Einstein vergat wel eens een minnetje

Het belang van vergissingen 
 
Janssen: “We moeten wegkomen van het idee van Heisenberg en Schrödinger als helden. In  hun werk sloegen ze vaak de verkeerde kant op voor op het punt kwamen waardoor ze beroemd werden. Detours en vergissingen zijn dus heel belangrijk.

In praatjes laat ik graag documenten zien waarin Einstein heel domme fouten maakt. Hij vergat wel eens een minnetje of een factor twee. Als je ‘weet’ wat de uitkomst moet zijn, ga je vaak onbewust fouten maken. Einstein overkwam dat net zo goed als ieder ander. Als ik dat aan groepen vertel, zeggen mensen vaak dat ze dat heel bemoedigend vinden.

Ik ben in mijn opzet geslaagd als mensen door mijn opzet interesse ontwikkelen in de geschiedenis van het vakgebied. Ik hoop dat ze ook oog krijgen voor de populaire literatuur, hoop ook op een realistischer beeld over hoe vakgebied zich ontwikkelt. In historische inleidingen staan vaak enorme vervormingen van wat heeft plaatsgevonden. Het is ook interessant om te zien hoe misstanden worden begaan.”

U bestudeert het vakgebied geschiedenis van de quantummechanica? Hoe is dat vakgebied ontstaan? 
 
Janssen: “Een van de meest invloedrijke boeken, van Max Jammer, is uit de 2e helft van de jaren zestig. Het boek is geschreven op initiatief van de American Physical Society. Het was een periode dat vooraanstaande quantumfysici als Pauli en Kramers stierven. Onder meer John Van Vlek nam toen het initiatief dat prominente onderzoekers uit de quantumfysica geïnterviewd zouden moeten worden voordat ze doodgingen. Het Archive for the History of Quantum Physics is toen opgezet. Als directeur trok Van Vlek zijn oud-promovendus Thomas Kuhn aan, die toen net klaar was met zijn beroemde boek over paradigmawisselingen. Er zijn heel veel mensen geïnterviewd en Max Jammer heeft toen het boek The Conceptual Development of Quantum Mechanics geschreven. Daarna zijn er veel meer gespecialiseerde artikelen verschenen. In de jaren negentig stortte het vakgebied merkwaardig genoeg een beetje in. Ik ben betrokken bij een project van het Max Planck Instituut om dat weer nieuw leven in te blazen”.  

Anne Kox, u werkt al meer dan 20 jaar aan de Einstein Papers. Wat vertelt u uw studenten over Einstein? 
 
“Als ik met mijn studenten Einstein lees, probeer ik ze te laten zien dat de oppervlakkige versie van het ontstaan van de relativiteitstheorie niet klopt. In die versie is de spanning eraf. Lees je de stukken van Einstein, dan zie  je dat hij zichzelf steeds fundamentele vragen stelde. Fascinerend is de enorme snelheid waarmee hij nieuwe wegen inslaat en langs andere wegen begint te denken. Je ziet voortdurend heel nieuwe dingen tevoorschijn komen. Steeds probeert hij opnieuw te beginnen: laten we dat proberen eens te pakken en daar op een heel andere manier naar kijken. Zo toont hij aan dat licht op bepaalde momenten ook als gelokaliseerd kan worden gezien, in die tijd een revolutionaire gedachte. Dat past hij toe op een aantal niet begrepen experimenten. Dat is voor studenten ook een eye-opener. Dat is leuk van lesgeven aan studenten natuurkunde die een aantal van die theorieën wel gehad hebben, maar dan pas zien hoe die theorieën een plek krijgen in het geheel van de natuurkunde. Het is verbazingwekkend te zien waar die theorieën vandaan komen. Je kunt er fabeltjes mee ontmaskeren.

Ik kreeg een beter begrip van de algemene relativiteitstheorie toen ik Einstein had gelezen. Dan zie je veel beter de onderliggende filosofie. Zie je de fasen uit het verleden, dan ga je beter begrijpen dat wat nu state of the art is, een fase is die weer verlaten wordt. Ik lach mensen dan ook hartelijk uit als ze zeggen dat ze de theorie van Alles hebben. Het is nuttig voor studenten zich te realiseren dat er 100 jaar geleden enorm gestreden en nagedacht werd over begrippen die nu als vanzelfsprekend worden ervaren. Er was een lange ontwikkeling voor nodig voordat het Zeeman-effect eenmaal bekend stond als het Zeeman-effect”.  

De ware troost 
 
“De meeste fysici hebben een oppervlakkig beeld van Einstein. Maar hij was een mens van vlees en bloed met tekortkomingen. Hij was niet altijd een even goede vader van zijn kinderen en zeker niet altijd een goede echtgenoot. Einstein is zijn hele leven een loner geweest in intermenselijke relaties. Niet dat hij geen vrienden had. Hij was geen autist of iemand met Asperger zoals vaak gezegd wordt, maar hij had zijn prioriteiten. Als hij aan het werk wilde, ging hij aan het werk en trok hij zich van niets en niemand iets aan.

Hij beklaagde zich over innerlijke eenzaamheid, maar dat had te maken met zijn focus op de  wetenschap. Zeker als theoreticus ben je toch eigenlijk meestal in je eentje bezig. Het is dan tussen jou en de natuur. Daar kan ook niemand tussen komen. Dat geldt ook voor Einstein. Na een verbroken verloving schrijft hij: “De ware troost vind ik in de wetenschap en dat zal mijn hele leven zo blijven”.

Ook speelde hij vanaf de Eerste Wereldoorlog een maatschappelijke rol, waarbij hij een ragfijn gevoel had voor de juiste keuzes. Hij bekommerde zich om de mensen die te lijden hadden onder de oorlog. Hij spande zich in voor Joden die uit Oost-Europa kwamen en een marginaal bestaan leidden. Hij zette zich enorm in voor het stichten van een Palestijnse staat. Zo toert hij begin jaren twintig een half jaar rond in de VS om geld in te zamelen. Hij weet dat hij een enorme icoon is en dat hij dus enorm veel geld kan ophalen”.

En hij zag dat het niet goed was

“Einstein was ook moedig. Aan het begin van de Eerste Wereldoorlog schaarde bijna de hele wetenschappelijke gemeenschap zich in een manifest achter het Duitse leger. Einstein distantieerde zich daar nadrukkelijk van, omdat hij het als een puur patriottisch manifest beschouwde. Het was heel pijnlijk, want een van zijn naaste collega’s – Max Planck – ondersteunde dat wel. Einstein zag gelijk dat dat niet goed was. Hij had het inzicht om zich daaraan te onttrekken.

Einstein bleef wel bevriend met Planck. Toen Einstein in de jaren onder druk kwam te staan vanwege antisemitische campagnes, verpakt als anti-relativiteitscampagnes, heeft hij overwogen weg te gaan. Hoewel er in Nederland een leerstoel voor hem klaarstond, heeft hij het toch niet gedaan: “Dat kan ik Planck niet aandoen”, schrijft hij letterlijk.

Na de Eerste Wereldoorlog is Einstein actief geweest in allerlei pacifistische bewegingen. Aangezien Duitsland de oorlog had verloren, lag antisemitisme op de loer. Einstein had goede contacten met kranten die als Joods bekend stonden. Het pacifisme werd daarom wel als een Joods complot gezien. Als je dat soort teksten nu leest, dan word je daar niet blij van.

Er is lang verzet geweest tegen de relativiteitstheorie. Dat had daarmee te maken dat Einstein met een heel nieuwe visie kwam op ruimte en tijd. Vooral van buiten de universitaire kwam er verzet. Ook in de Gids in Nederland woedde een discussie daarover. Mensen zeiden dingen als: “Gelijktijdigheid is niet relatief, dat zie je toch”.

Einstein heeft geen Nobelprijs gekregen voor zijn relativiteitstheorie. Dat is heel raar. Want in de gemeenschap van natuurkundigen was de relativiteitstheorie echt wel aanvaard. Maar de Zweedse commissie was conservatief en heeft daarom iets anders gevonden. De aanleiding voor zijn prijs was dus een afgeleide”.

Nederland en Einstein

In de geschiedenis van de quantumfysica blijkt ook Nederland een voorname rol te hebben gespeeld, met name in het eerste kwart van de twintigste eeuw. De beroemdste van de Nederlanders uit die tijd is ongetwijfeld Lorentz. “Einstein had heel veel respect voor Lorentz”, weet Anne Kox.

Nederland moet iets goed hebben gedaan…

Kox: “Het canonieke verhaal is dat Nederland vanuit een obscure positie door twee dingen belangrijk werd. Ten eerste door de universitaire hervorming van de universiteiten van 1877. Terwijl universiteiten tot dan toe vooral onderwijsinstellingen waren geweest waar ook onderzoek plaatsvond, kregen ze nu echt een onderzoekstaak. Dit leidde tot een vergroting van het aantal leerstoelen en tot aanzienlijke onderzoeksbudgetten, met name in de natuurkunde.

Ten tweede door de oprichting van de hbs in 1862. Het gymnasium leidde wel op voor een universitaire studie, maar was tamelijk elitair. De middenklasse ging er niet makkelijk heen, ook omdat het specifiek opleidde voor de universiteit. Thorbecke zette daar de hogere burgerschool naast omdat er behoefte was aan een middenkader in het bedrijfsleven en bij de overheid. Thorbecke heeft bij de opzet van de hbs goed gekeken naar wat er in andere landen gebeurde. Zodoende kreeg de hbs een heel modern curriculum. Mensen leerden er hun talen spreken. Dit in tegenstelling tot de gymnasia, waar de nadruk lag op passieve taalbeheersing. Ook was er bijzondere aandacht voor de natuurwetenschappen. Er waren bijvoorbeeld practica.

Het hbs leidde niet op voor de universiteit. Het gekke was dat heel veel hbs’ers in de praktijk toch aan de universiteit gingen studeren, met name in de exacte vakken. Je moest dan wel staatsexamen Grieks en Latijn doen. Dat kostte vaak een jaar. Maar een heleboel studenten hadden dat ervoor over. Hierdoor kwam er instroom in de universiteit vanuit een heel nieuwe groep. Zo ontstond er een heel nieuw areaal aan talent.

De meeste grote wetenschappers in de  natuurkunde tot aan de 1e wereldoorlog kwamen van de hbs. Lorentz was een hbs’er, Zeeman was een hbs’er. Er was een clustering van talent, denk ook aan Korteweg en zijn leerling Brouwer. Na de jaren dertig verloor Nederland zijn positie weer. Het onderwijs was nog steeds even goed, maar we hadden niet meer dezelfde clustering van talent”.

Tweede Gouden Eeuw

“Willink spreekt in zijn proefschrift van de ‘Tweede Gouden Eeuw’. Hij heeft aangetoond dat Nederland een opleving had in de vierde kwart van de 19e eeuw. Dat kun je koppelen aan allerlei uitspraken van tijdgenoten. Er waren buitenlanders die ook zeiden dat Nederland een grootmacht was geworden op het gebied van de fysica.

Lorentz was in de fysica van die tijd de leidende figuur. Eerst werkte hij samen met zijn leermeester  Van der Waals, die focuste op thermodynamica. Lorentz was veel breder. Lorentz heeft grote invloed gehad  op het denken over electromagnetisme, het denken over zaken als veld, lading etc.  
 
Electromagnetisme gaat ervan uit dat er kleine geladen deeltjes zijn en dat die de basis zijn van zaken die je macroscopisch waarneemt. Einstein keek enorm op tegen Lorentz, had bewondering voor wat Lorentz voor elkaar had gekregen. Ook hoe Lorentz heeft in no time de relativiteitstheorie van Einstein opgepakt en hij is er verder aan gaan werken. Hij is op dat moment al 62. In de natuurkunde is het niet gebruikelijk, dat mensen op latere leeftijd nog baanbrekend onderzoek verrichten. Ook heeft hij nog een belangrijke discussie in gang gezet met Schrödinger. Toen was hij al bijna 73!”