Logo DBNL
Heike Kamerlingh Onnes. Een biografie (2005)

Heike Kamerlingh Onnes. Een biografie

(2005)–Dirk van Delft–rechtenstatus Auteursrechtelijk beschermd

De man van het absolute nulpunt


Vorige Volgende

4 Heidelberg

In zijn roman Vaders en zonen (1862) plaatst Ivan Toergenjev het oude spirituele Rusland tegenover het moderne rationalistische Duitsland. Zo klaagt de aristocraat Pavel Petrovitsj dat de Duitsers, ooit het volk van Schiller en Goethe, nu ‘allemaal chemici en materialisten’ zijn. Waarna zijn opponent, de nihilist Bazarov, tegenwerpt dat Duitse geleerden ‘heel wat mans’ zijn en dat een ‘behoorlijke’ chemicus ‘twintig maal nuttiger’ is dan ‘welke dichter ook’. In een andere passage vertrouwt de geëmancipeerde Jevdoksia Koeksjin de sombere Bazarov toe in het buitenland te gaan studeren. Waar? In Parijs en Heidelberg. Waarom Heidelberg? ‘Dat u dat niet weet, daar woont Bunsen toch!’1

De Grossherzoglich Badische Ruprecht-Carolinischen Universität zu Heidelberg, in 1803 door groothertog Karl-Friedrich nieuw leven ingeblazen, was het visitekaartje van het zuidelijke Baden. Voor de eenheid van 1871 was Duitsland een lappendeken van elkaar dwarszittende koninkrijkjes, groothertogdommen en electoraten, met Pruisen als machtigste. Om de identiteit te benadrukken en cultureel aanzien te verwerven, getroostten ze zich grote moeite eminente geleerden naar hun universiteiten te lokken, ook natuurwetenschappers. De claim van de autoriteiten dat de landbouw van academische kennis profiteerde, was voor een deel retoriek. Met het aantrekken van academische coryfeeën hoopte een staat het culturele imago op te vijzelen en de buren de loef af te steken.2 Op zijn beurt kon een gewild wetenschapper met de situatie zijn voordeel doen door voorzieningen te eisen. De geleerde, zijn vakgebied en de studenten voeren er wel bij.

De universiteit van Heidelberg, waar Heike Kamerlingh Onnes zich in november 1871 inschreef, droeg een sterk internationaal karakter. Van de 850 studenten kwam meer dan 80 procent uit het buitenland. Voor het zomersemester 1872 hadden zich voor de exacte vakken 152 buitenlanders ingeschreven tegen 45 Duitsers.3 Vooral Oostenrijk, Zwitserland, Groot-Brittannië, Frankrijk, Rusland, Polen en de Verenigde Staten waren ruim vertegenwoordigd - Nederland hield het op Heike. De achttienjarige student trof een bruisend academisch leven aan, met als onbetwist middelpunt de che-

micus Robert Bunsen. Die was in 1852 door Heidelberg binnengehaald, tot Hofrat en voorzitter van de filosofische faculteit gebombardeerd en van een nieuw laboratorium voorzien. Bunsen haalde zo snel hij kon de fysicus Gustav Kirchhoff naar Heildelberg, en de fysioloog Hermann Helmholtz. Tijdens hun boswandelingen vlogen de ideeën over en weer en nooit heeft de universiteit van Heidelberg zo'n illuster trio binnen haar gelederen gehad. Maar Pruisen zat niet stil en wist in 1871, toen het Duitse Rijk een feit was, Helmholtz te strikken voor een hoogleraarschap in Berlijn. Kirchhoff maakte de overstap naar de hoofdstad vier jaar later.

Hoe verging het Heike in Heidelberg? In het Studenten Weekblad van 2 januari 1872 schetste hij in een reisbrief zijn eerste indrukken. In de voetsporen van romantici als Lenau en Goethe bezong hij de stad aan de Neckar. ‘Gij hebt op uwe Rijnreis zeker de “Molkenkur” bezocht en het heerlijke gezicht genoten, dat dit bijna eenige punt oplevert,’ begint het artikel. Waarna Heike vervolgde:

Gij hebt daar stil gestaan, gij hebt uw blik laten gaan over de uitgestrekte en vruchtbare Rheingau, over de met houtvlotten bedekte, als een zilverenlint door de vlakte kronkelende Neckar. Gij hebt neergezien op de huizen en straten van Heidelberg, op de met klimop begroeide ruinen van het ‘Schloss’, dat met zijn tuinen en torens, zijn poorten en standbeelden, zijn bosschjes en boomgroepen met recht het Alhambra der Duitschers genoemd kan worden. Misschien wierpen de laatste stralen van de ondergaande zon een liefelijkrood over dit tooneel, misschien speelden de klokken en weerkaatsten hunne tonen, vermengd met het gedruis, dat aan eene levendige stad eigen is, zacht en melodisch in het enge dal, als eene hymne aan het leven, dat daaronder woelt en krioelt.4
Waarop de lyrische Groninger de berg afdaalde om zich ‘te midden van het menschengewoel’ te werpen, ‘om te zien of al die poëzie in waarheid en werkelijkheid herleefde!’ Heidelberg, aldus een weer nuchtere Heike, bestond ‘eigenlijk’ uit één straat die, parallel aan de Neckar, van de Carlspoort tot de Mannheimer Poort liep. Deze Hauptstrasse, waarin rood zandsteen de toon aangaf, had ‘goede en flinke winkels’ maar geen fraaie huizen. ‘Drukte en beweging, cafés en wirthschaften echter genoeg,’ constateerde Heike. En wie er rondwandelde hoorde ‘alle mogelijke talen’, want ‘Heidelberg is een middelpunt waar bijna alles wat vreemd is heenstroomt. Vooral is dit het geval met Engelschen en Amerikanen, die de stad niet alleen groot en duur maken, maar ook vrij als ze zijn, opvrolijken.’

Die buitenlanders bewoonden comfortabele huizen in de voorstad ten zuidwesten van het centrum. In die nieuwe wijk, in de Gaisbergstrasse, had

Heike bij Frau Reiss, weduwe van een sigarenfabrikant, een ‘nette’ salonparterre met slaapkamer gehuurd, ‘iets uitmuntends en relatief goedkoops’, voorzien van een schrijftafel, piano, sofa en ‘circulatiekachel’, terwijl het balkon op het westen een prachtig uitzicht bood.5 De meeste studenten woonden in de Altstad, maar van de kamers daar was Heike weinig gecharmeerd: ‘allerafschuwelijkste hokken, en voor een Hollander totaal onbewoonbaar.’ De Gaisbergstrasse mocht wat ver uit de stad zijn, naar het Chemisch Laboratorium was het maar een paar minuten lopen. En voor de grote Herr Bunsen was hij in Heidelberg.

Robert Bunsen (1811-1899) behoorde tot de grootste chemici van zijn tijd.6 Als zoon van een Göttingse filoloog-bibliothecaris ontpopte hij zich tot een volbloed experimentator. Alleen proeven telden. Zelfs in zijn college Algemeine Experimentalchemie, dat hij dagelijks van negen tot tien gaf ('s zomers van acht tot negen), 74 semesters achtereen, ging hij theorie uit de weg en beperkte zich tot het uit de doeken doen van scheikundige onderzoeksmethoden. Dit aan de hand van demonstraties die hij met zorg voorbereidde en waarvoor de studenten hem dankbaar met applaus beloonden. Eén fatsoenlijk vastgesteld feit, zo placht Bunsen op te merken, was meer waard dan alle theorieën bij elkaar. Zelfs op het periodiek systeem der elementen, in 1869 door zijn leerlingen Dmitri Mendelejeff en Lothar Meyer opgesteld, ging Bunsen op zijn colleges niet in. Niettemin prentte hij zijn leerlingen in dat een chemicus niet zonder scholing in wis - en natuurkunde

illustratie
Robert Bunsen (1811-1899).


kon. ‘Ein Chemiker der kein Physiker ist, ist gar nichts.’

Na aanstellingen in Marburg en Breslau (waar hij nog geen jaar bleef) volgde in 1852 de benoeming tot hoogleraar scheikunde in Heidelberg. Hij zou Baden tot zijn emeritaat in 1889 trouw blijven, een aanbieding om in Berlijn hoogleraar te worden wees hij af: met het regiment van Herr von Bismarck wilde hij niets van doen hebben. In Heidelberg werkte hij eerst in een tot laboratorium omgebouwd klooster, vanaf 1855 in moderne nieuwbouw aan de Plöckstrasse. Kort voor de opening kreeg Heidelberg een gasnet en zette Bunsen zich aan de taak een nieuw type brander te ontwikkelen dat niet roette en toch een hete vlam gaf. Deze Bunsenbrander, nog altijd in elk practicumlokaal te vinden, is zijn bekendste uitvinding, samen met de koolstof-zinkbatterij uit 1841. Om patenten gaf Bunsen niet: geldzucht stond het dienen van de wetenschap in de weg.

Bunsen, een man met handen als kolenschoppen en zijn leven lang vrijgezel, mistte door een explosie van kakodyl (een verbinding van koolstof, waterstof en arsenicum) het zicht in zijn rechteroog. Niettemin was hij een virtuoos experimentator. Als een der weinigen kon hij met zijn duim een kwikbuis afsluiten en het geheel op zijn kop in een bak met kwik zetten zonder dat er een belletje lucht bij kwam. Ook was hij een kundig glasblazer, vermaard om zijn vuurvaste vingers. In zijn laboratorium draaide alles om nauwkeurigheid, zes weken zwoegen op een silicaatanalyse was doodnormaal. Van heinde en verre stroomden studenten toe om zich onder zijn leiding in de praktische anorganische chemie te bekwamen - vele beroemde chemici uit de tweede helft van de negentiende eeuw kregen in Heidelberg hun praktische scholing. De hele dag stond Bunsen zijn leerlingen bij en deed voor hoe het moest, sigarenpeuk in de mond. Niettemin vond hij tijd voor eigen onderzoek, waarbij hij aanpakte wat zich als probleem voordeed, zonder systeem. Berekeningen maken en artikelen schrijven deed hij 's morgens vroeg. Eén boek slechts schreef Bunsen: Gasometrische Methoden. Het verscheen in 1857 en bood een overzicht van de experimentele methodes die hij in zijn lange carrière tot in de puntjes had leren beheersen. Theoretische bespiegelingen ontbraken. Liever gaf Bunsen de lezer praktische tips om meetfouten te omzeilen, te elimineren of in ieder geval te minimaliseren.

Heike was per brief bij Bunsen geïntroduceerd door A.H. van Ankum, zijn leraar scheikunde in het examenjaar van de Groningse hbs - met Modderman had hij niets. De ontvangst in de practicumzaal in de Plöckstrasse was ‘buitengewoon vriendelijk’ en Bunsen had ‘dadelijk met alles terecht geholpen’.7 Van Ankum had geschreven dat de student uit Holland nog maar weinig praktische ervaring had en om zijn leraar niet voor het hoofd te stoten liet Heike het er maar bij - des te meer zouden zijn vorderingen

opvallen. Het wintersemester in het chemisch laboratorium begon met oefeningen in de kwalitatieve analyse, waaronder vlamreacties en het werken met kleine hoeveelheden vloeistof - stokpaardjes van Bunsen. Heike rondde alles in zes weken af en toonde zich opgetogen. ‘Door [Bunsen] leert men werkelijk in de qualitatieve analyse niet de modderpoel zien, gelijk die elke middag gedurende 2 uren in het Groningsch Academisch Laboratorium vertoond werd.’

Overigens zat het laboratorium van Bunsen niet ruim in de middelen. Heike vond het ‘op zichzelf een zeer armoedige inrichting’. Voor zaken als gewichten, platina kroezen en glaswerk moest hij ‘een aanzienlijk sommetje’ neertellen en op het ‘mishandelen’ van de balansen stond een boete van vijftig cent. Heike kon er niet mee zitten. ‘Die polici zorgt voor eene goede atmosfeer en is dus een goede instelling.’ Financieel had hij weinig te klagen, zijn ouders ‘slachtten een paar Spanjaarden’ om de kosten van het verblijf in Heidelberg te dekken. Aanvankelijk dineerde Heike in Hôtel Schruder en werd hij aan tafel genodigd bij Bunsen en zijn collega-hoogleraren Königsberger, Ladenburg en Kühne. Maar dat werd hem toch snel te duur.

Bij de kwantitatieve analyse maakte Bunsen pas echt indruk. Heike jubelde over de ‘bereidwilligheid, ja ik zou het bijna durven noemen voorliefde’ waarmee de kampioen van de praktische chemie hem bijstond. ‘Om van Bunsen te kunnen hooren “sehr schön” of “sehr hübsch” wil ik gaarne een gansche week werken.’ En werken deed Heike. 's Morgens om halfzeven op, snel een ‘plan ontwerpen’, om acht uur aan de slag in het laboratorium, 's middags een halfuur pauze, en 's avonds tegen achten naar huis. En altijd Herr Bunsen in de buurt om zaken voor te doen. ‘Hij doet alles om mijn lust in het werken aan te wakkeren,’ liet Heike opgetogen weten. Eindelijk analyses die tot op 0,1 procent klopten, zoals die van de fracties zilver, koper, goud en tin in munten. Wat een verschil met ‘dat geknoei te Groningen’. In februari wist de Hollandse furie de meeste van de kleine zestig mede-practicanten ver achter zich. Nog voor de paasvakantie hoopte Heike de kwantitatieve analyse af te hebben, waarna gasanalyses, proeven met zeldzame stoffen en eigen onderzoek op het programma stonden. Hij zag ernaar uit. ‘En ik kan mij dunkt vast rekenen op een mooi getuigschrift, en dat is zeker in gansch Europa wat waard.’

Ook buiten de practicumzaal bood Bunsen hulp. ‘Persoonlijke recommandatie’ gaf Heike vrijelijk toegang tot de Heidelberger universiteitsbibliotheek en de bibliotheek in het Chemisch Laboratorium, waar de tijdschriften lagen. Met de kerst las hij Theoretische Chemie van Kopp, Geschichte der Chemie en Mechanische Theorie der chemischen Affinität van Mohr (‘een prul’).

Ook boog hij zich die week over een prijsvraag van de Groninger universiteit: ‘Men verlangt een kritisch overzicht van de methoden ter bepaling der warmtehoeveelheden, welke bij scheikundige verbindingen en ontbindingen vrij worden, en van de uitkomsten door verschillende onderzoekers verkregen.’ En een idee over chemische binding werkte Heike uit tot een lezing voor de Chemische Verein.

Met het laatste hoopte Heike iets fundamenteels te pakken te hebben. Hij stelde zich atomen voor als een soort magneetjes, een gedachte die hem niet snel zou loslaten. ‘Deze analogie [tussen valentie en magnetisch moment] is mij een lichtstraal geweest,’ schreef hij januari 1873 aan Van Bemmelen, gevolgd door een globale uitwerking.8 De kern: ‘atomiciteit [valentie] = het magnetisch moment dier atomen, d.i. product van afstand polen en magnetische vloeistof daarin opgehoopt.’ Een koolstofatoom bijvoorbeeld had bij gelijke sterkte van de polen een vier keer zo lange magnetische as als een waterstofatoom. Wanneer beide atomen een binding aangingen, hief de noordpool van de een de zuidpool van de ander op, wat ‘een 3 valent atoomcomplex’ opleverde. Valenties waren in deze visie ‘ongetwijfeld geen geheele getallen’ zodat er bij chemische binding een residu was te verwachten. Heike: ‘Dat zijn krachten die moleculaire verbindingen, oplossingen, krystalvorming enz bewerken.’ Het idee bleek weinig vruchtbaar.

Het Duitse studentenleven

Zo soepel als het practicum bij Bunsen verliep, zo moeizaam vond Heike aansluiting bij het Duitse studentenleven. Wel had hij de maand januari zodra hij maar even tijd had geschaatst op de Neckar. Uit zijn eerste reisbrief: ‘De rivier is geheel toegevroren en uw Hollandsch hart haakt er reeds naar, de schaatsen onder te binden, en als de stormwind de Duitschers voorbij te vliegen.’ Bij de Bergheimer Mühle, aan de westkant van de stad, had de Schlittschuh-club zojuist met veel lawaai een ijsbaan geopend. ‘De in het ijs geplante kanonnetjes worden [...] elk kwartier gelost, welk belangrijk evenement voorafgegaan wordt door het blazen op een kermishoorntje. Niettegenstaande deze waarschuwing heeft het toch op de Duitsche dames een verschrikkelijke uitwerking, en daardoor valt mij juist eene allerliefste blondine in 't oog...’ Maar Van Bemmelen verzekerde Heike dat hij zich diens ‘woorden te Oosterbeek’ nog goed herinnerde - ‘de bruid die ik in Duitschland te zoeken heb is de wetenschap’ - en dat hij ondanks ijspret en diverse bals in het Heidelberger Museum niet zo dom was geweest verliefd te worden.

Maar het veelvuldige ‘kneipen’ in de Altstad, onder studenten (en andere mannen) de gewoonste zaak van de wereld, stond Heike tegen en leverde

ook nauwelijks vrienden op. ‘De student heeft voor den student geen tehuis, voor zichzelf meest een ellendige spelonk,’ schreef hij in zijn tweede reisbrief aan het Studenten Weekblad. ‘Nog slechts twee malen heb ik een bezoek van hoogst beschaafde Duitse studenten gehad, die men vooral niet met die hoop van “ploerten” moet samen werpen welke men hier in menigte vindt.’9 Ware vrienden sprak je op je studentenkamer; het ‘Austauschen der Seelen’, citeerde Heike Schiller, verdroeg geen overmatig gebruik van ‘schoppen’ in een bierhuis. Wat hij miste was een studentensociëteit à la Mutua Fides.

Het aangename oploopen op de kroeg, er altijd medestudenten te vinden, waarmede men zich onderhouden kan, het zien van alle studenten, het gevoel, dat men zich in de studentenwereld beweegt, mist men hier geheel. Tien of twaalf kruipen op eenige bepaalde avonden in een bierhuis te zamen en worden op enkele uitzonderingen na ten 12 ure door de policie uit elkaar gedreven.

Heike miste ‘de aangename middagen, de feesten, [...] de avonden, die men er aan de ronde tafel geschaard doorbrengt’. Hij hekelde de aanstellerij van ‘kleuren dragende verbindingen’, de Corps en Burschenschaften, clubs die aan alle Duitse academies te vinden waren en die hooguit enkele tientallen leden telden.10 Ze hadden hun eigen Kneipen, waar ze zich volgoten met bier en overlast gaven. Berucht waren de mensuren, duels die uitgelokt werden door een lid van een ander corps of een Bummler (nihilist) ‘sie sind ein ganz dummer Junge von mir’ of woorden van gelijke strekking toe te voegen. Waarna beide kemphanen trachtten elkaar met de degen schrammen in het gezicht toe te brengen. Ook verfoeide Heike ‘de stroom van rijke pretmakers’ die de adel aan Heidelbergs universiteit bijdroeg, het denken in standen, de studentenkringen. ‘Het is eene kleingeestigheid, eene bekrompenheid, die de studenten-aristocraten stempelt tot wat zij zijn, eene bekrompenheid, die gemis aantoont van een der schoonste karaktertrekken van onze natie, de achting voor de persoonlijkheid.’11 Of het nu kwam door de sombere wintermaanden, feit is dat Heikes jammerklachten na een halfjaar Heidelberg omsloegen in gejubel.

Heikes ideeën over Duitsland en de Duitsers verraadden onmiskenbaar de invloed van Allard Pierson. Deze Waalse predikant,12 aanhanger van de moderne theologie en in 1865 uit de Hervormde Kerk gestapt, was sinds 1870 in Heidelberg bijzonder hoogleraar en had er, toen in zijn eerste jaar de studenten op het slagveld doorbrachten en hij ‘te midden van gewonden en stervenden leefde’, Herinneringen uit Pruisens geschiedenis geschreven. Heike was in dit ‘heerlijk milieu van fijn geestesleven’13 geïntroduceerd door

opnieuw Van Ankum. Hij genoot met volle teugen en de Piersons vormden spoedig een tweede thuis. De professor fantaseerde prachtig op de piano en met Heike besprak hij de nieuwste theorieën over vallende sterren en spectraalanalyse, of ontwikkelingen op het gebied van de botanie en vergelijkende anatomie. Zoon Louis, aanstaand bankier, werd ‘een groot vriend’ met wie Heike ‘nieuwe letterkunde en kunst’ besprak, afgewisseld met spelletjes schaak. Ook kwam Heike via de familie Pierson in contact met andere families.

Wat Heike in het Studenten Weekblad over Duitsland schreef, kon moeilijk positief genoemd worden. In Baden leefde hij ‘te midden van een prikkelbaar en opvliegend volk’. Zoals de huizen van de Duitsers ‘lomp als een Pruis[s]isch soldaat’ waren en die van de Nederlanders ‘net en keurig, fijn afgewerkt’, deugde er ook bitter weinig van het Duitse familieleven. Samengevat: ‘De Duitscher kent geen smaak in beleefdheid. Hij kruipt of schopt.’ Het gevolg, aldus Heike in zijn tweede en derde reisbrief, was dat jovialiteit, huiselijk leven, veelzijdigheid, individualiteit en achting voor de persoonlijkheid de Duitser vreemd waren. Vandaar het kneipen. ‘De “Wirthschaft”,’ zo meende Heike, ‘is de “Sehnsucht” van het Duitsche volk, en ook het meest ontwikkelde deel der natie brengt in het café het grootste deel van zijn leven door.’ En dus was Duitsland voor hem ‘het land der kennissen, niet der vrienden’.

Een halfjaar later was Heike geacclimatiseerd en zag hij alles anders. Ditmaal moest Nederland het ontgelden. ‘Die hollandsche geldtrots en geldaristocratie, die gruwelijke scheiding van wie bier drinkt en wie wijn drinkt op de sociëteit, is hier niet,’ schreef hij juli 1872 aan Van Bemmelen. ‘In Holland ziet men dandies alleen met dandies lopen, de rijke studenten gewoonlijk nauw aan elkaar sluiten, hier wanneer men de Corpsstudenten uitzondert in het geheel niet. 't Is zeker voor een Hollander een goede doop wanneer hij zich een weinig in die “gemutlicht Verhältnisse hineinlebt”.’14 Veelvuldig ging Heike mee met familieuitstapjes. ‘Gewoonlijk spoort men een halfuurtje het dal op, vaart dan met een bootje naar de een of andere “Gartenwirtschaft”, doet daar gezelschapsspelen, soupeert dan en besluit het feest met eenige uurtjes dansen, en dan als het maneschijn is terugwandelen.’ Kom daar in Nederland eens om. ‘Bij ons gaat de zomer [...] onder voortdurende lamentaties over de hitte voorbij.’

Assistent van Gustav Kirchhoff

Het zomersemester van 1872 verdeelde Heike zijn tijd over chemie en natuurkunde. Naast het chemisch practicum bij Bunsen, waar platina-erts en pekblende hem bezighielden, nam hij deel aan het Natuurkundig Semina-

rium van Gustav Kirchhoff en ook volgde hij zijn college theoretische optica - mooie voordrachten maar Heike hoorde er weinig nieuws. In het Fysisch Kabinet aan de Friedrichsbau wachtte iedere donderdag een proef, in totaal elf stuks. Het ging om de:

-Bepaling van de lengte van een secondeslinger
-Bepaling van de brekingsindex van verschillende glassoorten
-Bepaling van de horizontale component van het aardmagnetisme, deel 1
-Bepaling van de golflente van natriumlicht
-Bepaling van de horizontale component van het aardmagnetisme, deel 2
-Bepaling van de hoek tussen de assen bij een optisch kristal
-Bepaling van de elektromotorische kracht van een Daniel-element
-Bepaling van het trillingsgetal (frequentie) van een stemvork
-Vergelijking van de frequenties van verschillende stemvorken
-Vergelijking van verschillende weerstanden met de etalon van de British Association
-Het kalibreren van een thermometer

De studenten maakten steeds verslagen, inclusief theoretische inleiding en foutendiscussie, terwijl Kirchhoff op maandagmiddag tijdens een college proeven voorbesprak en ingeleverde verslagen van commentaar voorzag - zonder namen te noemen. ‘Eens alleen heeft hij mijn proeven geprezen, wat voor mij eene groote voldoening was,’ schreef Heike in juli aan Van Bemmelen. Zijn verslagen waren om door een ringetje te halen.15 Het Duits liet Heike door Louise von Grolman, een nichtje van Frau Rosa dat juist die periode op de Gaisbergstrasse logeerde, corrigeren. Ze had het graag over voor de knappe Hollandse jongen met ‘grossen sprechenden blaue Augen’, die ze bewonderde om zijn geleerde boeken en laboratoriumjas met brandgaatjes, en met wie ze in het Katholische Kasino haar ‘allererste Tanzvergnügen’ had beleefd.16

Toen Heike met Kirchhoff kennismaakte was deze 38 jaar en kreupel - het gevolg van een val in 1868. Zelf onderzoek doen ging niet meer en het college experimentele fysica kon hij, gebonden aan een rolstoel, niet meer geven. Het waren zware tijden, ook al omdat het jaar na het ongeluk zijn vrouw overleed.17 Kerstmis 1872 hertrouwde hij met de superintendente van de oogheelkundige kliniek in het Academisch Ziekenhuis, wat volgens Heike veel opzien baarde.

Kirchhoff, zoon van een gerechtsdienaar uit Königsberg, studeerde natuurkunde bij Franz Neumann. Deze propageerde een mathematische fysica die geënt was op het werk van vroeg-negentiende-eeuwse Franse wiskun-

digen als Cauchy, Fourier en Poisson.18 Deze wiskundigen, van wie de namen verbonden zijn met de Parijse École Polytechnique, waren geïnteresseerd in toepassingen in de natuur- en werktuigbouwkunde. Neumann, die zich als fenomenoloog beperkte tot waarneembare, meetbare grootheden, wilde met zijn aanpak de kloof tussen experiment en theorie overbruggen. Belangrijk was zijn introductie in 1833, met de wiskundige Jacobi, van een mathematisch-physikalisch seminarium, dat studenten aanzette tot zelfstandig onderzoek. Ook Gustav Kirchhoff kreeg zo de eenheid van experimentele en theoretische natuurkunde met de paplepel ingegoten - het seminarium te Königsberg stond model voor het zijne in Heidelberg. In 1847 opende Neumann een natuurkundig laboratorium, waar studenten praktisch onderricht kregen, met ruim aandacht voor meetnauwkeurigheid en foutenrekening. Vier jaar eerder was de Berlijnse hoogleraar Magnus ook een laboratorium begonnen (bij hem thuis) maar het verschil met Neumann was dat het een sterk antitheoretische, antiwiskundige geest ademde - wel liep Magnus in 1843 voorop met zijn fysisch colloquium, waar docenten en gevorderde studenten wekelijks bijeenkwamen om problemen aan te pakken en de laatste ontwikkelingen op het vakgebied door te nemen.

Na zijn promotie en Habilitation maakte Kirchhoff in 1850 de overstap naar Breslau, waar hij buitengewoon hoogleraar werd. Daar ontmoette hij Robert Bunsen en toen deze in 1852 naar Heidelberg vertrok rustte hij niet eer hij zijn kompaan uit Breslau weer naast zich had. In Baden stortten ze

illustratie
Gustav Kirchhoff (1824-1887).


zich op de spectraalanalyse. Daarbij kwam de Bunsenbrander goed van pas. Ze ontdekten dat elke stof in dampvorm een karakteristiek lijnenspectrum uitzendt, wat betekent dat alleen zeer bepaalde kleuren (golflengtes) worden uitgezonden. In 1859 vond Kirchhoff dat een stof dezelfde kleuren die het bij verhitting uitzendt, ook kan absorberen. De spectraalanalyse was geboren. Zo valt uit de donkere lijnen in het zonnespectrum af te leiden welke stoffen het zonlicht op weg naar de aardse waarnemer heeft gepasseerd. Helium is eerst op de zon ontdekt, pas daarna op aarde. Ook ontdekte Kirchhoff dat de verhouding tussen de spectrale emissie en absorptie voor alle lichamen een universele functie is van de temperatuur en de golflengte, de eerste toepassing van de thermodynamica op stralingsverschijnselen.

Net als zijn leermeester Neumann was Kirchhoff fenomenologisch angehaucht. Het bestaan van atomen viel te billijken zolang het maar tot een toetsbare kinetische gastheorie leidde. Maar fysische redeneringen op basis van eigenschappen of structuren van atomen die, hoe aanlokkelijk ook, welbeschouwd op wilde hypotheses steunden, accepteerde hij niet. Die strengheid, met zijn vermogen tot glashelder en strikt redeneren, maakte hem tot een ideale docent. Zijn college mechanica was beroemd en toen Heike een keer een deel te leen kreeg, wist hij niet hoe snel hij het moest overschrijven.

Over Kirchhoffs seminarium had Heike niets dan lof: ‘een zeer geschikte inleiding om met physische proeven vertrouwd te worden en wanneer men de opstellen [verslagen] maakt eene uitmuntende repetitie der physica.’19 Zo goed vielen Heikes practicumverslagen in de smaak dat Kirchhoff hem de Seminarpreis toekende, wat niet alleen een premie van vijftig gulden opleverde20 maar ook een van beide assistentsplaatsen in het Physisch Kabinet. Na de vakantie kon hij beginnen. Voor Heikes vorming als fysicus was dit nauwe contact met een eminent fysicus van groot belang.

De zomervakantie van 1872 zat Heike in Groningen. Vrienden in Heidelberg wilden met hem op reis naar Zwitserland en Noord-Italië, maar de heimwee was na acht maanden te sterk. Tot de vakantie had hij spijkerhard gewerkt, waarbij hij zowel voor Bunsen als voor Kirchhoff in de weer was geweest. In het Chemisch Laboratorium experimenteerde hij met de ijscalorimeter, een apparaat dat Bunsen het jaar ervoor had herontdekt. Door er heet metaal in te stoppen en te meten hoeveel ijs smolt, was het mogelijk de soortelijke warmte21 van dat metaal te bepalen, waaruit vervolgens weer atoomgewichten en (in geval van verbindingen) chemische formules vielen af te leiden. Het voordeel van Bunsens apparaat was dat hij het volume aan gesmolten ijs mat, en niet de massa, wat nauwkeuriger bepalingen opleverde. Bovendien was een beetje metaal genoeg. Heike gebruikte de ijscalori-

meter voor metingen aan rhodium, molybdeen en chroom.

Kort voor de vakantie, toen hij op het punt stond voor Bunsen een buskruitanalyse te verrichten, kwam de tijding dat Heikes inzending voor de Groningse prijsvraag een zilveren medaille had gewonnen. Het judicium, bij de diesviering op 10 oktober geopenbaard, was niet onverdeeld gunstig. De inzender legde weliswaar vaak ‘scherpte van vernuft’ en ‘behendige vindingrijkheid’ aan de dag, daartegenover stond dat herhaaldelijk ‘fouten van vrij ernstige aard’ werden geconstateerd, ‘zowel op chemisch als op fysisch gebied’.22 Het was niet af, zo vatte Heike het oordeel op, er stonden ‘wat te veel kleinigheden’ in waaraan hij soms ‘te veel gewicht had toegekend’. Intussen overwoog hij aan een volgende prijsvraag mee te doen, het liefst op het gebied van de fysische chemie, maar natuurkunde en scheikunde waren ook goed. Graag zou Heike zich werpen op een van de topprijsvragen, bijvoorbeeld die van het Utrechts Provinciaal Genootschap of het Bataafsch Genootschap. Als het onderwerp bij Kirchhoff en Bunsen in de smaak viel, kon hij er ‘dubbel aangenaam’ een jaar in Heidelberg aan werken. Prijsvragen zag Heike als middel om carrière te maken. ‘Wanneer het mij gelukte bekroond te worden zoo zou het dadelijk een dissertatie kunnen zijn.’ Het kwam er niet van - gebrek aan tijd, gebrek aan goede onderwerpen. Promoveren op een bekroonde prijsvraag was overigens niet ongebruikelijk. Twintig jaar later nog zouden Pieter Zeeman en Johan Kuenen bij Heike promoveren op een bekroonde prijsvraag.

Na in Groningen stevig te hebben gefeest - reünie van oud-Vindicaters, tweehonderd jaar Gronings Ontzet, groentijd Vindicat - begon Heike aan zijn derde (en laatste) semester in Heidelberg. Hij volgde het wiskundig seminarium van Königsberger en pakte de proeven met de ijscalorimeter weer op. November 1872 zette Kirchhoff zijn assistent aan een zelfstandig onderzoek: een kleine slinger van Foucault. ‘Een tamelijk eenvoudig onderwerp,’ vond Heike, maar, zoals de meester zei: ‘mit dem Kleinen fängt man an.’ In de originele versie van die proef, in 1851 uitgevoerd in het Panthéon in Parijs, hing een bol aan een koord van 67 meter. De opdracht aan Heike was nu de proef op kleinere schaal te ontwerpen, zodat hij op college te demonstreren viel.

Al spoedig bleek dat de proef, wilde hij nauwkeurige uitkomsten geven, allerminst eenvoudig was. Zo sterk nam de slinger Heike in beslag dat van een tweede experimenteel onderzoek, de ‘invloed van de sluitingstijd van den hoofdstroom bij de weerstandsbepaling in absoluten maat van Thomson’, in Heidelberg niets terechtkwam. ‘Ik steek er veel tijd in, veel te veel eigenlijk,’ schreef Heike over de slinger, ‘maar leer er ook veel van in gesprekken met Kirchhoff.’ Af kwam het onderzoek in Heidelberg geenszins.

Terug in Groningen koos Heike de slinger tot onderwerp van zijn dissertatie. Het werd een lijdensweg, pas in 1879 was zijn promotie een feit.

Terwijl Heike aan zijn minislinger van Foucault werkte, begon zijn belangstelling te kantelen: niet langer de scheikunde was favoriet maar de natuurkunde. Bunsen, vorig jaar nog een godheid, was van zijn voetstuk gevallen. Voor het aanleren van praktische vaardigheden was hij onovertroffen en de ‘gemütlichkeit’ van zijn college was weldadig, oordeelde Heike, maar bij het doen van eigen onderzoek had je weinig aan hem - een mening waarin hij niet alleen stond. Heike zei dag tegen de ijscalorimeter en het chemisch laboratorium en stortte zich helemaal op de natuurkunde.

Wat sterk meespeelde in zijn ommezwaai naar de fysica was zijn belangstelling voor theorie. Daarvoor was je bij Bunsen aan het verkeerde adres, terwijl Kirchhoffs mechanica-colleges een feest waren. Ook over de theorie achter de slingerproef kon je uitstekend met hem praten. Het gevolg was dat bij Heike het besef doordrong dat hij te vroeg bij Kirchhoff was gekomen, dat het er niet meer om ging ‘hier en daar iets te snappen’, dat hij er goed aan deed de natuurkunde van de grond af door te spitten. Kortom, dat hij eerst in Groningen ‘schulmässig’ de wiskunde, mechanica en theoretische natuurkunde zou moeten doorwerken, om daarna naar Heidelberg terug te keren om pas echt van Kirchhoff te kunnen profiteren. ‘Mijn verhouding tot prof. Mees belooft mij daarbij veel succes.’ En wie weet lukte het hem na terugkeer wél vriendschap met Kirchhoff te sluiten. Nu had hij alleen over onderzoek met hem kunnen praten, waarbij Kirchhoff zich ‘zeer ongaarne en aarzelend’ uitliet over alles wat naar hypotheses riekte. Over een paar jaar ging Heike het stellig opnieuw proberen. ‘Hopelijk ontdooit hij dan.’

Maart 1873, aan het slot van zijn Wanderjahre in Heidelberg leidde Heike een vrolijk leventje. Hij las Auerbach, ‘⅔ bijna van Goethes meesterstukken’, Tocqueville (L'Ancien régime et la révolution), Van Hooff, Lichtenstein, enzovoort.23 Tot ‘boezemvriend als niet eerder’ ontpopte zich Adolf Holtzmann, zoon van een germanist - in 1873 zou hij een gedicht aan Heike opdragen.24 Geen kwaad woord meer over de Duitsers, de Groninger hoorde erbij. ‘Ik heb de voldoening nu “kreuzfidel” en “bierehrlich” genoemd te worden. Hier geen bedompte localen, tabaksdamp, laat plakken. Weinig roken, meer zingen, praten en misschien iets te veel bier drinken.’ Bij ‘een menigte families’ was hij geïntroduceerd en niet zelden had hij vier dansavonden per week. Met zo veel ‘Ickoonen’ om je heen konden ‘kalverliefdes’ niet uitblijven maar hoewel Heike toegaf van tijd tot tijd verschossen te zijn, wist hij zich staande te houden. Gewapend met een partij Heidelberger bierpullen keerde hij april 1873 terug naar Groningen.


Vorige Volgende

Over het gehele werk

auteurs


Over dit hoofdstuk/artikel

auteurs