Noord en zuid

Hidden Attraction: The Mystery and History of Magnetism door Gerrit L. Verschuur. 256 blz., geïll.. Oxford University Press 1993 Prijs $ 25.00, ISBN 0 19 506488 7

Magnetisme, een verschijnsel dat al in de Oudheid bekend was heeft de mens altijd verwonderd en tot verklaren uitgedaagd. Zo voorzag de Griekse denker Thales van Milete (ca. 600 v. Chr.) de magneetsteen (het woord verwijst naar de vindplaats Magnesia) van een ziel. Aristoteles vermeed een dergelijk animisme, maar waar hij de magneet in naburig ijzer een "kwaliteit' laat opwekken die vereniging met de magneet nastreeft, is zijn gedachtengang toch niet wezenlijk anders. De eeuwen die volgden is er, ook al uit nieuwsgierigheid naar de werking van het nuttige kompas, stevig op los gespeculeerd. Adequate theorievorming kwam pas goed op gang in de negentiende eeuw om, naar fysici hopen, binnenkort zijn afronding te vinden. Magnetisme zal dan voortvloeien uit een Theorie van Alles met gebroken symmetrieën. Waarbij de vraag rijst in hoeverre hier sprake is van speculatie.

De geschiedenis van het magnetisme is het onderwerp van het boek Hidden attraction van Gerrit L. Verschuur (1937). Deze van oorsprong Leidse, thans aan het Rhodes College (Memphis, Tennessee) verbonden astronoom publiceerde eerder onder andere over radioastronomie. Anders dan de naam van de uitgever wellicht doet vermoeden, is Hidden attraction gericht op een breed lezerspubliek: technische uitweidingen of wiskundige redeneringen ontbreken geheel.

In een tijd waarin leerboeken, zowel in het middelbaar als hoger onderwijs, historische aspecten schromelijk verwaarlozen, is een initiatief als dat van Verschuur alleen maar toe te juichen. Maar dat neemt niet weg dat op zijn aanpak de nodige kritiek mogelijk is.

Magie

Hidden attraction begint traditioneel bij Petrus Peregrinus, een kruisvaarder die tijdens het beleg van de stad Lucera in 1269 tijd vond voor proeven met bolvormige magneten en daarover rapporteerde in zijn brief Epistola de Magnete. Deze zakelijke, experimentele benadering was zeer uitzonderlijk in een tijd waarin magnetische verschijnselen vooral met magie in verband werden gebracht. Noord- en zuidpool, het magnetiseren van een stuk ijzer door er een magneet langs te strijken, het breken van magneten waarbij de delen nieuwe complete magneten blijken te zijn, alles komt systematisch aan de orde. Het kompas verklaart Peregrinus met magnetische hemelpolen, een bevestiging van de veronderstelde samenhang van aardse en hemelse verschijnselen, een bekend thema.

De ontdekking van het aardmagnetisme komt toe aan de Engelse hofarts William Gilbert. In 1600 publiceerde hij De Magnete, een boek dat tijdgenoten als Kepler en Galilei sterk beïnvloedde. Ook hier een opvallend empirische benadering, zij het dat wiskundige uitwerkingen, cruciaal in de wetenschappelijke omwenteling van de zeventiende eeuw, nog ontbreken. Gilbert, die zelf grossiert in machteloze omschrijvingen, haalt fel uit naar scholastici, in zijn ogen "ongeletterde aanbidders van absurditeiten'. Verschuur citeert de arts met zichtbaar genoegen, afkerig als hij zich toont van "blind bijgeloof' en "geschriften van dode filosofen'.

Aardiger was geweest als hij Aristoteles' mening erbij had gezet: dat alles dat door mensenhanden wordt voortgebracht tegennatuurlijk is zodat experimenteren, in tegenstelling tot gedachtenanalyse en waarneming, nooit tot kennis leidt. Ook verzuimt Verschuur te vermelden dat Gilbert voortbouwde op bestaande kennis van vaklieden van buiten de universiteit, en dat hij zo wetenschap en techniek met elkaar in contact bracht.

Bewegende lading

De negentiende eeuw vormt het hart van Verschuurs studie. Hans Christian Oersted ontdekte in 1820 de magnetische werking van een stroomdraad, André Marie Ampère zag in dat magnetisme veroorzaakt wordt door bewegende lading en Michael Faraday vond in 1831 het verschijnsel inductie en introduceerde zijn magnetische veldlijnen. Elektriciteit en magnetisme kwamen in 1873 samen in de theorie van het elektromagnetisme van James Clerk Maxwell, bij toeval experimenteel bevestigd door Heinrich Hertz' radiogolven van 1886. De bijdragen vanuit de vaste stof fysica negerend (te ingewikkeld?), springt Verschuur vervolgens naar de jaren vijftig van deze eeuw, toen Richard Feynman zijn quantumelektrodynamica (QED) introduceerde, het veldbegrip op de achtergrond raakte en de unificatiegedachte de fysica begon te beheersen.

Eigengereid

In Hidden attraction is weinig plaats voor denkbeelden die achteraf bezien een dwaalspoor bleken te zijn. Toch is het jammer dat zo Descartes ontbreekt met zijn aarde vol gegroefde poriën waarin de magnetische deeltjes (een soort wokkels) draaiend binnen konden dringen. Positief is dat Verschuur zijn hoofdfiguren leven inblaast door met biografische bijzonderheden te komen. Het negeren van primaire bronnen leidt in het geval van Pieter Zeeman tot een enormiteit. Verschuur laat Heike Kammerling (sic) Onnes zijn assistent wegens eigengereid optreden ontslaan, terwijl deze in werkelijkheid (tevergeefs) trachtte Zeeman als lector voor Leiden te behouden.

Ontsporen doet Verschuur wanneer hij zich waagt aan bespiegelingen over de toekomst van de wetenschap. In zijn ogen illustreert de geschiedenis van het magnetisme fraai "de ontwikkeling van wetenschap naar waarheid en zekerheid'. Als de "Theorie van Alles' er eenmaal is, zo luidt zijn verwachting, krijgt armzalig bijgeloof de status van "historische curiositeit'.

En dat die allesomvattende theorie er komt, dat is zeker: ""Alles wat de geleerden moeten doen is geduldig het pad volgen dat naar de wijsheid voert.' Is het eindpunt bereikt, dan wordt wetenschap 'een vorm van kunst, ten dienste van een rationele nieuwe wereld'.

Toegegeven, het recalcitrante scepticisme van Paul Feyerabend ("anything goes') is het andere uiterste, maar het vooruitgangsdenken dat Gerrit Verschuur debiteert heeft veel weg van curieus bijgeloof.