NATUURWETENSCHAPPEN

De telescoop van de sterrenwacht
van de universiteit van Utrecht in 1909.
Omdat de universiteit van Groningen zo'n instrument miste
- ze had niet eens een sterrenwacht—
moest de astronoom J. C. Kapteyn
zijn onderzoek doen aan de hand van Engels fotomateriaal.
Hij verwierf er desondanks grote internationale faam mee.

Prof. dr. Hendrik Lorentz
kreeg in 1901 de (eerste) Nobelprijs voor natuurkunde,
samen met zijn leerling, prof. dr. Pieter Zeeman.

Prof. dr. H. Kamerlingh Onnes
slaagde er op 10 juli 1908 in
het gas helium vloeibaar te maken.
Behalve als onderzoeker maakte hij, noodgedwongen,
ook naam als manager van zijn koudelaboratorium.

De bioloog prof. dr. Hugo de Vries
deed onderzoek aan de erfelijkheid en was de ontdekker van het gen,
de drager van erfelijke materie in de cellen van levende wezens.

NEDERLAND
IN DE PRIJZEN

Het volk had er door de bank genomen weinig weet van —
maar omstreeks de eeuwwisseling beleefden de Nederlandse natuurwetenschappen een nieuwe gouden eeuw.
Bewijs: vijf Nobelprijswinnaars.

Nederlandse geleerden maakten helium vloeibaar, bewezen het bestaan van moleculen en atomen, ontdekten de drager van erfelijke eigenschappen en presenteerden een nieuw model van het melkwegstelsel.
En tussen de bedrijven door traden ze op als manager en fondsenwerver.

De grote bloei van de natuurwetenschappen in Nederland omstreeks 1900 is weleens een 'tweede gouden eeuw' genoemd. Van de Nobelprijzen, in 1900 ingesteld, kwamen er vóór
de Eerste Wereldoorlog diverse in dit land terecht.
In 1901 kreeg J.H. van 't Hoff de Nobelprijs voor scheikunde,
in 1902 kwam die voor natuurkunde terecht bij H.A. Lorentz
en P. Zeeman, acht jaar later kreeg J.D. van der Waals dezelfde onderscheiding en in 1913 was het de beurt aan de natuur-
kundige H. Kamerlingh Onnes.

Niet gelauwerd maar internationaal zeer hoog gewaardeerd
was het werk van de bioloog Hugo de Vries en de sterren-
kundige J.C. Kapteyn.

Deze ongekende successen hadden twee gronden.
De eerste is de oprichting van de HBS in 1863.
Van de vijf Nederlandse Nobelprijswinnaars waren Van 't Hoff, Lorentz, Zeeman en Kamerlingh Onnes oud-HBS'ers, terwijl Van der Waals een tijdlang leraar was aan dit schooltype.

De tweede was de Wet op het Hoger Onderwijs van 1876, die aan de universiteiten het specialisme introduceerde en daarmee het wetenschappelijk onderzoek aan een instelling die zich daarvoor in feite alleen met het onderwijs had beziggehouden.
Mede door de verheffing van het Amsterdamse Atheneum tot universiteit verdubbelde tussen 1875 en 1880 het aantal Nederlandse leeropdrachten in de wiskunde en de natuurweten-
schappen.
Tot 1876 was het in ons land niet gebruikelijk dat aan een universiteit wetenschappelijk onderzoek werd verricht; daar waren wetenschappelijke academies voor. Toch ging het doen van onderzoek meer en meer tot de taak van de hoogleraar behoren.

ONDERZOEKER ALS MANAGER

Om zulk onderzoek te kunnen doen, zeker op het terrein van
de natuurwetenschappen, waren goed geoutilleerde laboratoria nodig. De fysische kabinetten van vroeger, eigenlijk niet meer dan zaaltjes voor demonstrarieproeven, voldeden daarvoor niet.

De steronderzoekers uit die dagen regelden dat daarom zelf. Van der Waals richtte in 1881 in Amsterdam zijn Natuurkundig Laboratorium in; Kamerlingh Onnes begon na zijn hoogleraars-
benoeming te Leiden (1882) met de opbouw van een labora-
torium dat speciaal was ingericht voor zijn onderzoek en
in 1892 kreeg Van 't Hoff een nieuw scheikundig laboratorium van de stad Amsterdam, in een poging hem voor de universiteit van de gemeente te behouden.

Zo werd de hoogleraar, behalve onderzoeker, noodgedwongen ook fondsenwerver en organisator; het laboratorium was een bedrijf geworden waarvan de leider aandacht moest besteden aan allerlei details.

Een goed voorbeeld daarvan is het cryogene (= koude-) laboratorium van Kamerlingh Onnes te Leiden. Zijn pogingen om steeds lagere temperaturen te bereiken vroegen niet alleen om wetenschappelijk talent maar ook om technische specia-
listen. Een van zijn belangrijkste medewerkers was de bedrijfs-
chef Flim, en in 1890 besloot Kamerlingh Onnes zelfs tot de oprichting van een eigen instrumentmakersschool.

Een ander aspect van de specialisering van het wetenschap-
pelijke werk was de groeiende scheiding tussen experiment
en theorie: het bleek in de natuurwetenschappen niet langer mogelijk op het gehele terrein werkzaam te zijn.
De scheiding die daardoor ontstond tussen praktisch labora-
toriumonderzoek en theoretisch-mathematische research vervulde velen in die tijd met zorg.
Tegen de dreigende versplintering was slechts één kruid gewassen: samenwerking.

Een uitstekend voorbeeld van een dergelijke samenwerking is het onderzoek naar het gedrag van gassen van Van der Waals en Kamerlingh Onnes.
Van der Waals was van eenvoudige afkomst. Na de MULO slaagde hij erin via allerlei onderwijsaktes leraar te worden aan een HBS.
Een volslagen onbekende die echter met zijn dissertatie
('Over de continuïteit van den gas- en vloeistoftoestand') in één keer beroemd werd.

In zijn proefschrift (1873) toonde hij aan, theoretisch althans, dat moleculen en atomen ook werkelijk bestonden.
In de 'Wet van Van der Waals' berekende hij dat elke stof een kritische temperatuur heeft waarboven zelfs de extreemste druk niet leidt tot een overgang van gas- tot vloeistoffase.

Kamerlingh Onnes was een geheel ander iemand: veel wereldser dan Van der Waals; in zijn studententijd praeses van het corps en nog maar 29 jaar toen hij te Leiden werd benoemd tot hoogleraar.
Het laboratorium dat hij daar aantrof was hopeloos verouderd, maar met zijn verbeten werkkracht en grote managersgaven (hij was tenslotte de zoon van een fabrikant) slaagde hij erin het binnen een paar jaar om te bouwen tot een van de meest geavanceerde researchlaboratoria van Europa.

Dat lukte hem vooral omdat hij precies wist wat hij wilde:
de theorieën over de overgangen tussen gas en vloeistof van Van der Waals toetsen. Om dat mogelijk te maken moest een deel van het laboratorium worden ingericht als een fabriek voor het vloeibaar maken van gassen waarbij dat al eerder mogelijk was gebleken. Zo zou hij trapsgewijs steeds lagere temperaturen kunnen bereiken, om uiteindelijk de onhoudbaarheid aan te tonen van de theoretische stelling van Van der Waals dat op een bepaald moment de mogelijkheden tot het vloeibaar maken van gassen ophielden. En dat lukte hem.
Op 10 juli 1908 zou Kamerlingh Onnes er zelfs in slagen het gas met de laagste kritische temperatuur, helium, vloeibaar te maken.

GEN EN PLATTE LENS

Op geheel ander terrein trokken de bioloog Hugo de Vries en
de astronoom J.C. Kapteyn internationaal de aandacht.
De eerste deed onderzoek naar de erfelijkheid en lokaliseerde als eerste in de kern van iedere lichaamscel de dragers van
de erfelijke materie, de genen.
Zijn onderzoek zou de theoretische basis leggen onder
de kruisingswetten die de Oostenrijkse monnik G. Mendel al eerder had geformuleerd zonder er een verklaring voor te hebben.
Kapteyn ten slotte had zich, bij gebrek aan een eigen sterren-
wacht aan de universiteit van Groningen, maar gezet aan
de positieberekening van zo'n 450.000 sterren. Hij deed dat op basis van fotomateriaal dat hem door een Engelse astronoom ter beschikking was gesteld en dat de van Kaapstad uit gefoto-
grafeerde, zuidelijke sterrenhemel weergaf.
In het jaar van zijn dood, 1922, publiceerde hij een nieuw model van ons melkwegstelsel, het zgn. Kapteyn-universe: een platte, lensvormige structuur, bestaande uit twee tegen elkaar in lopende stromen waarvan de dichtheid aan de rand afneemt.