacht zijn dat deze namen op een en dezelfde instelling slaan.

[p. 188]

maar een relaas van persoonlijke ervaringen en opvattingen en daarom zal ik niet proberen mijn subjectieve bezwaren te elimineren. De lezer moet echter wel beseffen dat mijn oordeel mogelijk onrechtvaardig is.

Heike Kamerlingh Onnes stamde uit een aanzienlijk geslacht van kooplieden en fabrikanten, waarin ook artistieke begaafdheid geen uitzondering was. Een jongere broer was een bekend schilder (en diens zoon was naar mijn mening een nog beter schilder) en Heike zelf schijnt zich in zijn jeugd voor dichtkunst te hebben geïnteresseerd. Heeft hij die dichterlijke neigingen opzettelijk onderdrukt? Zijn intreerede in Leiden zou daar bijna op wijzen. Anderzijds is zijn beschrijving van de eerste vloeibaarmaking van helium niet alleen zakelijk en precies, maar ook een mooi stukje proza. Hij werd geboren op 21 september 1853 te Groningen, ging daar naar school, begon zijn studie aan de Groningse universiteit in 1870 en promoveerde in 1879; intussen had hij ook drie semesters in Heidelberg doorgebracht, waar hij studeerde onder Kohlrausch en Bunsen. In zijn dissertatie Nieuwe Bewijzen voor de Aswenteling der Aarde bestudeerde hij de invloed van de draaiing van de aarde op de beweging van een korte slinger en komt, niet verwonderlijk, tot het resultaat dat theorie en waarneming met elkaar kloppen. Dit proefschrift toont een niet geringe wiskundige kennis - hij past systematisch de methodes van Hamilton en Jacobi toe - en ook vaardigheid in het construeren en gebruiken van toestellen. Het thema heb ik echter altijd nogal laag bij de gronds en saai gevonden. Je wist van tevoren wat eruit moest komen en het onderzoek leidde zelfs niet tot een aardige demonstratie. Na zijn promotie werkte Kamerlingh Onnes enkele jaren als docent aan de Technische Hogeschool te Delft en in 1882 werd hij benoemd tot hoogleraar in Leiden. Daar is hij tweeënveertig jaar gebleven.

Zijn inaugurele oratie op 11 november 1882 is getiteld: ‘De Betekenis van Quantitatief Onderzoek in de Natuurkunde’, een duidelijk credo waaraan hij zijn leven lang trouw zal blijven. Opmerkelijk is ook dat hij zich bewust is van wat men tegenwoordig sociale relevantie noemt. Ik citeer de eerste zinnen.

‘De natuurkunde dankt hare vruchtbaarheid in het voortbrengen van middelen tot stoffelijk welzijn en haren overwegenden invloed op onze wereldbeschouwing aan den zuiveren geest der

[p. 189]

proefondervindelijke wijsbegeerte. Zij kan haar belangrijk aandeel in het denken en werken der hedendaagsche maatschappij slechts behouden, wanneer zij door waarneming of proefneming telkens nieuwen grond aan het onbekende ontworstelt.

Het aantal en vooral de hulpmiddelen der instellingen, welke haar daartoe de gelegenheid aanbieden, staan echter verre achter bij de groote beteekenis van het maatschappelijk belang, aan welks behartiging zij gewijd zijn. Hij, die de gewichtige taak aanvaardt, tot de beoefening der natuurkunde op te leiden en een dier instellingen te beheeren, heeft zich dus met dubbelen ernst rekenschap te geven van zijn inzicht omtrent de eischen van proefondervindelijk onderzoek in onzen tijd.

Hij moge voor zijn werken en streven geen anderen prikkel kennen dan de dichterlijke dorst naar waarheid, het doorgronden van den aard der dingen moge voor hem levensdoel zijn, den moed tot het aanvaarden van een ambt, dat hem daartoe de gelegenheid biedt, kan hij slechts putten uit de overtuiging nuttig te kunnen zijn door het handhaven van bepaalde beginselen.

Naar mijn inzicht moet bij de proefondervindelijke beoefening der natuurkunde het streven naar quantitatief onderzoek, d.w.z. naar het opsporen van de maatbetrekkingen in de verschijnselen op den voorgrond staan.

Door meten tot weten, zou ik als zinspreuk boven elk physisch laboratorium willen schrijven.’^*

‘Door meten tot weten.’ Daarbij zou je kunnen beginnen te filosoferen in hoeverre de structuur van een taal invloed heeft op de denkwijze van hen die deze taal als moedertaal hebben. De lotgevallen van het Nederlands hebben gemaakt dat meten en weten op elkaar rijmen (de overeenkomstige woorden in het Hoogduits, messen en wissen, doen dat niet). Daardoor prentte deze spreuk zich in het geheugen. Ze heeft veel kwaad gedaan. Want al is het ontegenzeggelijk waar dat kwantitatieve metingen erg belangrijk zijn, het is een ernstige fout te menen dat de hele experimentele natuurkunde daaruit bestaat. We kunnen alleen beginnen te meten wanneer we weten wat we willen meten! Kwalitatieve waarneming moet voorafgaan aan kwantitatieve meting,

* Uit: Gedenkboek, aangeboden aan den hoogleeraar H. Kamerlingh Onnes, Directeur van het Laboratorium, bij gelegenheid van zijn 25-jarig doctoraat op 10 juli 1904, Leiden, Eduard IJdo, 1904.

[p. 190]

en door te vroeg opstellingen te maken voor metingen kunnen we zelfs de mogelijkheid nieuwe verschijnselen te vinden teniet doen. (Lenards experimentele opstellingen waren voor bepaalde kwantitatieve metingen beter geschikt dan die van Röntgen; heeft hij daarom de röntgenstralen niet ontdekt?) Ook is het de taak van de experimentele natuurkunde nieuwe omstandigheden te scheppen, waaronder nieuwe verschijnselen mogelijk worden: lage temperaturen, hoge druk, sterke magneetvelden. Gelukkig was Kamerlingh Onnes een veel te goed fysicus dan dat hij zich aan zijn eigen bekrompen regel zou houden. Hij opende een volkomen nieuw veld van onderzoek en vond, met zijn assistenten, op zijn minst één kwalitatief nieuw en uiterst verrassend verschijnsel: de supergeleiding. Zijn beste werk weerlegt zijn stelregel. (Zo zou ik het willen zeggen, maar mogelijk zou hijzelf hebben volgehouden dat zijn wens de elektrische weerstand van vaste stoffen te meten hem op het juiste spoor had gezet.)

Systematisch en grondig bouwde Kamerlingh Onnes zijn experimentele installaties op. Aanvankelijk werkte een andere groep in het laboratorium over magnetisme en magneto-optica; zo kon Zeeman in 1898 het ‘Zeeman-effect’ ontdekken. Nadat Zeeman naar Amsterdam was verhuisd en enkele andere leden van die groep ook waren vertrokken, naar andere universiteiten of naar Delft, werd dit soort werk ofwel gestopt, of opgenomen in het hoofdprogramma. Aanvankelijk was Kamerlingh Onnes geen echte pionier. Lucht was al in 1877 voor de eerste keer vloeibaar gemaakt; de vloeibare-luchtinstallatie van Kamerlingh Onnes kwam pas in 1892 in bedrijf. Toen kon ze wel enkele liters vloeibare lucht (of vloeibare zuurstof) per uur produceren. In 1898 slaagde Dewar in de Royal Institution te Londen erin waterstof vloeibaar te maken met de zogenaamde Linde-methode.

Kamerlingh Onnes had al in 1896 voorspeld dat dat mogelijk moest zijn, maar het werd 1906 voor de Leidse waterstofliquefactor functioneerde. Toen leverde hij vier liter vloeibare waterstof per uur.

Twee jaar later, op de tiende juni, werd helium vloeibaar gemaakt en deze keer was Kamerlingh Onnes al zijn mededingers - in het bijzonder Dewar - voor.

Van een zuiver wetenschappelijk standpunt was dat vloeibaar maken van helium misschien niet zo verrassend: nadat waterstof

[p. 191]

was vloeibaar gemaakt zullen maar weinig natuurkundigen aan de juistheid van de extrapolatie voor helium hebben getwijfeld. Gezien de algemene stand van de technologie in die dagen en gezien de beperkte technische faciliteiten waarover universiteitslaboratoria destijds in het algemeen beschikten, was het een enorme technische prestatie. Pompen en compressoren waren in de handel, maar hun kwaliteit was lang niet altijd bevredigend. In het begin moest het laboratorium zelfs zijn eigen elektriciteit opwekken, met een op lichtgas lopende motor. En het merendeel van de toestellen moest in de laboratoriumwerkplaatsen worden gemaakt. Wat dat betreft had Kamerlingh Onnes een bijzonder gelukkige inval: hij richtte een school op voor instrumentmakers en glasblazers. De leerlingen volgden theoretische lessen aan een avondschool, waar sommigen van de wetenschappelijke assistenten van het laboratorium les gaven, en deden praktisch werk in de laboratorium-werkplaatsen. Dat gaf Kamerlingh Onnes tevens de gelegenheid zijn beste technici wat extra te betalen.

Hij haalde een uitstekende glasblazer uit Duitsland, Herr Glasbläsermeister Kesselring, die een aantal leerlingen heeft opgeleid en zo de grondlegger werd van een traditie van glasblazen in ons land. Hij vond ook zijn beroemde technische factotum, Flim. Deze Flim was werkelijk een duivelskunstenaar. Hij was in 1901 op het laboratorium gekomen, maar was nog in functie toen ik in Leiden werkte en ik heb hem dus vrij goed leren kennen. Hij had geen grote theoretische kennis maar hij was niet alleen ontzettend handig, hij was ook een uitstekend ontwerper van toestellen en een goed organisator. Hij sprak meestal in korte afgebeten zinnetjes. Als je een of ander nieuw plannetje had en hem om zijn mening vroeg, had je alle kans dat je ten antwoord kreeg: ‘Ik zou zeggen, gekkenwerk,’ en dan kon je het in Leiden maar beter niet proberen. Ontwerp en bouw van de waterstof- en heliumliquefactor was voor een groot gedeelte zijn werk geweest en Kamerlingh Onnes verzuimt niet hem in zijn verslag van de eerste vloeibaarmaking van helium oprechte dank te betuigen. Er werd weleens gezegd dat Kamerlingh Onnes er nooit in zou zijn geslaagd helium vloeibaar te maken zonder Flim, maar dat is maar ten dele waar. Kamerlingh Onnes was zeer bekwaam in het kiezen van goede technici en hij zou vast wel iemand anders hebben gevonden; Flim zou nooit of te nimmer op het denkbeeld zijn gekomen

[p. 192]

een heliumliquefactor te bouwen zonder de opdracht en de aanwijzingen van Kamerlingh Onnes.

Met zijn school sloeg Kamerlingh Onnes ongetwijfeld meer dan twee vliegen in een klap. Hij voorzag het laboratorium van voortreffelijke technici, die hij voor toenmalige begrippen goed kon betalen, en ook van goed ingerichte werkplaatsen, met een aantal streng geselecteerde leerlingen die voor allerlei werkjes konden worden gebruikt: de zogenaamde ‘blauwe jongens’, vanwege de overalls die ze droegen. Hij hielp een aantal begaafde jongens later een goede positie in de industrie of in een ander laboratorium te vinden. Hij droeg ook bij tot een verbetering van het niveau van instrumentmaken en glasblazen in Nederland.

Men zou hem een paternalistisch dictator kunnen noemen, en wat zijn technici betreft stuitte dat toentertijd niet op grote bezwaren. Een van hen, Louis Ouwerkerk, die in 1915 op het laboratorium was gekomen, legde me eens uit hoe dat zat. ‘Je werd om en bij nieuwjaar op zijn kamer geroepen, je dacht dat je opslag zou krijgen en vond dat je dat ook wel verdiende. Hij stuurde je weg zonder een cent, en toch was je erg tevreden. Ik snap eigenlijk nog niet hoe hij het deed.’ Toen op de meeste fabrieken en kantoren de vrije zaterdagmiddag werd ingevoerd en zijn technici hem vroegen zich daarbij aan te sluiten, weigerde hij pertinent. Van dergelijke revolutionaire tendenties moest hij niets hebben. De werkplaatsen van het laboratorium - en het laboratorium zelf - werkten tot in de jaren dertig ook op zaterdagmiddag.

Hij had een sterk ontwikkeld standsgevoel, geloofde in een maatschappij met duidelijk onderscheiden rangen en standen. Mij is ter ore gekomen dat hij zelfs de grote Lorentz wat uit de hoogte bejegende: die kwam niet uit dezelfde kringen. Toen Flim zijn zoon op de hbs wilde doen raadde hij dat sterk af. Hij moest de jongen een goede technische opleiding geven, maar hem niet naar een school sturen die toegang gaf tot de universiteit en niet proberen hem te laten doordringen tot kringen waar hij niet thuishoorde. Volgens het verhaal hield Flim die keer voet bij stuk; hij zou gezegd hebben: ‘'k Zou zeggen, mijn jongen, mijn geld, mijn beslissing.’ De zoon studeerde later medicijnen en werd een goed bekend staande huisarts in Leiden. Het verhaal dat mevrouw Kamerlingh Onnes flauwviel toen ze hoorde dat hij met de dochter van een professor ging trouwen is apocrief, maar wel tekenend.

[p. 193]

Flim jr. kwam droevig aan zijn eind: tijdens de bezetting werd hij door de Duitsers doodgeschoten.

Al met al mogen we toch wel zeggen dat binnen de grenzen van zijn vooroordelen, Kamerlingh Onnes goed voor zijn technici was.

Hoe stond het met zijn studenten en assistenten? Voor zover ik weet was hij niet onbenaderbaar en stelde hij bepaalde contacten op prijs. Hij had ook wel begrip voor studentikoze aardigheden, zoals blijkt uit de volgende geschiedenis (ik kan niet instaan voor de waarheid maar ik heb haar niet verzonnen). De tuin van Kamerlingh Onnes lag langs het Galgewater en aan de overkant was het botenhuis van de studentenroeivereniging. Een zeker jaar maakten de ploegen, die met hun lentetraining waren begonnen, het tot gewoonte na het roeien even in het water te duiken, en ze vonden het niet nodig daarbij een zwembroek aan te trekken. Mevrouw Onnes vond dat zeer ongepast en zei tegen haar man dat hij daar wat aan moest doen. Dus schreef hij een brief waarin hij getuigde van zijn belangstelling in de training, goedkeurend sprak over hun zwemmen, maar wel vroeg om enig medelijden: hij had een zwakke maag en twee jonge keukenmeisjes, en sinds ze met dat zwemmen waren begonnen kreeg hij meestal aangebrand eten.

Hij behandelde zijn assistenten en studenten echter niet als jongere collega's en zeker niet als zelfstandige onderzoekers. Dientengevolge was hij wel gerespecteerd en gevreesd, maar in veel mindere mate bewonderd en geliefd. Zijn wijze van besturen was autoritair en zou vandaag niet meer worden geaccepteerd, maar binnen het kader van die bestuurswijze was hij correct, en hij verzuimde nooit de verdiensten van zijn ondergeschikten te vermelden. Vast stond voor hem dat hij het programma van het laboratorium bepaalde en dat alle resultaten onder zijn naam werden gepubliceerd; alleen oudere medewerkers konden co-auteur zijn. Het is leerzaam in dit verband wat nader te kijken naar de ontdekking van de supergeleiding. Nadat hij helium had vloeibaar gemaakt stelde Kamerlingh Onnes zich voor te beginnen met een systematisch onderzoek van de eigenschappen der materie bij de lage temperaturen die nu konden worden bereikt. Het meten van de elektrische weerstand was een deel van het programma en Kamerlingh Onnes zag ook heel goed in dat de resultaten belangrijk zouden zijn voor de theorie van de elektriciteitsgeleiding in me-

[p. 194]

talen. Toen voorlopige experimenten aantoonden dat de weerstand van goud en platina bij vloeibare-heliumtemperatuur tegen de oorspronkelijke verwachting in zeer veel lager is dan de weerstand bij vloeibare-luchttemperatuur, publiceerde hij zelfs een theoretische bespiegeling hoe dit wellicht zou kunnen worden verklaard en daarbij komt hij zelfs al enigszins in de richting van de huidige theorie. De twee natuurkundigen die waren aangewezen om de experimenten te doen waren G. Holst, die een diploma in wis- en natuurkunde aan de Technische Hogeschool in Zürich had behaald en die nu in Leiden werkte als assistent en bezig was een proefschrift te bewerken, en dr. C. Dorsman. Aan het eind van zijn eerste publikatie over elektrische weerstand bij heliumtemperatuur schrijft Kamerlingh Onnes: ‘Gaarne betuig ik mijn dank aan Dr. Dorsman voor zijn intelligente assistentie gedurende het hele onderzoek en aan de heer G. Holst, die de metingen met de Wheatstonebrug zeer zorgvuldig uitvoerde.’ Ongeveer dezelfde dankbetuiging komt voor in de publikaties waarin de ontdekking van de supergeleiding wordt meegedeeld, en twee jaar later besluit Kamerlingh Onnes een artikel als volgt:

‘Aan het eind gekomen van serie H van mijn experimenten met vloeibaar helium wil ik mijn dank betuigen aan den heer G. Holst, assistent aan het physisch laboratorium, voor de toewijding waarmee hij me heeft geholpen, en aan de heer G.J. Flim, hoofd van de technische afdeling van het cryogene laboratorium, en de heer O. Kesselring, glasblazer van het laboratorium, voor hun belangrijke hulp bij het opstellen van de proeven en bij het vervaardigen van de apparatuur.’

In 1914, toen Holst al uit Leiden weg was, verschijnen enkele publikaties met Holst als co-auteur, en ten slotte: in een vertrouwelijk document waarin Kamerlingh Onnes Holst voordraagt als lid van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen - Holst werd in 1926 verkozen - legt hij de nadruk op diens rol bij de ontdekking van de supergeleiding.

Zou iemand tegen Kamerlingh Onnes hebben gezegd dat Holst van begin af aan mede-auteur zou moeten zijn geweest en in elk geval als mede-ontdekker moest worden beschouwd, dan zou hij waarschijnlijk hoogst verwonderd zijn geweest. Hij had ervoor gezorgd dat er bij heliumtemperatuur kon worden gemeten, daar had Holst niet toe bijgedragen. Hijzelf had opdracht gegeven de

[p. 195]

elektrische weerstand van kwik te meten, gedeeltelijk in verband met zijn eigen theoretische speculaties. Iedere competente fysicus die de opdracht zou hebben gekregen deze metingen uit te voeren, zou de supergeleiding hebben geconstateerd. Dat Holst zeer competent was wilde hij niet ontkennen; daarvoor had hij hem dan ook welverdiende dank betuigd.

Dat zou dunkt me Kamerlingh Onnes' redenering zijn geweest, en ze klinkt nogal overtuigend. En toch zou volgens nu geldende normen Holst wél mede-auteur moeten zijn. Hoe reageerde Holst zelf op deze zaak? Daar moet ik later nog op terugkomen.

Mevrouw de Haas-Lorentz vertelt in haar boekje over haar vader een bedroevend verhaal over twee kamers, dat zich afspeelde in 1906. Ik citeer:

‘Er kwam een aanbouw aan het laboratorium met een collegezaal, een kamer voor Lorentz, een kamer voor diens assistent, en twee kleine laboratoriumkamers voor experimenten en bestemd voor Lorentz' persoonlijk gebruik. Iets dergelijks had hij tot dan toe erg gemist, hij had erom gevraagd en ze gekregen. Hij hield ervan zelf proeven te doen, zuiver voor zijn plezier. Waarschijnlijk door een vergissing werden de twee kamers “tijdelijk” toegevoegd aan het grote laboratorium. Ik weet nog heel goed hoe teleurgesteld mijn vader was over het resultaat van deze administratieve maatregel. Maar er werd niet verder over gepraat. Mijn vader gaf er, terecht of ten onrechte, de voorkeur aan zijn gemoedsrust te bewaren en geen opschudding te veroorzaken, tenzij dit absoluut onvermijdelijk was.’

Ik ben geneigd te denken dat Kamerlingh Onnes die kamertjes gewoon heeft ingepikt; in elk geval zou het hem geen moeite hebben gekost de zaak te redresseren.

Zoals ik al schreef, ik ben bevooroordeeld. Laat ons daarom vooral niet de enorme verdienste van Kamerlingh Onnes vergeten. In een tijd waarin in veel laboratoria de techniek niet veel verder ging dan het spreekwoordelijke ‘lakje en touwtje’ en zelfgeblazen glaswerk, schiep hij een bijna industriële organisatie. Het was ‘big science’ avant la lettre. Om te bereiken wat hij heeft bereikt waren wetenschappelijke visie, technische competentie, energie, doorzettingsvermogen en diplomatie niet voldoende: ook een zekere mate van koelbloedige hardhandigheid was onontbeerlijk.

Tot 1923 was Leiden de enige plaats ter wereld waar vloei-

[p. 196]

baar helium beschikbaar was. Toen volgde McLennan in Toronto het Leidse voorbeeld. Ook in de Physikalisch Technische Reichsanstalt in Berlijn en het Bureau of Standards in Washington werden heliumliquefactoren gebouwd. In de jaren dertig kwamen er diverse zeer actieve lage-temperatuurcentra bij. Kapitza bouwde in Cambridge een nieuw soort van liquefactor en zette het Mond Laboratorium op. Daarna verhuisde hij naar Rusland^* en schiep daar een zeer belangrijk centrum.

Nog een ander soort van liquefactor werd gebruikt door Mendelssohn, en door Simon en Kurti, in het Clarendon Laboratorium in Oxford. Deze natuurkundigen hadden Duitsland moeten verlaten wegens Hitlers anti-joodse maatregelen. F.A. Lindemann, later Lord Cherwell, was toen hoogleraar in de natuurkunde te Oxford. Hij was in 1904 bij Nernst gepromoveerd. Gedurende de tweede wereldoorlog was hij wetenschappelijk adviseur van Churchill en als zodanig heeft hij aan veel kritiek blootgestaan¹, maar niemand zal kunnen ontkennen dat hij het ingedutte Clarendon Laboratorium nieuw leven heeft ingeblazen. Door posities te creëren voor uit Duitsland geëmigreerde natuurkundigen heeft hij niet alleen die natuurkundigen zelf maar ook de Engelse wetenschap een belangrijke dienst bewezen. Dan was er ook nog het laboratorium van Giauque, in Berkeley, Californië. Vloeibaar helium was niet langer een Nederlands monopolie, maar tot na de tweede wereldoorlog was het nog wel een oligopolie. Vandaag is het bijna een huishoudelijk artikel.

Kamerlingh Onnes overleed te Leiden op 21 februari 1926. Hij werd begraven op het kerkhof te Voorschoten. Zijn technici werden geacht de stoet te voet te volgen, in pandjesjas met hoge hoed. Buiten de bebouwde kom van Leiden zette de door paarden getrokken lijkwagen er flink de vaart in en de arme technici kwamen hijgend en zwetend op de begraafplaats aan. Een van hen veegde het zweet van zijn voorhoofd, lachte en zei: ‘Daar heb je nou echt de oude baas; zelfs na zijn dood laat hij je nog rennen.’

Dat is ook waar in figuurlijke zin. Vele generaties van fysici hebben gewerkt en werken nog op het gebied dat door hem werd ontsloten.

* Ik ben onvoldoende op de hoogte van de details om te kunnen vertellen wat de omstandigheden waren die Kapitza ertoe bewogen - of dwongen - in Rusland te blijven, toen hij daar in 1934 op bezoek was.

1 Deze rol wordt goed beschreven in R.V. Jones: Most Secret War, Hamish Hamilton, Londen 1978.

[p. 197]

De Haas en Keesom

Na de pensionering van Kamerlingh Onnes in 1924 werd het laboratorium geleid door twee opvolgers, De Haas en Keesom. Ze waren zeer verschillend van karakter en konden niet al te best met elkaar opschieten.

Wilhelmus Hendrikus Keesom, geboren 21 juni 1876, zoon van een schapenboer op Texel, moet een voorbeeldig knappe en ijverige schooljongen en student zijn geweest. Hij studeerde in Amsterdam, waar hij de colleges van Van der Waals volgde, en hij legde zijn examens af met de regelmaat van een klok en altijd summa cum laude. In 1900 werd hij assistent bij Kamerlingh Onnes en hoewel hij in Amsterdam promoveerde - in 1904 - had hij het werk voor zijn proefschrift in Leiden gedaan. Men zou kunnen zeggen dat hij een typisch produkt was van de ‘door meten tot weten’-leer, althans gedurende het begin van zijn loopbaan. Hij was echter beslist niet alleen een experimentator. Zijn kennis van de kinetische theorie en van de thermodynamica was zeer grondig en hoewel zijn theoretische werk niet van veel fantasie getuigt, is het wel uiterst degelijk. Kamerlingh Onnes vertrouwde op Keesoms theoretische adviezen bij het ontwerp van de heliumliquefactor en in vele andere gevallen, en vermeldt dat nadrukkelijk in zijn Nobelvoordracht. Keesom bleef in Leiden tot 1917; toen werd hij docent in de natuurkunde en de fysische scheikunde aan de veeartsenijkundige school te Utrecht. Een jaar later kreeg die school de status van hogeschool en Keesom werd bijna automatisch gewoon hoogleraar. Er werd verteld dat zijn vader verbaasd was dat zijn zoon daar in Utrecht was benoemd. ‘Willem aan de veeartsenijkundige hogeschool,’ zou hij hebben gezegd. ‘Hij kent nauwelijks het verschil tussen een schaap en een varken.’ In Utrecht deed Keesom mooi werk aan röntgendiffractie door vloeistoffen en gassen, waarschijnlijk niet zijn vaders idee van veeartsenijkundig werk. In 1923 kwam hij terug naar Leiden en vatte zijn werk aan lage temperaturen weer op. Keesom was geen briljant spreker, nog minder een society-figuur. Zijn zwaarlijvigheid - in later jaren woog hij over de honderdvijfentwintig kilo - maakte dat hij wat moeilijk ademhaalde en zijn spreken werd om de tien woorden of zo even onderbroken door een zacht pff-geluid.

In zijn jongere jaren schijnt hij wel graag schaatsen te hebben gereden, op gewone Friese schaatsen natuurlijk, maar dat heeft hij

[p. 198]

op moeten geven. ‘Heeft u nog schaatsen gereden dit weekeinde, professor?’ vroeg een van zijn studenten hem eens. ‘Nee, ik ben wel naar de ijsbaan gegaan pff, maar er was niemand om mijn schaatsen aan te binden pff en toen ben ik maar weer naar huis gegaan.’ Hij kon met een zekere goedmoedige humor over zijn corpulentie praten. Toen bij een internationale bijeenkomst een collega die wat hardhorend begon te worden erover klaagde dat hij de indruk had dat de mensen ieder jaar zachter praten, schijnt hij geantwoord te hebben: ‘En ik heb de indruk dat de stoelen ieder jaar smaller worden.’ Je kon met Keesom heel gezellig een glas bier of wijn drinken. Tijdens mijn verblijf in Zürich was er eens een internationale conferentie, waarbij ook Keesom aanwezig was. Bij een receptie bij Pauli thuis moest ik voor de bediening zorgen. Toen Keesom wat later bij een bijeenkomst in Leiden mijn toekomstige echtgenote zag, ging hij meteen naar haar toe en zei: ‘Uw aanstaande pff kan heel aardig met de fles omgaan.’ Ik weet niet of deze smering er iets mee te maken had, maar ik ben me nooit bewust geweest van enigerlei wrijving tussen Keesom en mijzelf. Bij mijn voorganger Wiersma lag dat wat anders.

Wander Johannes de Haas, geboren op 2 maart 1878, was de zoon van een leraar, hoofd van de rijksleerschool te Middelburg. Na zijn eindexamen hbs in 1895 begon hij met de notarisstudie, legde twee van de drie vereiste examens af en werkte een tijdje op een notariskantoor. Toen kwam hij tot de conclusie dat dit vak hem toch niet beviel en hij ging naar Leiden om wis- en natuurkunde te studeren. Van 1905 tot 1911 was hij assistent van Kamerlingh Onnes en in 1912 promoveerde hij op een proefschrift getiteld: ‘Metingen over de compressibiliteit van waterstof, in het bijzonder waterstofdamp bij en beneden het kookpunt.’ De titel laat duidelijk zien dat het een typisch ‘weten door meten’-proefschrift was. Intussen was hij getrouwd met de oudste dochter van Lorentz, Geertruida Luberta, zelf een niet onverdienstelijk theoretisch natuurkundige, en in 1913 trok het jonge paar naar Berlijn. Daar werkte hij eerst bij professor H. du Bois, een specialist op het gebied van magnetisme, een onderwerp dat hem beter beviel dan het nauwkeurig meten van isothermen of dampdrukkrommes. Van 1913 tot 1915 was hij ‘Wissenschaftlicher Mitarbeiter’ aan de Physikalisch Technische Reichsanstalt. Daar heeft hij samen met Einstein gewerkt aan het verschijnsel dat nog steeds bekend staat

[p. 199]

als het Einstein-De Haas effect, en hoewel men erover kan twisten of zij het bestaan van dit naar hen genoemde effect inderdaad hebben aangetoond, lijdt het geen twijfel dat hun werk zeer stimulerend en leerzaam is geweest voor latere onderzoekers.

Waarom deze zure opmerking? De kwestie is dat De Haas een effect meende gevonden te hebben dat wel klopte met de toenmalige theoretische vermoedens, maar twee keer zo groot was als het resultaat van veel nauwkeuriger metingen die later door anderen werden uitgevoerd. Dat betekent dat hij alle storende invloeden niet volledig had geëlimineerd, hoewel hij wel degelijk besefte dat ze bestonden (hij sprak erover op het derde Solvay-congres in 1921). Maar als een storende invloed even groot is als het werkelijke effect, kun je dan beweren dat je het bestaan van dat effect met zekerheid hebt bewezen?

In 1917 werd hij hoogleraar in Delft, in 1922 in Groningen; in 1924 kwam hij terug naar Leiden.

De werkverdeling tussen De Haas en Keesom was ruwweg als volgt. Keesom was verantwoordelijk voor de cryogene installaties en deed onderzoek over helium, andere gassen en vloeibaar gemaakte gassen, en over de thermische eigenschappen van vaste stoffen. De Haas deed onderzoek over elektrische, magnetische en optische eigenschappen van de materie bij lage temperaturen. Dat was een redelijke verdeling, die ook in de praktijk vrij goed werkte. Ze zou nog beter hebben kunnen werken als er een nauwe en vriendschappelijke samenwerking tussen De Haas en Keesom zou hebben bestaan, maar dat was niet het geval. Op aard en oorzaak van hun meningsverschillen zal ik niet ingaan. Zolang ik op het Kamerlingh Onnes Laboratorium werkte heb ik altijd geprobeerd te doen alsof ze niet bestonden. Hier wil ik toegeven dat ze bestonden, maar verder zal ik niet gaan.

Laat ik liever wat meer vertellen over De Haas en Keesom als fysici. Keesom was degelijk en betrouwbaar, De Haas fantasierijk en grillig. Soms waren zijn fantasieën onthutsend, vaak waren ze constructief, en vermakelijk waren ze altijd. ‘Geloof je in de realiteit van de krachtlijnen?’ kon hij je plotseling vragen. ‘We hebben een complementaire wiskunde nodig,’ zei hij een andere keer. Ik begreep niet meteen waar hij heen wou, en dus ging hij verder met ‘... een wiskunde waarin alles wat nu ingewikkeld en moeilijk is, eenvoudig en gemakkelijk wordt; maar gewoon rekenen zal

[p. 200]

dan wel erg ingewikkeld worden.’ Of hij kon peinzend zitten te staren naar waterdroppels, die langs een beslagen ruit naar beneden dropen en dan opmerken: ‘Als je al die droppeltjes zo naar beneden ziet gaan, vraag je je wel eens af wat dat allemaal te betekenen heeft.’

De Haas' kennis van theoretische natuurkunde, of liever, van de wiskundige formulering van de theoretische natuurkunde, was gering en stond achter bij die van Keesom. Ik heb hem nooit meer dan de allerelementairste formules zien gebruiken. Hij compenseerde dat door een merkwaardige intuïtie, die hem in staat stelde het zwakke punt in een redenering te ontdekken, hoewel hij de wiskunde niet volgde. Een dergelijke intuïtie hielp hem ook bij zijn kritiek op experimentele resultaten.

Het eerste experiment dat ik probeerde te doen betrof de stopping power, het remmend vermogen, van tin voor alfa-deeltjes. Ik wilde nagaan of dit zou veranderen - dus of tinfolie een alfadeeltje meer of minder zou tegenhouden - wanneer het tin supergeleidend werd.^* Ik dacht eerst dat ik werkelijk een effect had gevonden, en liet mijn meetkrommen aan De Haas zien, die ze argwanend bekeek. ‘Ik ben ervan overtuigd dat deze resultaten juist zijn,’ zei ik, waarop hij antwoordde: ‘Heb je overtuigingen? Dat zijn voor een experimentator gevaarlijke dingen om te hebben. Zie maar dat je ze gauw kwijtraakt.’ Natuurlijk had hij gelijk. Mijn resultaten berustten op een nogal verraderlijke storende invloed die ik over het hoofd had gezien.

Keesom hield ervan uitgebreide meetprogramma's op te stellen; De Haas had plezier aan slimme experimentele trucjes. Hij was vaak ziek en zijn colleges voor eerste- en tweede-jaarsstudenten vielen dan uit. Dat was erg jammer, want als hij in de stemming was kon hij vernuftige demonstratieproeven uitdenken en die met een onnavolgbare droge humor vertonen. Hij kon ook leerzame anekdotes vertellen. Als voorbeeld van een typisch De Haas-verhaal het volgende. Haga,^† zijn voorganger in Groningen, hield

* Het denkbeeld dat het remvermogen zou toenemen met toenemend elektrisch geleidingsvermogen kwam voort uit een theoretische verhandeling van C.F. von Weizsäcker, Ann. Physik, 17, 869, 1933. Een meer uitgewerkte theoretische behandeling door Kramers, Physica 13, 401-412 (1947) laat zien dat men geen effect moet verwachten.

† H. Haga (1852-1936) was een klasgenoot van Lorentz geweest op de hbs in Arnhem. Hij was natuurkundeprofessor in Groningen van 1886 tot 1922.

[p. 201]

zich bezig met precisiemetingen met behulp van een tangentenboussole. In 1937 schrijft Curtis van het Bureau of Standards daarover:

‘Haga en Boerema zeggen een nauwkeurigheid van 100 op een miljoen te hebben bereikt en dat is waarschijnlijk het uiterste wat met deze methode kan worden gehaald. De methode is echter van grote historische betekenis, want gedurende bijna een halve eeuw, volgende op de eerste beschrijving in 1837, werd ze algemeen gebruikt in alle elektrische laboratoria. Ze werd opgegeven toen men in laboratoria merkte dat commerciële elektriciteitsleidingen de aflezingen beïnvloeden.’²

Maar Curtis zegt niets over een andere moeilijkheid die Haga ondervond. Hij had een volkomen ijzervrij laboratorium laten bouwen en, als verdere voorzorg, was het omgeven door een parkje. Op mooie zomeravonden traden er een uur na zonsondergang eigenaardige magnetische storingen op. Ontbrak er toch iets aan de magnetische beveiligingsmaatregelen, of was het een nieuw meteorologisch verschijnsel? Ten slotte werd de oorzaak gevonden: er lag een regiment huzaren in Groningen; op mooie zomeravonden gingen de huzaren met hun meisjes het park in... en ze droegen sporen.^*

De Haas kon - als hij daar zin in had - een geslepen diplomaat zijn, maar soms waren zijn methodes bizar. C.J. Gorter vertelde me dat, toen hij zijn proefschrift schreef en zijn werk met De Haas wilde bespreken, hij altijd vriendelijk werd ontvangen maar in plaats van over het proefschrift begon De Haas over totaal andere onderwerpen te praten, bijvoorbeeld over de voordelen van een pluimveebedrijf boven een loopbaan in de natuurkunde; daar wou hij Gorters mening weleens over horen. De volgende keer begon hij dan met Gorter te vragen of hij nog eens had nagedacht, maar als Gorter dan enthousiast begon te vertellen over zijn denkbeelden en zijn meetresultaten betreffende paramagnetische stoffen, werd hij meteen in de rede gevallen. Daar had De Haas het niet over. Hij wilde weten wat Gorter dacht van de pluimveehouderij.

2 H.L. Curtis: Electrical Measurements, McGraw-Hill, New York 1937.

* Mijn collega J.A. Prins, die de vroegere toestand in en om het natuurkundig laboratorium in Groningen goed kende, heeft me ervan overtuigd dat de feitelijke juistheid van dit verhaal uiterst twijfelachtig is. Dat maakt het overigens niet minder karakteristiek voor De Haas. En leerzaam voor studenten was het in elk geval wel.

[p. 202]

‘Het zou toch wel eens kunnen tegenvallen,’ zei De Haas. ‘Die dieren kunnen de pip krijgen, en dan sta je slecht.’ De reden voor die vertragingsactie was dat De Haas vond dat Wiersma, die enige jaren ouder was dan Gorter en die hem in organisatorisch opzicht veel had geholpen, eerst moest promoveren. Maar juist door dat organisatorische werk, en ook omdat hij weleens te veel aandacht besteedde aan kleinigheden in zijn eigen werk, schoot Wiersma niet erg snel op. Daarom moest Gorter wat worden afgeremd totdat Wiersma klaar was. Dat was begrijpelijk, en waarschijnlijk heeft Gorter door die vertragingsactie een beter proefschrift geschreven, maar ik heb nog geen handleiding voor researchmanagers gevonden waarin een discussie over kippeziektes wordt aanbevolen als geschikt middel om al te onstuimige fysici wat in te tomen.

Een keer was hij toen ik zijn kamer binnenkwam, ijverig bezig uit diverse theepotten water in kopjes te schenken. Dat bleek een zeer rationele bezigheid te zijn. De Octrooiraad had hem gevraagd deskundig advies te geven over de vraag of een octrooiaanvraag voor een niet lekkende tuit al dan niet werd geanticipeerd door een vroegere uitvinding. Hij moest ook advies uitbrengen over de tegels van de nieuw in te richten badkamer van prins Bernhard. Voor zover ik me herinner werden die tegels op vrij barbaarse wijze afwisselend met heel heet en ijskoud water behandeld om te zien of ze niet schilferden.

Zijn eigen uitvindingen werkten niet altijd. Hij had, naar ik meen, een manier bedacht om hooi snel te drogen. Hij stopte het in een soort betonmolen samen met verhitte ijzeren kogels. Als het hooi droog was, moesten die kogels weer worden verwijderd met een magneet. Het schijnt dat dat drogen vrij aardig lukte, maar het hooi bleef in plukken tussen de gemagnetiseerde kogels hangen en het was veel te veel werk het er tussenuit te trekken. Voor de juistheid van dit verhaal kan ik overigens helemaal niet instaan. De Haas was altijd erg geheimzinnig als het over zijn uitvindingen ging.

In 1942 publiceerde Keesom Helium, een indrukwekkend boek, dat een samenvatting geeft van alles wat toentertijd over helium bekend was. Het toont Keesoms talenten op hun allerbest: zijn vlijt - het moet een uiterst bewerkelijk manuscript zijn geweest - zijn nauwkeurigheid, zijn theoretische kennis. De Haas zou nooit

[p. 203]

het geduld hebben gehad een dergelijk boek te schrijven. Hij heeft eens een contract getekend, met de firma Julius Springer, om een boek te schrijven over supergeleiding, met mij als mede-auteur. We hebben er een paar avonden aan gewerkt, maar het was een hopeloze onderneming. Hij was totaal niet bereid eerst een soort algemene opzet te maken en hij vond het ook niet nodig eerst gegevens te verzamelen. Hij begon eenvoudigweg te dicteren wat hij zich herinnerde van één bepaald - niet bijzonder relevant - experiment. Daarna was hij niet meer geïnteresseerd. Aan de andere kant - ook daarin verschilde hij van Keesom - deed hij graag zelf experimenten. Dat waren gewoonlijk experimenten over zeer fundamentele aangelegenheden. Ik geef één voorbeeld. Een vraag die hem al lang door het hoofd speelde was of de negatieve lading van een elektron werkelijk precies wordt gecompenseerd door de positieve lading van een proton, ofwel: is een neutraal waterstofatoom werkelijk helemaal neutraal? Hij stelde die vraag al bij de derde Solvay-conferentie in 1921.³ Later zette hij een proef op om te zien of er een ‘ladingsdefect’ bestond. Het getuigt van zijn experimentele vaardigheid en van zijn objectiviteit dat hij geen enkele aanduiding vond van zo'n defect. (Dergelijke experimenten zijn later ook door anderen gedaan met ingewikkelder toestellen en veel grotere precisie, maar eveneens met negatief resultaat.) Hij is ook eens begonnen aan een proef om te verifiëren dat een stroom van elektronen en een stroom van ionen, die dezelfde lading transporteert, precies hetzelfde magneetveld opwekken.

Toen tegen het einde van de jaren dertig De Haas hoorde over uraniumsplijting en over de eerste - mislukte - proeven van Joliot een kettingreactie op gang te krijgen, besefte hij direct de enorme consequenties die dit zou kunnen hebben en hij bewoog onze regering ertoe een vrij grote hoeveelheid uraniumoxyde te kopen. Op een goede dag werd een zending afgeleverd in Leiden, bij het laboratorium, en De Haas zelf hield toezicht op het uitladen. Het materiaal was verpakt in kleine tonnetjes en die werden verspreid in de kelder opgesteld. ‘Hier een vaatje,’ zei De Haas, ‘en dat andere daar en dan een achter die pilaar, en zet ze niet op elkaar, want dan ploft dat.’ Natuurlijk is er voor het maken van een uraniumbom wel iets meer nodig en ‘ploffen’ is nauwelijks een adequate beschrijving van een kernexplosie, maar dit soort humor was karakteristiek voor De Haas. Je was overigens nooit helemaal zeker of hij toch niet enigszins in ernst was.

3 J. Mehra, op. cit. (III, 14), p. 100.

[p. 204]

Het lukte dit uraniumoxyde - ik meen dat alles is overgebracht naar Delft - gedurende de bezettingstijd verborgen te houden. Het werd later uitgangspunt voor de Noors-Nederlandse samenwerking op het gebied van kernenergie, een samenwerking waarbij Kramers een grote rol heeft gespeeld. Nederland kon uranium leveren, de Noren hadden zwaar water.

Er was nog een groot verschil tussen Keesom en De Haas. Keesom was een vroom katholiek. Dat bleek bijvoorbeeld bij de promotie van P.H. van Laer. Van Laer^* was katholiek priester, een man met een grote eruditie en een bijzonder loyaal collega; hij was ook een capabel experimentator en zijn proefschrift was een mooi stuk werk. Keesom, zijn promotor, liet dat in zijn judicium goed uitkomen. Hij eindigde met: ‘... en ik verzoek u, zo nu en dan, bij uw dagelijkse offerande, laat ons afspreken op de jaardag van uw promotie, de faculteit en de Leidse alma mater te gedenken.’ Het was zeer ongewoon maar wel roerend, een promotor dat aan een jonge doctor te horen vragen.

Bij De Haas wist je nooit precies hoe hij werkelijk over zulke dingen dacht. Een paar jaar voor zijn dood - hij moet toen ongeveer tachtig jaar zijn geweest - kwam ik bij hem op bezoek. ‘Ik ben altijd een heiden geweest,’ zei hij, ‘maar nu heb ik niet meer zo lang te leven en ik heb Woltjer^† opgedragen me te bekeren. Maar hij schiet niet op. Hij leest heel mooi voor uit de bijbel, maar hij schiet niet op. (Ook De Haas hield ervan zijn zinnen een paar keer te herhalen.) Hij moet een beetje opschieten.’

Keesom en De Haas waren heel verschillende mensen. En toch, als we het werk vergelijken dat onder hun leiding werd gedaan, vooral de proefschriften van hun promovendi, dan vinden we, enigszins tot onze verrassing, dat er geen groot verschil is. In principe was Keesom misschien meer geïnteresseerd in systematische reeksen van metingen dan De Haas, maar de merkwaardige eigenschappen van vloeibaar helium en van supergeleiders en ook de nieuwe inzichten in het gedrag van elektronen in de vaste stof die

* Hij bekleedde later een buitengewone leerstoel voor Thomistische filosofie aan de Leidse universiteit.

† H.R. Woltjer was conservator geweest in het Kamerlingh Onnes Laboratorium. In het begin van de jaren dertig ging hij als hoogleraar naar Bandoeng. Hij overleefde de Japanse bezetting en kwam na de oorlog terug naar Nederland. Hij was een rechtzinnig protestant.

[p. 205]

uit de quantummechanica volgden, dreven hem noodzakelijkerwijze naar meer avontuurlijk werk. De Haas was vooral geïnteresseerd in frappante nieuwe verschijnselen, maar de uitrusting en de tradities van het Leidse Laboratorium en de noodzaak geschikte onderwerpen te vinden voor zijn promovendi leidden tot een type werk dat niet zijn eerste keuze was. ‘Ik heb al zoveel gemeten,’ zuchtte hij vaak, ‘of liever, ik heb zoveel laten meten.’ Maar, nolens volens, bleef hij zijn studenten metingen laten uitvoeren.

Zien we terug op het werk uit het Kamerlingh Onnes Laboratorium uit de jaren dertig, dan toont dat een samenhangend geheel, waarin de bijdragen van Keesom en zijn school en die van De Haas en zijn school elkaar op harmonische wijze aanvullen. Dus laten wij hun onenigheid vergeten.

Gorter

Keesom en De Haas werden opgevolgd door C.J. Gorter, wiens naam al een paar keer voorkwam in mijn verhaal. Hij was twee jaar ouder dan ik en hij heeft op een deel van mijn werk een beslissende invloed gehad. Ik beschouw hem als de meest vooraanstaande experimenteel-natuurkundige van zijn generatie. Hij stierf terwijl ik de oorspronkelijke Engelse tekst van dit hoofdstuk aan het schrijven was, maar aan zijn wetenschappelijke activiteit was al veel eerder een einde gekomen: hij werd al jarenlang verpleegd in een psychiatrische inrichting. Er is een schrijnend contrast tussen de tragedie van zijn laatste jaren en het beeld van de levendige, briljante en energieke man, een welbekende figuur in de internationale natuurkundige wereld.

Cornelis Jacobus Gorter, zoon van een regeringsambtenaar, werd in Utrecht geboren op 14 augustus 1907; hij ging naar school in Den Haag - op het Nederlands Lyceum, de school van mijn vader - begon in 1924 in Leiden zijn studie in de wis- en natuurkunde, en promoveerde op de eerste maart 1932 op een proefschrift ‘Paramagnetische Eigenschaften von Salzen’. Het was een kundige samenvatting van experimentele resultaten en hun theoretische verklaring, ten dele gebaseerd op eigen metingen. Het standaardwerk van Van Vleck was toen nog niet verschenen.

Van 1931 tot 1936 was hij aangesteld bij Teylers Stichting in Haarlem; van 1936 tot 1940 was hij lector in Groningen, in 1940 werd hij opvolger van Zeeman in Amsterdam. In 1946 kwam hij

[p. 206]

terug naar Leiden, eerst als opvolger van Keesom en na 1948 ook van De Haas, zodat hij de algehele leiding van het Kamerlingh Onnes Laboratorium kreeg.

Voor Gorters eigen werk waren de jaren van 1932 tot 1946 ongetwijfeld de vruchtbaarste. Men is weleens geneigd Gorter te beschouwen als de man die bijna de kernspinresonantie ontdekte, die bijna de kernspins oriënteerde, en sommige van zijn uitlatingen uit latere jaren zouden deze opvatting kunnen ondersteunen. Ongetwijfeld is hij heel dicht geweest bij resultaten die hem vrijwel zeker de Nobelprijs zouden hebben opgeleverd, maar door te veel nadruk te leggen op dat feit doet men onrecht aan het vele werk dat wel succes had. Hij was de eerste die systematisch gewerkt heeft aan paramagnetische relaxatie en op dat gebied heeft hij veel opmerkelijke resultaten geboekt. In het voorwoord van een kort na de tweede wereldoorlog verschenen monografie over dit onderwerp schrijft hij: ‘Paramagnetische relaxatie is geen belangrijk hoofdstuk van de moderne natuurkunde.’⁴ Ik ben het daar niet mee eens. Elektronenspinresonantie en kernspinresonantie zijn zeer belangrijke hoofdstukken van de moderne natuurkunde geworden en men kan geen resonantieonderzoek doen zonder ook aandacht te besteden aan relaxatieverschijnselen. Gorter was zich daarvan terdege bewust; hij zag van meet af aan duidelijk in dat resonantieonderzoek heel vruchtbaar zou kunnen zijn. Helaas beschikte hij niet over de daarvoor nodige technische hulpmiddelen en zijn sterkste punt was beslist niet het ontwikkelen van een geheel nieuwe experimentele techniek.

Gorter was zonder enige twijfel een van de pioniers van het onderzoek van de materie met radiogolven. Het is grotendeels aan zijn invloed te danken dat ook in later jaren de Nederlandse fysici op dit gebied een eervolle plaats zijn blijven innemen. Wat zijn invloed buiten Nederland betreft, de bijzonder succesvolle toepassing van hoogfrequente velden door Rabi en zijn medewerkers bij hun onderzoekingen met atoom- en molecuulstralen heeft op zijn zachtst gezegd veel te danken aan Gorters inspirerende opmerkingen.

In de jaren dertig hebben we samen twee artikelen over supergeleiding gepubliceerd. Onmiddellijk na de ontdekking van Meissner en Ochsenfeld werkten we de thermodynamica van de supergeleiding uit, en wat later lieten we zien dat veel van de eigen-

4 C.J. Gorter: Paramagnetic Relaxation, Elsevier, Amsterdam 1947.

[p. 207]

schappen van de supergeleiders op eenvoudige manier konden worden beschreven met een eenvoudig model van twee fluïda. In beide gevallen kwam het initiatief van Gorter, die later het ‘two fluid model’ ook toepaste op vloeibaar helium II.

Toen Gorter terugkwam naar Leiden had hij al de grondslag gelegd voor veel van het werk dat onder zijn leiding zou plaatsvinden en dat resulteerde in een groot aantal publikaties, waaronder meer dan vijftig proefschriften. Hij bleef in Leiden tot zijn pensionering in oktober 1973. Dat wil niet zeggen dat hij altijd in Leiden was. Reeds in zijn studentenjaren was hij zeer reislustig. Een fietstocht naar het noorden van Noorwegen, samen met de astronomen Bart J. Bok en Gerard P. Kuiper om een zonsverduistering waar te nemen werd beroemd onder zijn medestudenten. Die reislust heeft hem nooit verlaten. Conferenties, gasthoogleraarschappen, bezoeken aan andere laboratoria en bestuursvergaderingen deden hem de wereld rondreizen en overal was hij een welkome gast. Zo heeft hij veel bijgedragen tot internationale wetenschappelijke samenwerking. Een reis naar de oostelijke staten van de Sovjet-Unie, hem aangeboden door zijn Russische collega's, was een van zijn laatste reisavonturen. Hij was er erg dankbaar voor.

Ik zal de vele onderscheidingen die hij ontving niet opnoemen en evenmin de vele organisaties waaraan hij medewerking verleende, vaak als voorzitter. Hij scheen onvermoeibaar (hij heeft mij vaak mijn luiheid verweten) totdat, al voor zijn pensionering, de eerste symptomen van zijn aftakeling zichtbaar werden.

Gorter was een vooraanstaand natuurkundige. Ik heb hem ook leren kennen als een goede vriend. Eerzuchtig, dat is waar, maar ook hartelijk en betrouwbaar en begiftigd met een ontwapenend gevoel voor humor. Hij heeft de grote traditie die door Kamerlingh Onnes werd geschapen, na Keesom en De Haas op waardige wijze voortgezet.

Lage temperaturen; persoonlijke aspecten^*

Dat ik geen volledige mislukking werd als experimentator was te danken aan de manier waarop het Kamerlingh Onnes Laboratorium functioneerde. Het cryogene bedrijf, dat wil zeggen het be-

* Appendix C bevat een kort overzicht van de wetenschappelijke aspecten van de lage temperatuur-fysica.

[p. 208]

dienen en in orde houden van de liquefactoren, en het afleveren van de vloeibaar gemaakte gassen, was geheel en al in de handen van technici onder de bekwame leiding van Flim in wie Keesom volledig - en volledig gerechtvaardigd - vertrouwen had. In dat opzicht had ik dus geen technische vaardigheid nodig. Als je eenmaal vloeibaar helium had waren er allerlei experimenten die je met vrij eenvoudige hulpmiddelen kon doen, en als ik wat ingewikkelder dingen nodig had, waren er goed ingerichte werkplaatsen en uitstekende vaklieden.

Natuurlijk had deze opzet ook wel nadelen. Technici zonder veel wetenschappelijke kennis, zelfs technici met de bekwaamheid van een man als Flim, worden op den duur vaak conservatief. Zij hadden grote eerbied gehad voor Kamerlingh Onnes, en terecht. Maar nu hadden ze het gevoel dat er geen reden was iets in de cryogene techniek te veranderen. Eens in de week was er vloeibaar helium, daar kon je van op aan, maar voorstellen ervoor te zorgen dat vloeibaar helium vaker beschikbaar zou zijn werden niet gunstig ontvangen.

Heliumdagen waren daarom belangrijke dagen. Er konden op één dag maar een beperkt aantal cryostaten worden gevuld, en soms moest je een paar weken wachten tot je aan de beurt kwam. Dat maakte dat experimenten grondig werden voorbereid: ging er iets mis dan kon het weer een paar weken duren voor je opnieuw een kans kreeg. Een zorgvuldige voorbereiding kan natuurlijk geen kwaad, maar een nadeel was wel dat proeven niet altijd voldoende vaak werden herhaald en geverifieerd. Ook was men vaak niet bereid een heliumdag te gebruiken voor voorlopige, kwalitatieve proefjes. Om het wat anders te zeggen: het systeem bevorderde metingen maar stond ontdekkingen enigszins in de weg.

Toch denk ik graag terug aan het heliumritueel. Wanneer je 's morgens naar het laboratorium kwam, waren de technici al aan het werk. Je informeerde voorzichtig hoe de zaken er voor stonden, maar paste wel op ze niet in de weg te lopen. Dan ging je naar je werkkamer en wachtte totdat op een gegeven ogenblik het Dewarvat met de kostbare vloeistof plechtig je kamer werd binnengedragen en je kon beginnen. Als je geluk had werd je cryostaat in de middag nog eens bijgevuld. Op zo'n dag bleef je vaak tien of twaalf uur aan het werk, las honderden galvanometeruit-

[p. *1]

Mijn grootmoeder, Gepke Meersma, 1841-1919. (Naar een schilderij van G.D. Gratama uit 1912)

[p. *2]

Mijn vader, Rommert Casimir, 1877-1957. (Naar een roodkrijttekening van Toon Kelder)

[p. *3]

Rechts: Mijn drie leermeesters. Linksboven: Wolfgang Pauli, 1900-1958; rechtsboven: Niels Bohr, 1885-1962; beneden: Paul Ehrenfest, 1880-1933 (naar een tekening van Harm Kamerlingh Onnes, neef van de natuurkundige, gemaakt enkele maanden voor de dood van Ehrenfest).

[p. *4]

Hendrik Antoon Lorentz en mevrouw Lorentz-Kaiser in hun huiskamer. (Foto genomen door Balth. van der Pol, omstreeks 1920)

[p. *5]

Einstein in gesprek met Kamerlingh Onnes. (Schets van Harm Kamerlingh Onnes uit 1920)

[p. *6]

De schrijver geeft college over Van der Waals-krachten. (Foto omstreeks 1968)

[p. *7]

Rechts: schertsfoto's in 1931 gemaakt door de schrijver in opdracht van Gamov; boven: van links naar rechts Landau, Gamow, Casimir (met camera), Teller; onder: Landau op vliegende hollander, Teller op ski's, Gamow op motorfiets, met Aage en Ernest Bohr.

[p. *8]

Herinneringsplaat uitgereikt aan medewerkers en studenten van de Tijdelijke Academie te Eindhoven. (Houtsnede van M.C. Escher)

[p. 209]

slagen af, stelde honderden malen een meetbrug in, en dergelijke. Temperaturen werden veranderd door de dampdruk van het vloeibare helium te veranderen, dus door het verdampende helium vlugger of langzamer weg te pompen. Ze werden gemeten door de hoogte van een kwikkolom te meten met een kathetometer, een instrument dat de huidige generatie van jonge fysici nauwelijks meer kent. Gewoonlijk had je een ploegje helpers georganiseerd om deze en andere hulpmetingen uit te voeren of om stromen door elektromagneten constant te houden met behulp van regelweerstanden. De kunst van automatisch meten en regelen was in die dagen nog niet zover ontwikkeld en zeker niet in Leiden. De Haas had weinig op met elektronenbuizen en was er niet helemaal van overtuigd dat metingen met elektronische versterkers werkelijk betrouwbaar konden zijn. De gevoelige laagfrequentversterker die ik bouwde voor mijn eigen experimenten over magnetisme deed iedere vakman op dit gebied in schaterlachen uitbarsten. Het was een doodgewone, met weerstanden gekoppelde drietrapsversterker, maar ik had verhalen gehoord over ‘motorboating’, spontane oscillaties met zeer lage frequentie, veroorzaakt door allerlei vormen van parasitaire terugkoppeling. Dus had ik elke buis met een eigen droge batterij in een afzonderlijk, ruim bemeten metalen compartiment geplaatst. Belachelijk of niet, hij werkte uitstekend.

Ik vertelde dat ik mijn vrouw had geholpen met eenvoudige metingen en ook voor eten en drinken had gezorgd. (Jarenlang werd er op heliumdagen gratis thee verstrekt, en daarvoor was op het laboratoriumbudget een bescheiden sommetje uitgetrokken, totdat de rekenkamer - volledig in lijn met de beginselen die Parkinson zo welsprekend heeft beschreven - een einde maakte aan die extravagante luxe.) Toen ik werkelijk op het laboratorium begon te werken had zij het werk al opgegeven, en nu kwam zij mij eten brengen. Ze kon dat niet altijd doen. Onze eerste twee kinderen werden geboren in de nacht of vroege ochtend voor een heliumdag, bij ons thuis, zoals toen nog gebruikelijk was. Nadat ik had gezien dat alles in orde was en dat de kraamverpleegster de zaak vast in handen had, stapte ik dus op mijn fiets en reed naar het laboratorium. Belangrijke ontdekkingen heb ik die dagen niet gedaan.

Deze jaren in het Kamerlingh Onnes Laboratorium waren over

[p. 210]

het geheel gelukkige jaren. In een eerder hoofdstuk heb ik het gehad over mijn moeilijkheden met het ‘praktikum’. Nu ontdekte ik, haast tot mijn eigen verbazing, dat ik niet zo'n slechte experimentator was, als ik mijn proeven maar zelf kon opzetten. Ik had er plezier in toestellen te ontwerpen en in de werkplaats te laten maken en ik maakte zelfs weleens wat met mijn eigen handen, vaak met listige gebruikmaking van onderdelen van oude, al lang niet meer gebruikte toestellen, die ik op een rommelzolder vond. Heel diepzinnig theoretisch werk heb ik niet gedaan, maar ik heb toch wel een paar nuttige denkbeelden gelanceerd. De belangrijkste daarvan vermeld ik in Appendix C.

Eerlijkheidshalve moet ik hieraan toevoegen dat ik een slecht beheerder was. Een conservator werd geacht ook toezicht te houden op aankoop, onderhoud en verdeling van instrumenten, alsmede op onderhoud en reparatie van het gebouw. Dat deel van mijn taak verrichtte ik slecht. Ik geloof niet dat dat tot rampen heeft geleid en ik hoop dat ik mijn tekortkomingen heb goedgemaakt door mijn eigen wetenschappelijk werk en mijn adviezen aan anderen, en ook doordat ik spanningen en conflicten tussen groepen en tussen personen heb weten te voorkomen of te bezweren.

In mijn persoonlijk leven ben ik mijn leven lang een even slecht bewindvoerder geweest. Gelukkig is mijn vrouw veel competenter in financiële en andere zakelijke aangelegenheden dan ik en dus heb ik thuis die dingen maar aan haar overgelaten. Dat wisten ze op het laboratorium ook wel, zoals blijkt uit het volgende voorval. Voor kleine reparaties en aankopen kon ik bonnetjes uitschrijven en tekenen waarmee een technicus werk kon laten uitvoeren door derden of kopen wat hij nodig had. Een keer had een van de technici zo'n bon gevraagd en hij wachtte terwijl ik die invulde. ‘De hoeveelste is het vandaag?’ vroeg ik en hij zei: ‘De tweeëntwintigste,’ en om me ermee te plagen dat ik dat zelf niet wist voegde hij eraan toe: ‘Februari, 1938.’^* Intussen was ik aan mijn handtekening toegekomen en reagerende op zijn plagerij vroeg ik: ‘En hoe heet ik ook weer?’ Het antwoord bleef niet uit: ‘Mijnheer Jonker.’ (Jonker was de meisjesnaam van mijn vrouw.)

* Waarschijnlijk was het een heel andere datum. Ik herinner me het voorval maar de datum, die er overigens niets toe doet, ben ik vergeten.

[p. 211]

Een erg prettig facet van die jaren waren de vriendschappelijke contacten met andere lagetemperatuurlaboratoria, vooral met het Mond-laboratorium in Cambridge, een schepping van P.L. Kapitza onder auspiciën van de Royal Society en onder het oppertoezicht van Rutherford. (Ik hoop dat dat de toestand ongeveer juist weergeeft.) Het was een sierlijk, wit, bakstenen gebouwtje op een binnenplaats omringd door het Cavendish en andere laboratoria. Een in steen gebeiteld reliëf van Eric Gill, zijnde een gestileerd portret van Lord Rutherford, prijkte in de hal. Er was het een en ander over te doen geweest, want veel mensen hadden er wat op tegen. Ten slotte had men het getolereerd, niet in de laatste plaats omdat Niels Bohr, die er door Kapitza was bijgehaald als deskundige - nog meer wat betreft Rutherford dan wat betreft moderne kunst - had gezegd dat hij dit kunstwerk wel kon waarderen.⁵ Eric Gill had ook een krokodil gebeiteld in de bakstenen buitenmuur; dat was een grapje van Kapitza, die Rutherford graag aanduidde als de krokodil (volgens Gamow een goed gekozen toespeling, maar misschien moet je een Rus zijn om dat te begrijpen).

Toen Kapitza na 1934 niet terugkwam uit de ussr kreeg Cockcroft de leiding. Hij had met Kapitza samengewerkt aan het opwekken van sterke magneetvelden en ook aan de bouw van liquefactoren en, hoewel hij zeker niet meer in de eerste plaats belangstelde in lage temperaturen, hield hij de zaak goed aan de gang, want zo was hij wel. Bovendien konden die jongere medewerkers, zoals Allen en Misener - die uit Toronto waren gekomen waar ze bij McLennan hadden gewerkt - en Shoenberg heel goed op eigen benen staan. Toch meende Rutherford dat contacten met een groter centrum zoals Leiden wenselijk waren. Hij begon ermee De Haas uit te nodigen voor een aantal lezingen, en ik ging bij die gelegenheid met hem mee. Een van zijn voordrachten ging over adiabatische demagnetisering en Wiersma had hem voorzien van een groot aantal lantarenplaatjes, waarvan sommige weinig ter zake waren. Ik zat daar wat mee in, maar De Haas trok er zich niets van aan en hij nam niet eens de moeite de overbodige plaatjes er vóór de lezing uit te halen. Bij zijn lezing vroeg hij gewoon om het volgende plaatje en als dat hem niet beviel zei hij kalm: ‘En dat is ook een plaatje; volgende alstublieft.’ Niet de beste vorm van voordrachtstechniek, maar toch zijn het juist zulke dwaze trekjes die maken dat je een voordracht niet vergeet.

5 De boeiende briefwisseling hierover wordt weergegeven in P.L. Kapitza: Experiment, Theory, Practice, Reidel, Dordrecht 1980.

[p. 212]

De Haas en Rutherford kwamen overeen dat ik van tijd tot tijd zou worden uitgenodigd naar Cambridge te komen, en op grond van die afspraak bracht ik in de herfst van 1937 en in het voorjaar van 1938 een maand in Cambridge door. Bij het tweede bezoek hield ik ook een aantal voordrachten over magnetisme en extreem lage temperaturen. Ze zijn in enigszins uitgebreide vorm in druk verschenen als een Cambridge Tract in 1940; later is dat boekje herdrukt als een Dover paperback.

Ik hield van Cambridge en van het liefelijke landschap rondom. Het gedicht ‘Grantchester’ van Rupert Brooke, dat hij schreef in een opwelling van heimwee, terwijl hij ‘zwetend, misselijk en heet’ in Berlijn zat is misschien geen grote poëzie, maar het drukt precies uit wat ik nu nog voel als ik aan Cambridge denk. Ik citeer een paar regels, met een zo letterlijk mogelijke vertaling, want mijn rijmelarij zou hier misplaatst zijn.

To smell the thrilling-sweet and rotten
Unforgettable, unforgotten
River-smell, and hear the breeze
Sobbing in the little trees...

Say, is there Beauty yet to find?
And Certainty? and Quiet kind?
Deep meadows yet, for to forget
The lies, and truths, and pain?^*

Dan waren er de mooie ‘Colleges’ en de informele formaliteit van avondeten aan de ‘high table’ en een glas port in de ‘senior combination room’ daarna. En ik ontdekte de kunst om op je gemak heel hard te werken.

Wanneer ik tegenwoordig weer naar Cambridge kom voel ik nog altijd diezelfde bekoring, maar zou ik er permanent hebben willen wonen? Zou ik dan toch niet de ‘College politiek’, die C.P. Snow zo treffend beschrijft in The Masters en The Affair, verstikkend hebben gevonden? Of zou ik me erbuiten hebben kunnen

* [O,] de opwindend zoete, rottende / Onvergetelijke, onvergeten / Rivierlucht te ruiken en te horen / Hoe de wind snikt in de boompjes... // Zeg me, is er nog Schoonheid te vinden / En Zekerheid? en vriendelijke Rust? / Hoog gras in weiden nog, om te vergeten / De leugens, en waarheden, en smart?

[p. 213]

houden? En laten de aloude universitaire tradities zich verenigen met de contestatie van in massa geproduceerde individualisten?

Speelt Cambridge het toch klaar een synthese tussen oud en nieuw te bereiken? Op 12 juni 1967 waren mijn vrouw en ik door een stel vrienden uitgenodigd voor het Mei-bal in het Trinity College. Ik geloof niet dat de discrepantie tussen de naam van deze festiviteit en het tijdstip waarop ze plaatsvond betekent dat de organisatoren de Gregoriaanse kalender die pas kort geleden, namelijk in 1752, in Engeland was ingevoerd, nog niet accepteerden, hoewel zoiets in Cambridge wel mogelijk zou zijn.

Wat ogenblikkelijk opviel was de enorme verscheidenheid aan kleding. Oudere vip's - ik vrees dat ik daar bij die gelegenheid toe behoorde - kwamen in de kleding die in Engeland als white tie wordt aangeduid, dat wil zeggen in rok met wit vest, witte das en wat er verder bij hoort; hun echtgenotes in formele lange avondjurken. Jongere mannen waren meestal in smoking, maar vrolijkten die wat op door allerlei geplisseerde of van ruches voorziene en vaak fel gekleurde overhemden. Nog groter originaliteit straalde de kleding van de meisjes uit. Er was alles tussen een deftige lange soepjurk en een pyjama met bikini-bh. Om die laatste combinatie wat gekleder te maken droeg één meisje bij wijze van sjaal een vrij lang stuk zwart koord om haar hals.

De aldus uitgedoste menigte ging rond door de gangen, binnenplaatsen en tuinen van het eerbiedwaardige College, die voor deze gelegenheid waren aangepast. Op diverse plaatsen noodden bars tot drinken, tenten op het terrein herbergden een keur van dansorkesten en op de grote binnenplaats was een podium opgesteld waarop niemand minder dan Françoise Hardy ging optreden. We werden getroffen door een klein ongelukje: een jongeman, die trachtte naar een goed uitzichtspunt te klimmen gooide een luidspreker naar beneden, die terecht kwam op de neus van een van de dames in ons groepje. Het neusbeen was wel gescheurd, maar haar aangezicht is gelukkig niet blijvend geschonden.

De verscheidenheid in stijl van dansen was minstens even groot als die in kleding. Min of meer ‘klassieke’ foxtrot, wals en tango ontbraken geenszins, maar een nieuwe manier van dansen, waarbij de partners elkaar van tijd tot tijd de hand reiken of in elkaars armen vallen, maar overigens ieder voor zichzelf ingewikkelde lichaamsoefeningen uitvoeren (het doet me wat aan stekelbaarsjes

[p. 214]

denken) had de overhand. Er waren nog andere varianten. Mijn aandacht werd getrokken door een jong stelletje dat als volgt te werk ging. Toen de muziek begon, sloeg het meisje haar armen om de hals van de jongeman en lichtte haar voeten op. Zolang de muziek speelde bewoog hij zijn voeten niet één keer: hij stond op zijn plaats en zwaaide alleen wat met de maat van de muziek. De muziek hield op, het meisje zette haar voeten weer op de grond, en dat was dat. In choreografisch opzicht schoot deze manier van dansen mijns inziens wat te kort in ware creativiteit, maar als training van nek en schouderspieren leek ze me voortreffelijk.

Het weer was kil en in de vroege ochtenduren steeg een koude grijze nevel op uit de rivier. Vuren werden ontstoken en groepjes zaten eromheen, praatten en warmden hun voeten.

Dicht bij het grootste vuur zat een meisje in een lange, natte, witte japon. Het vuur was warm maar ze zat te rillen, hoewel haar vriendje zijn smokingjasje om haar schouders had gelegd. Hij had zijn schoenen uitgetrokken en ze zo dicht bij het vuur gezet dat ze bijna sisten. Hij had ook zijn broek uitgetrokken en probeerde die boven het vuur te drogen. Ze hadden hun geluk beproefd op de rivier, maar hun bootje was omgeslagen, vandaar. De jongen keek treurig en het meisje mompelde telkens: ‘Ik wil geen champagne meer drinken; ik haat die rommel; nooit meer, ik drink nooit meer champagne.’ Het leek me een twijfelachtig begin van een romance.

Ik kan zelf niet dansen, hoewel ik met een licht meisje de ‘dans’ die ik zoëven beschreef wel zou hebben kunnen uitvoeren. Maar ik was blij te zien dat het aloude Trinity College ongeschokt dit eigenaardige mengsel kon huisvesten. En als sommige van de voormalige ‘dons’ zich in hun graf omdraaiden, en zelfs als hun verontruste geesten verontwaardigd rondspookten, hun protesten gingen verloren in het gewoel en gedruis.

John D. Cockcroft, Ernest Rutherford en J.J. Thomson

John Cockcroft (27. 5. 1897-18. 9. 1967) was een bewonderenswaardig man. Voordat hij naar Cambridge kwam was hij opgeleid tot elektrotechnisch ingenieur op het Technological College van de universiteit van Manchester en daarna in de research-afdeling van Metropolitan Vickers, en zijn kennis en ervaring als ingenieur bewezen hem goede diensten bij zijn pionierswerk als natuurkundige.

[p. 215]

Samen met E.T.S. Walton bouwde hij een hoogspanningsgenerator van het zogenaamde cascade-type. De schakeling die ze gebruikten was al aangegeven door Greinacher in Zwitserland, maar dit was de eerste keer dat ze op spectaculaire wijze werd toegepast. De naam Cockcroft-Walton generator is dan ook wel verdiend. In 1932 toonden ze aan dat de lithiumkern in twee stukken uiteenvalt wanneer hij wordt gebombardeerd met snelle protonen. Dit was de eerste keer dat een kernreactie werd teweeggebracht met kunstmatig versnelde deeltjes en het begin van een nieuw tijdvak van de kernfysica. ‘Lakje en touwtje’ werden van toen af aan hoe langer hoe meer vervangen door machtige, technisch geraffineerde apparatuur. Al gauw werden er meer en meer kernreacties gevonden. In 1951 ontvingen Cockcroft en Walton de Nobelprijs voor hun werk.

Toen ik naar Cambridge kwam werd het werk aan kernreacties door anderen voortgezet. Cockcroft zelf was voornamelijk bezig met de uitbreiding en modernisering van het Cavendish Laboratorium. Het bouwen van een cyclotron was een van zijn hoofdtaken, maar hij zag ook toe op de installatie van een nieuwe cascade generator door Philips. Ik had nog geen nauwe relaties met Philips, maar bij het zien van die generator voelde ik toch enige nationale trots. Het was werkelijk een indrukwekkende constructie, sterk en toch sierlijk. Vergeleken daarbij zag de oorspronkelijke Cockcroft-Walton generator er echt uit ‘als een ding dat iemand zelf had gemaakt’. Belangrijker was dat hij uitstekend werkte. Gedurende de hele tweede wereldoorlog heeft hij goede diensten bewezen. Later is hij cadeau gedaan aan de universiteit van de Witwatersrand in Johannesburg, en heeft daar nog vele jaren gefunctioneerd voor hij werd afgebroken.

Robert Spence schrijft in zijn artikel over Cockcroft in dsb:

‘Hoewel gewoonlijk spaarzaam in het gebruik van woorden, was hij altijd vriendelijk en genaakbaar maar nam duidelijke, onpartijdige en snelle beslissingen die vrijwel zonder protest werden geaccepteerd.’

Daar ben ik het volkomen mee eens en ik kan er alleen aan toevoegen dat iets dergelijks ook gold voor zijn brieven: je kreeg altijd meteen antwoord; misschien bestond dat uit één kort zinnetje, maar dat vertelde je precies wat je wilde weten. Een voorbeeld: in het voorwoord van mijn boekje Magnetism and Very Low Tem-

[p. 216]

peratures wilde ik zeggen dat het de uitwerking was van colleges, gegeven op uitnodiging van Lord Rutherford, maar ik wilde zeker zijn dat dat correct was en dat er geen andere personen of organisaties waren die ik moest noemen. Dus schreef ik aan Cockcroft; zijn antwoord was ongeveer:

Beste Casimir,
De uitnodiging kwam zeker van Rutherford.
Groeten,
Cockcroft.

Ik heb ook eens een paar weken moeten wachten. Ik had om een foto van het cyclotron gevraagd voor een artikel over natuurkunde dat ik schreef voor Scientia, een driedelig Handboek voor Wetenschap, Kunst en Godsdienst. De brief bij de foto was ongewoon lang: ‘Excuseer de vertraging. We zijn druk bezig ons voor te bereiden op Mr. Hitler.’

Cockcroft was fellow van St. John's en een van zijn taken daar was toe te zien op reparaties van de oude gebouwen. Hij wist veel van baksteen en in het weekeinde reed hij vaak rond in de buurt van Cambridge op zoek naar bouwvallen of bouwvallige schuren met bakstenen uit de juiste periode die hij goedkoop kon kopen.

In de oorlogsjaren bewees hij zijn land belangrijke diensten, zowel op het gebied van radar als op dat van kernwapens. Daarna werkte hij eerst in Canada - de eerste Canadese researchreactor in Chalk River werd onder zijn leiding gebouwd - en kwam toen terug naar Engeland als directeur van het Atomic Energy Research Establishment te Harwell. In 1959 werd hij in Cambridge ‘Master of Churchill College’.

Lord Rutherford heb ik maar een enkele keer ontmoet. Hij had mijn bezoeken geregeld maar zei me dat ik alle details maar met Cockcroft moest bespreken. Hij overleed tijdens mijn eerste bezoek, op 19 oktober 1937, na een operatie aan een beklemde navelbreuk. Ik woonde op de vijfentwintigste oktober de uitvaartdienst in de Westminster Abbey bij. Niels Bohr was bij het kleine groepje rouwdragers. Deze anglicaanse plechtigheid was volkomen onpersoonlijk, de naam van de overledene werd maar één keer genoemd: ‘... onze broeder Ernest die is heengegaan’. Ik voelde toen, en voel ook nu nog, dat ritueel vertroostend kan zijn.

[p. 217]

Beter dan woorden drukt het uit dat wij allen deelhebben aan het onvermijdelijk lot van de mens, en dat we de dood van een groot man moeten aanvaarden zoals ontelbare mensen voor ons de dood hebben moeten aanvaarden, en ontelbare mensen in de toekomst de dood zullen moeten aanvaarden, van iemand die hun dierbaar was. Dat deze uitvaartdienst werd gehouden in dit eerbiedwaardige gebouw, en dat de as van Rutherford daar werd bijgezet dicht bij het graf van Newton, bracht de dankbare bewondering van een imperium voor een van zijn grootste zonen welsprekender tot uitdrukking dan enigerlei lofrede zou hebben kunnen doen.

Het lijdt geen twijfel, Ernest Rutherford, die zijn werk aan kernfysica was begonnen direct na het pionierswerk van Becquerel en de Curie's, en die actief was gebleven tot vlak voor zijn dood, was gedurende die gehele periode de toonaangevende kernfysicus geweest. Hij stierf enkele jaren voordat een nieuw stadium van de kernfysica werd ingeluid door de ontdekking van de kernsplijting. Hijzelf had niet geloofd dat het ooit mogelijk zou worden energie uit atoomkernen te winnen, en nu werd plotseling een veld van zuiver onderzoek, waaraan hij zijn leven lang met bijna ongeëvenaarde toewijding had gewerkt, tot een essentiële factor in de strijd der naties, een factor waarvan we moeten vrezen dat hij zal leiden tot vernietiging van onze huidige menselijke beschaving. Hoe zou hij hebben gedacht over deze nieuwe ontwikkeling? Hij had niet hoeven te sterven. Hij was kort tevoren nog gezond en vol energie, maar hij leed al een tijd lang aan een breuk en in plaats van een vrij onschuldige operatie te ondergaan was hij ermee door blijven sukkelen. Totdat het onvermijdelijke gebeurde: de breuk raakte beklemd en na een waarschijnlijk onnodig laat uitgevoerde operatie bleef de darmfunctie gestoord.

Ik kreeg in die tijd uitvoerige uiteenzettingen over de chirurgie van breuken bij wijze van tafelgesprek. Ik logeerde namelijk als paying guest in het huis van een chirurg in ruste, Mr. Griffith. Ik hoorde later van een van zijn vrienden dat hij een heel bekend chirurg was geweest en goed had verdiend, maar dat hij daarna veel geld had verloren door het in een of meer boerderijen te steken. Ik merkte algauw dat hij heel bijzondere denkbeelden had over het mesten van varkens. Hij was vast overtuigd van de heilzame werking van niervet, en suet-pudding stond bij hem thuis vaak op het menu. Ik moet toegeven dat dat voedzaam was. Hij

[p. 218]

legde me uit dat noch de Hollanders noch de Denen de kunst verstonden varkens op te fokken zodat ze veel niervet ontwikkelden, maar hij kende het geheim. Het resultaat was dat zijn echtgenote - een bewonderenswaardige vrouw - gasten moest huisvesten en inkopen moest gaan doen op de fiets, zodat ze in hun groot, ouderwets en plezierig huis konden blijven wonen.

Hij sprak aan tafel graag over operaties - niet alleen van al of niet beklemde breuken - en zijn verhalen eindigden gewoonlijk met healed beautyfully (genas prachtig). Een van zijn heldenfeiten was blijkbaar de excisie van de door een tumor aangegrepen tong van een jonge vrouw geweest: ik heb het verhaal minstens twee keer gehoord. Eerst had hij de onderkaak netjes in het midden doorgezaagd en de helften uit elkaar gebogen zodat hij de tumor en het grootste deel van de tong kon verwijderen. ‘Maar toen moest ik die twee helften weer aan elkaar zetten. Hoe denk je dat ik dat deed?’ ‘Well, Dr. Griffith I really wouldn't know, dat zou ik echt niet weten; ik dacht niet dat het met gips zou gaan.’ ‘Je hebt gelijk, jongeman, aan gips zou je niets hebben. Nee, een tandarts hielp me kapjes te maken over de kiezen en daar zetten we trekstangetjes tussen, en toen kon ik de twee helften weer netjes aan elkaar hechten [dit alles met gebaren en aanwijzingen op zijn eigen onderkaak of de mijne]; genas prachtig.’ Een andere keer zat hij een tijdje kritisch naar mijn handen te kijken. Ik vroeg me af wat er aan mankeerde: ze leken me redelijk schoon. Ten slotte zei hij: ‘Voor beroepsbokser zou je niet deugen.’ ‘Daar zult u wel gelijk aan hebben, Dr. Griffith. Om u de waarheid te zeggen ben ik nooit van plan geweest die loopbaan te kiezen. Maar hoe komt u daar zo op?’ ‘Je middelhandsbeentjes zijn te lang. Ze zouden niet bestand zijn tegen een harde stoot. Een bokser moet een korte, brede middenhand hebben.’

Hij moest niet veel hebben van nieuwbakken ideeën en hij was niet helemaal overtuigd van de rol van bacteriën als ziekteverwekkers. In de chirurgie was asepsis lang niet zo belangrijk als het goed en netjes uitvoeren van de operatie. Zijn vrouw viel hem dan in de rede: ‘Maar darling, je kookte toch altijd je instrumenten uit?’ Hij keek haar verontwaardigd aan. ‘Natuurlijk kookte ik ze uit, natuurlijk. Maar toch is vlug en correct werken nog belangrijker.’ Hij had een merkwaardig filosofisch argument om te bewijzen dat vitaminegebrek nooit de oorzaak van een ziekte kan zijn.

[p. 219]

‘Afwezigheid kan nooit een oorzaak zijn,’ vond hij. Hij was een groot bewonderaar van het werk van Theodor Schwann (1810-'82) en vond dat meer aandacht had moeten worden besteed aan het eeuwfeest van diens ontdekking van de cel als bouwsteen van dieren. Ik ben bang dat zijn interpretatie van de geschiedenis niet helemaal juist was. Schwanns werk over gistcellen en gisting verscheen in 1837, voorlopige mededelingen over dierlijke cellen verschenen in 1838, maar zijn belangrijkste verhandeling, Mikroskopische Untersuchungen über die Uebereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und Pflanzen werd pas in 1839 uitgegeven. Het is dus niet helemaal duidelijk welk jaar je zou moeten kiezen. Ook komt het me voor dat het een wat al te grote vereenvoudiging van de geschiedenis der cytologie is Schwann als de enige ontdekker van de celstructuur van levende wezens te zien. Maar Dr. Griffith was in zijn latere jaren een man met geprononceerde opvattingen, die zich van kleine feitelijkheden niet al te veel aantrok, een houding waartegen ik, gezien de titel van mijn boek, niet al te veel bezwaar mag maken.

Het was Mrs. Griffith die mij voorstelde aan een andere oude heer met geprononceerde opvattingen, een man van aanmerkelijk groter formaat, namelijk de bijna legendarische Sir J.J. Thomson, Rutherfords voorganger in het Cavendish Laboratorium en sinds 1919 Master of Trinity College. Hoe dan ook, op een middag waren mijn vrouw die de laatste week van oktober naar Cambridge was gekomen, en ik te gast op de thee in the Master's Lodge. Joseph John Thomson werd geboren in 1856, kwam met een studiebeurs naar Cambridge in 1876 en bleef daar tot zijn dood in 1940. Hij heeft een grote rol gespeeld in de ontwikkeling van de atomaire theorie der materie en onder zijn leiding is ook door andere fysici in het Cavendish Laboratorium uitstekend werk gedaan. Anekdotes die over hem de ronde deden hadden vooral betrekking op zijn verstrooidheid, vooral wat zijn uiterlijk betrof, en op zijn onhandigheid. Hij kon zelf niet met gevoelige instrumenten omgaan, maar was een meester in de kunst ze te ontwerpen. Daarin stond hij overigens niet alleen; lang niet alle beroemde experimentele fysici waren zelf handig. In het Cavendish Laboratorium ben ik nog eens een armetierig stukje glazen apparatuur tegengekomen, bedekt met een dikke laag stof en voorzien van een bordje: dit apparaat mag niet worden aangeraakt, j.j.th. Had hij

[p. 220]

hier nu eens zelf mee willen werken? Ik weet niet hoe lang het daar nog heeft gelegen. In de goede oude tijd hadden vele beroemde laboratoria één ding gemeen met de schrijftafels van theoretici: het was er een ontzettende rommel. Ik weet niet of dat nog zo is. In elk geval is rommeligheid geen voldoende - en zelfs geen noodzakelijke - voorwaarde voor goed werk.

Bij onze theevisite kwam het gesprek na een tijdje op moderne kunst. Daar moest Sir J.J. in het algemeen niet veel van hebben. Toen ik wat zei ter verdediging antwoordde hij: ‘Als je zoiets echt mooi vindt dan heb ik daar geen bezwaar tegen, maar zeg niet dat je ervan houdt omdat dat nu eenmaal in de mode is. Vertrouw altijd op je eigen oordeel. Dat geldt voor kunst en dat geldt voor wetenschap. En dat is wat ik altijd heb gedaan.’ Gedenkwaardige raadgeving van een man over de tachtig aan een onder de dertig. Ze maakte wel indruk op me, anders zou ik haar niet al die tijd hebben onthouden.

Tijdens het academiejaar 1938-'39 gaf ik colleges in Utrecht ter vervanging van G.E. Uhlenbeck, die een sabbatjaar doorbracht in Ann Arbor. Hij kwam wel terug naar Utrecht, maar een jaar later ging hij definitief terug naar Ann Arbor; hij is dus aan de bezettingsjaren in Nederland ontsnapt. Er bestaat vermoedelijk wel verband tussen Uhlenbecks besluit terug te gaan naar de Verenigde Staten en Goudsmits besluit een benoeming tot opvolger van Zeeman af te wijzen. We mogen blij zijn dat de zaak zo is gelopen. Uhlenbeck zou de bezetting waarschijnlijk wel hebben overleefd; of Goudsmit aan de holocaust zou zijn ontsnapt is twijfelachtig.

In het voorjaar van 1939 gaf ik ook een reeks colleges in het Philipslaboratorium in Eindhoven. Daardoor kwam een relatie tot stand die enkele jaren later een beslissende invloed op mijn verdere loopbaan zou hebben. En in 1939 werd ik ook hoogleraar. Het was een bijzondere leerstoel, die tot dan toe was bekleed door G. Holst, de directeur van het Philipslaboratorium. Misschien is het nuttig nog even aan het verschil tussen een buitengewoon hoogleraar en een bijzonder hoogleraar te herinneren. Een buitengewoon hoogleraar wordt benoemd (op voordracht van de universiteit) en betaald door het ministerie van onderwijs. Het verschil met een gewoon hoogleraar is, dat hij gewoonlijk maar voor een beperkt aantal jaren wordt benoemd, dat hij geacht wordt maar

[p. 221]

een deel van zijn tijd, bijvoorbeeld één of twee dagen per week, aan zijn hoogleraarschap te besteden en dat hij naar evenredigheid daarmee wordt betaald. Een bijzonder hoogleraar wordt benoemd en betaald door een vereniging, stichting of andere rechtspersoon die van het ministerie toestemming heeft gekregen een leerstoel te vestigen. Werktijden en verdere verplichtingen worden in overleg met deze instantie geregeld. Oorspronkelijk was de bedoeling van de bijzondere leerstoelen vooral om bepaalde politieke of godsdienstige richtingen die in het gewone hooglerarenkorps niet vertegenwoordigd waren ook de kans te geven aan de universiteit van zich te laten horen, maar soms werden de bijzondere leerstoelen ook wel gebruikt om jonge wetenschapsmensen aan de universiteit te binden. Ik vermoed dat dit in mijn geval de reden voor mijn benoeming was. Of zou Holst, die natuurlijk wel een stem had in de keuze van zijn opvolger, al in zijn achterhoofd hebben gehad dat ik hem misschien later ook als directeur van het Philipslaboratorium zou kunnen opvolgen? Zo is het wel gelopen, maar ik vind het geen prettige gedachte dat een beslissing, waarvan ik me later verbeeldde dat ik haar uit eigen vrije wil had genomen, in werkelijkheid door anderen was georganiseerd. Overigens is het twijfelachtig of ik naar Philips zou zijn gegaan wanneer bijzondere oorlogstoestanden me daar niet toe zouden hebben aangezet, en ik geloof niet dat Holst die kon voorzien!

De Haas, die me altijd vriendelijk behandelde en me grote vrijheid liet, reageerde op zijn gebruikelijke wat spottende manier. ‘Gelukgewenst, maar je moet je niet te veel gaan verbeelden. Ik heb in mijn leven al heel wat professoren gezien en sommige waren complete ezels. Maar die titel is wel gemakkelijk als je met je huisbaas moet onderhandelen.’ Dat professoren ezels konden zijn, was een geliefd thema van De Haas. Hij vertelde me eens dat hij, toen zijn zoon in Delft voor een tentamen was gezakt, de betrokken hoogleraar had opgebeld en tegen hem had gezegd: ‘Je had van de kleinzoon van Lorentz wel wat door de vingers mogen zien. Lorentz heeft heel wat meer door de vingers moeten zien toen hij een stommeling als jou hoogleraar maakte.’ Ik betwijfel erg dat dit gesprek werkelijk op deze manier plaatsvond en geloof eerder dat hij zijn ergernis af wilde reageren en daarom dit verhaal verzon. Als hij met de hoogleraar in kwestie heeft gesproken, heeft hij dat vermoedelijk op een iets tactvollere wijze gedaan.

[p. 222]

Het was overigens een zwak punt in de diplomatie van De Haas dat hij bij werkelijke discussies venijnige hatelijkheden wel voor zich wist te houden, maar dat hij ze toch kwijt moest en daarom maakte hij ze tegenover zijn medewerkers en studenten. Soms lekten ze uit en kwamen de niets vermoedende slachtoffers ter ore. Dat zette dan kwaad bloed.

Op 28 april 1939 hield ik mijn intreerede, en daarna gaf ik min of meer regelmatig een uur college in de week (maar ik viel ook weleens in voor De Haas als hij ziek was). Overigens maakte die benoeming niet veel verschil in mijn dagelijkse routine. Toen kwam de oorlog.