Recensie

Recensie

Hendrik Lorentz: een pragmaticus op topniveau

Biografieën Waarin schuilt de grootsheid van Hendrik Lorentz? Binnen korte tijd verschenen twee biografieën van de natuurkundige.

Albert Einstein en Hendrik Lorentz voor het huis van Paul Ehrenfest, in 1921.
Albert Einstein en Hendrik Lorentz voor het huis van Paul Ehrenfest, in 1921. Foto Paul Ehrenfest

Bij wijze van spreken vanaf de dag van zijn begrafenis had de fysicus H.A. Lorentz recht op een goed toegankelijke en tegelijk wetenschappelijk verantwoorde, feitelijk betrouwbare biografie. Het heeft veel te lang geduurd, maar in oktober was het dan toch zover, en hoe: binnen een week verschenen er twee.

Ja, die begrafenis. Beide boeken openen ermee. En terecht, want het was een gebeurtenis uniek in de annalen van de Nederlandse wetenschap. Het is 9 februari 1928, tegen het middaguur. Op de Grote Markt van Haarlem beieren de klokken van de Sint Bavo. De baar wordt gevolgd door een vijftiental koetsen met daarin niet alleen de naaste familie maar ook vertegenwoordigers van het Koninklijk Huis, van de regering, en van het puikje van de binnen- en buitenlandse wetenschap.

Een open rijtuig daar achteraan puilt uit van de uit alle windstreken toegezonden boeketten. De Rijkstelegraafdienst zet drie minuten lang haar seinmachines uit. Langs de begrafenisstoet staat een duizendkoppige menigte opgesteld om de grote man de laatste (en voor velen ook de eerste) eer te bewijzen. Staande bij het graf draagt Albert Einstein een nieuwe variant aan op de bewoordingen waarin hij bij eerdere gelegenheden zijn bewondering heeft gegoten voor deze meest vereerde van al zijn leermeesters.

Publiciteit

Hoezo die bewondering? En hoezo die enorme belangstelling, van hoog tot laag, voor een natuurkundige op wiens naam geen spectaculaire ontdekkingen staan, wiens omvangrijk wetenschappelijk werk aan elkaar hangt van de hogere wiskunde, en wiens persoonlijkheid door biograaf Anne Kox onder gering voorbehoud als ‘saai’ wordt omschreven?

De auteurs van beide biografieën stellen zich ten doel het waarom van die bewondering uit te leggen. In die van Berends & Van Delft wordt bovendien een poging gedaan te verklaren waar die massale belangstelling bij de begrafenis vandaan kwam. Daarbij heeft, het ligt voor de hand, de hoge mate van publiciteit die Lorentz in zijn laatste jaren ten deel viel de doorslag gegeven.

Publiciteit rond zijn verzoenend optreden na de Eerste Wereldoorlog voor de Volkenbond, de voorganger van de Verenigde Naties. Maar vooral publiciteit rond de spectaculaire viering, ruim twee jaar vóór zijn dood, van de vijftigste verjaardag van zijn proefschrift. Als bij zo’n gelegenheid de jubilaris wordt toegesproken door niemand minder dan premier Hendrikus Colijn, Nobelprijswinnares Marie Curie en de sinds 1919 wereldberoemde Albert Einstein, ja, dan haal je als Leids emeritus hoogleraar de pers wel.

Maar nogmaals, waarom nam dit drietal de moeite om naar het Leidse Rapenburg af te reizen? Waarin schuilt nu eigenlijk Lorentz’ grootheid? Wat maakt hem, gelijk op met Christiaan Huygens, tot Nederlands grootste natuurwetenschapper?

Hoogbegaafd

Dat proefschrift uit 1875 heeft in menig opzicht voor die latere grootheid de grondslagen gelegd. De wijze waarop het tot stand kwam, is zelfs voor die tijd op het bizarre af. Hoogbegaafd was Hendrik Antoon zeker. Op zijn 16de verliet hij, met uitsluitend tienen, de Arnhemse Hogere Burgerschool, om een jaar later, na het toen nog vereiste staatsexamen Grieks en Latijn, zich in Leiden voor natuurkunde in te schrijven. Op zijn 19de legde hij ook alweer briljant het kandidaatsexamen af, waarop hij naar het ouderlijk huis in Arnhem terugkeerde.

Als leraar aan de avond-hbs bereidde hij er overdag eerst zijn doctoraalexamen en daarna ook zijn proefschrift voor. In 1875 mocht hij zich, 22 jaar jong, doctor noemen en ging hij naar een leraarschap buiten Arnhem omzien. Twee jaar later leek hij daar in Leiden in te slagen, en inderdaad keerde hij eind 1877 naar die stad terug, alleen niet als leraar maar als hoogleraar.

Wat dit alles mogelijk maakte, zo maken de biografen eensgezind duidelijk, school hem niet alleen in Lorentz’ fenomenale verstand of de erkenning daarvan door zijn schoolmeesters en zijn promotor, de politiek invloedrijke hoogleraar Pieter Rijke. Breder gezien zat het hem ook in twee onderwijshervormingen. Door de oprichting van de hbs kwam er een uitstekende natuurwetenschappelijke vooropleiding. Ook nam het aantal hoogleraarsposten snel toe.

Lorentzkracht

Nu de inhoud van het proefschrift, getiteld Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht. In het voetspoor van Maxwells toen nog heel recente ontmaskering van licht als elektromagnetisch verschijnsel wist Lorentz zich er in één klap mee in de voorhoede te nestelen van het denken over deze verschijnselen – verschijnselen die onmisbaar zijn voor een inzicht in hoe onze materiële wereld in elkaar steekt. Binnen weinige jaren zal Lorentz die natuurkundige voorhoede zelf gaan aanvoeren, tot in 1905 Einstein met zijn speciale relativiteitstheorie de koppositie overneemt en tijdens Lorentz’ leven niet meer afstaat.

In beide biografieën wordt uitgelegd welk door Maxwell opengelaten vraagstuk het proefschrift oplost, op welke eerdere gedachtegangen het zoal voortbouwt, en op welke manier het proefschrift al het programma vormt voor wat de kern van Lorentz’ levenswerk zou gaan uitmaken – zijn ‘elektronentheorie’. In de loop van het werken aan die theorie kwam hij op wiskundige vergelijkingen uit die, onder de namen ‘lorentzcontractie’, ‘lorentztransformaties’ en ‘lorentzkracht’, nog altijd in de natuurkundeleerboeken voortleven.

Wel hechten wij nu aan die begrippen rijkelijk andere betekenissen dan Lorentz zelf deed. Voor hem waren het denkinstrumenten, onmisbaar voor zijn centrale inzicht: de ‘weegbare materie’ staat helemaal los van de ‘aether’ waarin die elektromagnetische verschijnselen zich voordoen. En precies dat inzicht schiep vervolgens voor Einstein de denkruimte om in 1905 die aether eenvoudigweg overbodig te verklaren – een stap die Lorentz, bij al zijn oprechte bewondering voor Einsteins beide relativiteitstheorieën, zelf nooit heeft willen zetten.

De wiskunde terzijde

De uitleg die in beide biografieën van dit alles wordt gegeven, vertoont nogal wat verschillen. Wat ze gemeen hebben, is alleen dat in beide de door Lorentz gehanteerde wiskunde terzijde wordt gelaten. Op de 591 bladzijden tekst van de biografie van Berends & Van Delft kwam ik twee formules tegen; op de 256 van Kox zelfs dat niet. Toegegeven, het kan je lezers kosten, maar in een geval als dat van Lorentz, wiens hele werk staat en valt met de wiskundige afleiding van zijn inzichten, gaat zo’n drastische onthouding toch wel erg ver. Waarom die wiskunde niet in de tekst zelf uitgelegd, met een aanwijzing voor de lezer die daar geen zin in heeft waar hij weer zonder gevaar kan aanhaken? Of waarom de wiskunde niet in een reeks korte essays achterin nader onder de loep genomen?

Wat resteert, is de begripsmatige uitleg. Kox heeft die in twee afzonderlijke hoofdstukken ondergebracht, en daarmee leven en werk strak van elkaar gescheiden. De twee andere biografen verwerken hun uitleg soepeler, en daarmee overzichtelijker, in hun grotendeels chronologische overzicht van leven en werk. Ook voorziet laatstgenoemd tweetal relaas en uitleg op zowat elk denkbaar punt van veel meer detaillering. Soms houdt die de vlotte lectuur behoorlijk op; soms vormt ze juist een welkome aanvulling op het wel erg spaarzame van Kox’ relaas. Een voorbeeld van het laatste is de omstandigheid dat Maxwell zelf binnen een jaar het proefschrift van de jonge doctor in handen kreeg en met grote waardering doornam.

Wat beide boeken gemeen hebben, is het ontbreken van een rode draad

Ook verderop, waar Lorentz’ optreden op het internationale podium ter sprake komt, geeft de detaillering kleur aan allerlei gebeurtenissen die Kox veel kaler vermeldt. Hoogtepunten zijn Lorentz’ alom bewonderde voorzitterschap van de fameuze ‘Solvay conferenties’ – de eerste keer dat een streng geselecteerd puikje van een wetenschapsgebied bij elkaar kwam om kernproblemen aan de grenzen van het vakgebied in informele sfeer met elkaar te bespreken. Of Lorentz’ pogingen om de na 1914 in één brute klap uiteengevallen internationale natuurkundige gemeenschap na de verwoestende wereldoorlog te herstellen. Of Lorentz’ formidabele, jarenlang volgehouden, ook weer wiskundige arbeid aan het vraagstuk hoe de Zuiderzee verantwoord kon worden afgesloten.

Wat beide boeken dan weer gemeen hebben, is het ontbreken van een rode draad. Het is het tijdsverloop dat de boel bijeenhoudt, en voor een biografie waar je je kop bij wilt houden en waarvan je hoopt dat er je na afloop ook nog wat van bij blijft, is dat eigenlijk niet genoeg. Wel vind je bij Berends & Van Delft, meer dan bij Kox, op een enkele pagina flitsen van inzicht in bredere vragen. Voorbeelden zijn de verhouding, bij Lorentz, tussen theorie en experiment, of hoe de stijl van zijn denken te karakteriseren valt. Daarbij wijzen ze op het kant en klare ervan. Nooit biedt Lorentz je enig inzicht in hoe hij op zijn ideeën kwam, plotseling zijn ze er, persklaar afgeleverd.

Op een van de laatste pagina’s wijzen ze even op het pragmatische van Lorentz’ kijk op wetenschap en de manier waarop hij die zelf beoefende. In de eerste jaren van de speciale relativiteitstheorie stond die onder de collega’s op naam van Einstein en Lorentz beiden. Maar Lorentz zag dat zelf zo niet, en terecht niet. Einstein dacht top-down, in algemene principes, terwijl Lorentz, als echte pragmaticus, bottom-up, vanuit de verschijnselen en de vergelijkingen te werk ging. Wat allerminst wegnam dat hij, genereus en open van geest als hij was, de grootheid van Einsteins aanpak als zo ongeveer eerste wist te her- en te erkennen.

Brieven verbranden

Dat pragmatisme dat Lorentz als creatief wetenschapper kenmerkte, had het niet voor de hand gelegen daar de rode draad aan te treffen die werk en leven bijeenhoudt? Een pragmatisme dat ook zijn internationale verzoeningspogingen kenmerkt, en al evenzeer zijn keuze om in 1912 zijn hoogleraarschap in Leiden om te wisselen voor het curatorschap van het natuurkundig kabinet van Teylers Museum in Haarlem.

En zelfs mogen we Lorentz de pragmaticus aan het werk zien in de opdracht aan zijn vrouw Aletta om na zijn dood drie pakken brieven ongezien te verbranden. Wie weet wat voor onvermoede hartstochten er toch nog schuil gingen achter het evenwichtige, vriendelijke, vredelievende, harmonische, royale, bescheidene, kortom algeheel rechtschapene en tegelijk afstandelijke van Lorentz?

Tot slot: wat als je niet allebei de biografieën tot je wilt nemen maar voor de keus staat? Mijn consumentenadvies luidt allereerst: lees, gezien de grootheid van de hoofdpersoon, in elk geval een van beide. En verder hangt het er maar net van af waar je naar op zoek bent. Die van Kox is een stuk handzamer maar ook wat vlak; die van Berends & Van Delft is uitbundiger en zowat driemaal zo uitvoerig, met meer bijzaken maar ook scherper karakteristieken. Een rode draad hanteren ze geen van beide, maar als je je onderweg Lorentz voor ogen houdt als iemand die de pragmatische aanpak wist te voeren tot het hoogste daar nog mee te bereiken niveau, dan is elk van beide boeken de lectuur meer dan waard.