J.D. van der Waals, Over de vraag naar de meest fundamenteele wetten der natuur · dbnl

(1)

wetten der natuur

J.D. van der Waals

bron

J.D. van der Waals, Over de vraag naar de meest fundamenteele wetten der natuur. Wolters, Groningen 1909

Zie voor verantwoording: http://www.dbnl.org/tekst/waal018over01_01/colofon.htm

© 2008 dbnl / erven J.D. van der Waals

(2)

[Over de vraag naar de meest fundamenteele wetten der natuur]

E

DELACHTBARE

H

EEREN

B

URGEMEESTER

, W

ETHOUDERS EN

L

EDEN VAN DEN

R

AAD DEZER

G

EMEENTE

,

E

DELGROOTACHTBARE

H

EEREN

C

URATOREN DEZER

U

NIVERSITEIT

, H

OOGGELEERDE

H

EEREN

P

ROFESSOREN

,

Z

EERGELEERDE

H

EEREN

D

OCTOREN

, D

AMES EN

H

EEREN

S

TUDENTEN

,

E

N

G

IJ

A

LLEN

,

DIE DEZE PLECHTIGHEID MET UW TEGENWOORDIGHEID VEREERT

,

Z

EER

G

EWENSCHTE

T

OEHOORDERS

!

en daaronder vooral Gij, mijn Vader, het zij mij vergund mij in het bijzonder tot u te wenden. Het zal niemand verwonderen, dat gij een voorname plaats in mijn gedachten inneemt, nu ik als uw opvolger het ambt aanvaard, door u zoo langen tijd en met zooveel toewijding vervuld. Het is niet zonder weemoed, dat ik dit doe, en ik zal mijzelf waarschijnlijk nog langen tijd misplaatst voelen op de plaats, die in mijn gedachten nog aan u toekomt.

Veel is er veranderd in den tijd sedert gij, in 1877, het hoogleeraarsambt aanvaardet, en niet het minst op het gebied van de weten-

J.D. van der Waals, Over de vraag naar de meest fundamenteele wetten der natuur

(3)

schap, waaraan gij uw leven hebt gewijd. Wel waren in de jaren, die aan het dertigjarig tijdvak van uw professoraat voorafgingen, eenige zeer vérstrekkende theorieën opgesteld, als de electriciteitsleer van M

AXWELL

en de tweede hoofdwet der thermodynamica, welke laatste, hoewel in zekeren zin reeds van C

ARNOT

dateerende, toch eerst door het werk van C

LAUSIUS

tot een algemeen leidend beginsel in de natuurwetenschap was verheven, maar M

AXWELL

'

S

leer miste nog den steun van de experimenteele bevestiging door de proeven van H

ERTZ

en de uitbreiding door de electronen-theorie van L

ORENTZ

, en de thermodynamica miste nog de meesterlijke ontwikkelingen van G

IBBS

en uw mengsel-theorie, die de groote waarde ervan voor onze kennis van de thermische verschijnselen met der daad hebben aangetoond. Het omwerken en uitbreiden van onze kennis der natuur in verband met die nieuwe algemeene theorieën bleef dus voor dat dertigjarig tijdvak weggelegd.

Inderdaad is de ontwikkeling der natuurkunde in dat tijdvak zoo buitengewoon

groot geweest, dat het niet te verwonderen zou geweest zijn, wanneer de physici in

een eenigszins zelfbewuste of zelfs overmoedige stemming verkeerden. Toch is niets

minder het geval dan dat. Het is juist kenmerkend voor de ont-

(4)

wikkeling der natuurkunde in de laatste dertig jaren, dat de overmoedige stemming, die aan het begin van dat tijdperk nog de heerschende was, plaats heeft gemaakt voor een meer bescheidene, veelal àl te bescheidene. Was in den aanvang van dat tijdvak onder de natuurkundigen de meening nog de heerschende, dat de wijsbegeerte had afgedaan, en dat haar plaats zou ingenomen worden door de natuurkunde, die met haar begrippen van kracht en stof in de diepste geheimen van het bestaande was doorgedrongen, thans wanhopen de meeste natuurkundigen er veeleer aan iets over den waren aard der lichamen te weten te komen, en beschouwen zij onze

voorstellingen van moleculen, atomen en electronen niet als gegevens aangaande ons, wel niet met zekerheid maar dan toch met groote waarschijnlijkheid, bekende realiteiten, maar beschouwen zij die voorstellingen enkel als beelden, die ons misschien kunnen dienen om de verschillende waarneembare verschijnselen

gemakkelijker in verband met elkaar te beschouwen en te overzien, maar die op zich zelf geen kenwaarde bezitten.

Ik voor mij sta altijd eenigszins ongeloovig tegenover de ijverige verzekeringen van vele natuurkundigen, dat het hun slechts om de feiten te doen is, en niet om de beelden, die men ter

(5)

verklaring daarvan kan bedenken. Of zou het iemand, die van een verschijnsel, dat tot nog toe tot op twee decimalen gemeten was, de derde decimaal tracht te bepalen, zoozeer interesseeren of die decimaal nu juist een 4 of een 7 is, ware het niet, dat hij hoopt uit die getallen conclusies te kunnen trekken aangaande den aard der stof, waaraan hij het verschijnsel waarneemt? En zou de algemeene levendige

belangstelling, die de proeven van K

AUFMANN

hebben gevonden, daaraan toe te schrijven zijn, dat men zich zoo interesseerde voor de feitelijke gedaante van de kromme lijnen, die hij bij zijn opstelling verkreeg, of zou het niet veeleer zijn, dat men wilde weten, of de electronen, als zij zich bewegen, nu eigenlijk gedeformeerd worden of niet.

Toch is het feit, dat men zulke verzekeringen zoo vaak hoort, een interessant verschijnsel in zooverre als het de uiterste bescheidenheid der tegenwoordige natuurkundigen aantoont. Ik zal het niet wagen een poging te doen, de oorzaken van deze veranderde stemming volledig na te gaan. Ongetwijfeld hebben hierbij zoowel in, als buiten het gebied der natuurkundige wetenschap liggende invloeden

samengewerkt. Ik wil slechts op één van de factoren wijzen, namelijk op het feit, dat

iedere overwinning, die op physisch gebied behaald wordt, iedere vraag die

(6)

wordt opgelost, het stellen van een aantal nieuwe vragen na zich sleept.

Het opstellen van de toestandsvergelijking geeft aanleiding tot de vraag, of het volume der moleculen van de temperatuur afhangt en wat de wet hunner onderlinge attractie is, of die attractie misschien tot electrische krachten is terug te brengen en of zij van de snelheid der moleculen afhangt. Het feit, dat de electronen-theorie in staat blijkt van zooveel verschijnselen op electrisch en optisch gebied een natuurlijke verklaring te geven, verleent aan de vraag naar den aard dier electronen een bijzonder belang. En den samenhang, die men heeft opgemerkt tusschen de spectra door de dampen van verschillende elementen uitgezonden, brengt de vraag aan de orde, welke mechanismen in staat zijn dergelijke eensdeels gecompliceerde, anderdeels

regelmatige spectra te voorschijn te roepen.

Zoo is het niet te verwonderen, dat in een tijd, waarin het aantal behaalde

overwinningen groot is, het aantal nieuwe vragen zoo overstelpend is, dat een indruk van verbijstering over het onbekende misschien nog grooter is dan die van triomph over de overwonnen moeilijkheden. Daarbij komt, dat het niet alleen nieuwe vragen zijn, die zich voordoen, maar dat ook van vele vragen, waarop men vroeger

(7)

meende een definitief antwoord te kunnen geven, de oude oplossing tengevolge van door nieuwe ontdekkingen gewijzigde inzichten weer meer en meer problematisch wordt. En dat geldt niet alleen vragen van ondergeschikt belang; dat geldt vóór alle juist de grootste vraag van de verklarende physica: de vraag naar de meest

fundamenteele natuurwetten. Men meende tot voor korten tijd in de principes der

mechanica, zooals die door N

EWTON

zijn geformuleerd, de meest fundamenteele

wetten der natuur te bezitten, en achtte een physisch verschijnsel geheel verklaard,

wanneer men het tot die mechanische wetten had teruggebracht, zoodat men de taak

der theoretische natuurkunde kort kon samenvatten als: de mechanische verklaring

der natuur. Thans echter is er niet alleen ernstige twijfel gerezen aan de fundamenteele

beteekenis, maar zelfs aan de absolute nauwkeurigheid van die wetten. Er wordt zelfs

overwogen, of zij niet, wel verre van de grondwetten der natuur te zijn, veeleer slechts

als regels moeten beschouwd worden, die in speciale gevallen, wanneer namelijk de

snelheden niet te groot zijn, en de versnellingen niet te plotseling intreden, de

beweging der lichamen met zekeren graad van benadering aangeven, en wier

gedeeltelijke geldigheid uit andere meer fundamenteele natuurwetten kan worden

afgeleid.

(8)

Het komt mij trouwens voor, dat er geen reden is ons te verwonderen, dat de meening, dat de wetten der mechanica de meest fundamenteele natuurwetten zijn, bestrijding vindt. Integendeel vind ik meer reden van verwondering in het feit, dat er niet vroeger naar een verklaring van de mechanische wetten uit meer fundamenteele gezocht is.

De mechanische wetten toch komen mij voor op een irrationeele onderstelling gebaseerd te zijn, die ze ongeschikt maakt als basis van onze natuurwetenschap te dienen.

Ik meen hiermee het volgende. In de mechanica wordt het traagheidsbeginsel aangenomen, d.w.z. er wordt aangenomen, dat een lichaam, dat zich in beweging bevindt, in beweging zal blijven en wel met constante snelheid, tenzij er een kracht op werkt, die de bewegingstoestand wijzigt. Er wordt dus aangenomen, dat wij kennis van de krachten, die op een lichaam werken, noodig hebben om de versnelling te bepalen; de snelheid zal blijven voortbestaan onathankelijk van de kracht. Een gevolg hiervan is, dat men om de beweging geheel te kunnen bepalen behalve de krachten nog twee dingen moet kennen: den aanvangsstand van het lichaam en de

aanvangssnelheid. Nemen wij als voorbeeld de baan, die door een kogel onder den invloed der zwaartekracht wordt

(9)

beschreven; dan wordt door de zwaartekracht bepaald, dat die baan een parabool zal zijn. Om die parabool echter geheel te kennen, is het noodig niet alleen te weten, waar die kogel is afgeschoten, maar ook wat de grootte en de richting der snelheid zijn, waarmee de kogel het geweer verliet. Wanneer wij nu als eisch voor een wetmatige verklaring der natuur stellen, dat de toestand van een volgend oogenblik geheel bepaald zal zijn door den toestand op een vorig oogenblik, dan voldoet de mechanica hieraan in zooverre, dat zij den toestand op dat vorige oogenblik gegeven denkt door den stand en door de snelheid der lichamen.

Tegen een dergelijke wijze van den toestand te bepalen heb ik het volgende bezwaar: een snelheid bestaat niet op een enkel oogenblik, doch slechts gedurende zekeren tijd en mag dus niet gebruikt worden om den toestand op een oogenblik te bepalen. Wanneer men een snelheid wil definieeren, heeft men steeds twee

oogenblikken noodig, en moet men den tusschen die oogenblikken afgelegden weg door den verloopen tijd deelen; het is nooit mogelijk een snelheid te bepalen, het is ook niet mogelijk het begrip snelheid te begrijpen zonder uit het tegenwoordig oogenblik uit te gaan.

Zoo iemand aan de juistheid dezer bewering twijfelt, laat hij dan trachten aan te

geven,

(10)

waarin het verschil bestaat tusschen twee geheel gelijke en gelijkvormige lichamen, waarvan het eene in rust en het andere in beweging verkeert. Hij zal wellicht zeggen, dat een tijdje dt geleden het eerste reeds denzelfden stand innam als nu, terwijl het tweede toen een anderen stand had. Goed, dat is een verschil, dat een tijdje dt geleden bestond, maar waarin bestaat het verschil nu? Het komt mij voor, dat er een zekere moeilijkheid is gelegen in het beantwoorden dezer vraag. Toch moet er nu wel degelijk een verschil bestaan, want waren de systemen geheel aan elkaar gelijk, dan zouden zij, als er geen verschillende uitwendige oorzaken op werkten, steeds gelijk blijven.

Men zou kunnen zeggen: de snelheid, die tot op dit oogenblik heeft bestaan is oorzaak, dat ook na dit oogenblik de beweging voortduurt. Dit moet ongetwijfeld juist zijn. Maar het kan toch slechts indirect zoo zijn. Wanneer wij toch geen ‘werking op een afstand in den tijd’ toelaten, zal die verleden snelheid de toekomstige alleen kunnen influenceeren door het oogenblik ‘nu’ heen. Er moet nu iets bestaan, wat het gevolg is van de vroegere snelheid en op zijn beurt de latere beweging veroorzaakt.

Zoo kom ik tot de conclusie, dat het begrip snelheid, moge het al bruikbaar zijn om den toestand

(11)

op een gegeven oogenblik te bepalen, dat toch slechts op indirecte wijze kan doen.

In een bewegend lichaam moet nog iets anders aanwezig zijn dan snelheid d.w.z.

verplaatsing, die in zeker tijdsverloop plaats vindt, namelijk iets, wat op een ieder ondeelbaar oogenblik bestaat en de oorzaak der latere verplaatsing is.

Het hier geuite bezwaar tegen de gewone mechanische opvatting, die in snelheid een onafhankelijk gegeven zonder meer ziet, is niet nieuw. Het is reeds door L

EIBNITZ¹⁾

uitgesproken. Deze meende aan de moeilijkheid te ontkomen door als verschil tusschen een bewegend en een rustend lichaam aan te nemen, dat het eerste een zekere grootheid zou bevatten, die hij vis viva noemt, en die evenredig zou zijn aan het product van de massa en het quadraat van de snelheid.

Naar aanleiding van deze uitspraak van L

EIBNITZ

is een langdurige strijd ontbrand over de maat der levende krachten. De aanhangers van D

ESCARTES

en van N

EWTON

wilden als maat gebruiken het product van massa en snelheid, dus wat wij nu hoeveelheid van bewe-

1) Verg. de verhandelingen: ‘De ipsa natura’. Leibnitii Op. Phil. ed. ERDMANN, p. 154.

en ‘Specimen dynamicum’ Leibnitii Op. Phil. ed. DUTENS, III, p. 315.

(12)

ging noemen, zooals het toen trouwens ook al werd genoemd, terwijl de aanhangers van L

EIBNITZ

zich hielden aan diens maat, dus aan wat wij thans kinetische energie noemen. Men stelt het wel eens voor, alsof de Leibnitzianen in dezen strijd gelijk hadden. Zeker hebben zij in zooverre de zege behaald, dat hun maat thans nog

‘levende kracht’ wordt genoemd. Dat zij daarom het recht aan hun zijde zouden gehad hebben, kan ik echter niet inzien. Wanneer men met 's G

RAVENZANDE

de kracht definieert als datgene, wat een bewegend lichaam van een punt naar het volgende drijft, dan is het niet in te zien, wraarom eerder de kinetische energie dan de hoeveelheid van beweging aan deze definitie zou beantwoorden.

Het komt mij voor, dat het niet is uit te maken, welke van beide partijen gelijk had, en dat de strijd over de juiste maat der levende kracht in den grond even zinloos is, als wanneer men zou gaan strijden, of men de sterkte van een trilling moet meten door de amplitude of door de energie, die de trilling vertegenwoordigt en die evenredig is met het kwadraat der amplitude. Ieder zal hierop antwoorden, dat dat volmaakt onverschillig is. Het hangt eenvoudig af, van wat men onder de sterkte van de trilling wenscht te verstaan. Iedere maat is goed, mits een bepaalde waarde

(13)

van de maat maar ondubbelzinnig met een bepaalde waarde van het verschijnsel samenhangt.

Het is nu wel opmerkelijk, dat men te midden van den strijd over de maat der levende kracht, die naar het mij voorkomt geheel van beteekenis ontbloot is, nagenoeg geheel zweeg over dè vraag, waarin die ‘vis insita corporibus moventibus’ nu eigenlijk bestaat. Slechts even is deze vraag door S

TURM

in het midden gebracht L

EIBNITZ¹⁾

beantwoordt haar door te verklaren: ‘Deze kracht kan wel duidelijk begrepen, maar niet op aanschouwelijke wijze verklaard worden; zij behoeft trouwens niet op zulk een wijze verklaard te worden, evenmin als het wezen der ziel. Kracht toch is een van die zaken, die wij niet door de verbeeldingskracht, maar door het verstand bereiken.’

Het komt mij voor, dat L

EIBNITZ

toont hier nog eenigszins onder den invloed te staan van de bij de middeleeuwsche Aristotelici zoo geliefde verklaringswijze van verschijnselen met behulp van zoogenaamde ‘facultates occultae.’ De verklaring van het voortbewegen der lichamen ten gevolge van een ‘vis viva’, die zij zouden bevatten, valt inderdaad in hetzelfde kader als de verklaring, dat opium slaap verwekt door haar ‘virtus dormitiva.’ Het komt mij dan ook

1) Ed. ERDMANN, l.c. § 7, p. 156.

(14)

voor, dat S

TURM

volkomen het recht had te vragen, waarin die vis viva dan toch eigenlijk bestond. Toch is deze vraag voor zoover ik weet nooit meer gesteld.

De reden, waarom ik dezen ouden strijd thans nog eens ter sprake breng is deze, dat de vraag van S

TURM

weliswaar niet meer opzettelijk is gesteld, maar dat er eenige jaren geleden een hypothese is opgesteld, die als mogelijk antwoord op de vraag van S

TURM

kan beschouwd worden.

Ik meen het van algemeene bekendheid te mogen onderstellen, dat N

EWTON

, hoewel zelf niet geloovende aan de directe wisselwerking van lichamen, die zich op een zekeren afstand van elkander bevinden, toch het gebruik van de onderstelling van dergelijke afstandskrachten in de natuurkunde heeft ingevoerd. Tegen deze onderstelling is oppositie ontstaan. Men meende: lichamen kunnen geen werking uitoefenen op een plaats, waar zij zich niet bevinden. En sedert F

ARADAY

ons leerde de werking van lichamen, die ver van elkaar verwijderd zijn, te verklaren door aan te nemen, dat er een medium tusschen die lichamen aanwezig moet zijn, dat de werking overbrengt, en M

AXWELL

dit denkbeeld op zoo meesterlijke wijze in zijn theorie van electriciteit en magnetisme had belichaamd, heeft het in de natuurkunde alge-

(15)

meene toepassing gevonden. Het is nu wel merkwaardig, dat van het bezwaar tegen die andere irrationeele onderstelling der mechanica, die wij meenden te kunnen qualificeeren door te zeggen, dat zij aanneemt, dat de gevolgen intreden, wanneer de oorzaak niet meer bestaat, in dezelfde richting een oplossing is te vinden. Wanneer wij bijvoorbeeld een kanonschot hooren eenige seconden, nadat het is afgevuurd, dan verklaren wij dat door aan te nemen, dat het geluid gedurende den tijd, die verliep tusschen het afgaan en het waarnemen van het schot, zich door het tusschenliggende medium heen van het kanon tot ons oor heeft voortgeplant. Wanneer het medium dus van dien aard is, dat evenwichtsverstoringen tijd noodig hebben om zich erin voort te planten, dan kan het zoowel van een werking op een afstand in plaats als in tijd rekenschap geven.

Hierop berust nu ook de verklaring met behulp waarvan wij aan de moeilijkheden,

die in de wetten der mechanica liggen opgesloten, kunnen ontkomen. Wanneer wij

aannemen, dat alle lichamen electrische ladingen bezitten - wat wij toch reeds wegens

hun optisch gedrag geneigd zijn te doen - dan kunnen wij de vraag, op welke wijze

de beweging, die tot op dit oogenblik heeft plaats gehad, de toekomstige beweging

kan beïnvloeden, aldus be-

(16)

antwoorden: die verleden beweging bestaat thans nog, doordat zij zich in een thans bestaanden, gewijzigden toestand der middenstof openbaart. Evenals de invloed van het kanonschot nog voortbestaat in den vorm van luchttrillingen en deze later mijn oor pas bereiken en daar de gewaarwording van geluid teweeg brengen, zoo bestaat ook de invloed der vroegere beweging voort in het electro-magnetisch krachtenveld en kan dit veld op zijn beurt invloed uitoefenen op de latere beweging der lichamen.

Schijnbaar is er een verschil tusschen deze twee gevallen. In het voorbeeld van het kanonschot ligt er een aanzienlijke afstand tusschen de plaats, waar het geluid wordt voortgebracht en die, waar het wordt waargenomen, en de voortplanting van het geluid over dien afstand kan van het tijdsverschil tusschen oorzaak en gevolg rekenschap geven. De wet der traagheid echter geldt voor één enkel lichaam, waarvan de voortbeweging moet verklaard worden. Schijnbaar is hier dus van geen

voortplanting sprake. Toch is dit verschil niet essentieel: het kleinste systeem, dat wij ons in beweging kunnen denken - en als zoodanig beschouwen wij tegenwoordig het electron - heeft toch nog altijd een zekere grootte; de verschillende punten ervan hebben een zekeren afstand, en de krachtswerking, die van één punt ervan

(17)

uitgaat, doet zich dus iets, zij het nog zoo weinig, later in een ander punt ervan gevoelen. En dit tijdsverschil is voldoende om rekenschap te geven hoe de vroegere beweging haar invloed op de latere kan uitoefenen.

Het antwoord, dat wij op de vraag van S

TURM

zouden willen geven, kan dus zoo geformuleerd worden: De eigenlijke ‘vis viva’ in den zin, die L

EIBNITZ

aan dit woord hechtte, namelijk datgene, wat een bewegend stelsel bezit, waardoor het zich van een stilstaand stelsel onderscheidt en tengevolge waarvan het ook in het vervolg blijft bewegen is het magnetisch en het door de beweging gewijzigd electrisch krachtenveld.

Nemen wij nu nog aan, dat de electronen geen massa bezitten in den mechanischen zin, doch slechts de zoogenaamde electro-magnetische massa, die juist een gevolg van dit krachtenveld is, en denken wij de moleculen uit zulke positieve en negatieve electronen opgebouwd, zoodat er in de natuur in het geheel geen mechanische massa voorkomt, dan hebben wij een wereldbeeld gevormd - het zoogenaamde

electro-magnetische wereldbeeld - waartegen de bezwaren, die wij tegen het

‘mechanische wereldbeeld’ hebben in het midden gebracht, niet gelden.

Immers ons bezwaar tegen de principes der

(18)

mechanica, zooals deze gewoonlijk worden geformuleerd, was, dat daarbij de krachten worden gebruikt om de versnellingen te bepalen, tengevolge waarvan de snelheden als onafhankelijke primaire gegevens worden ingevoerd. Wordt nu de massa nul gesteld, dan valt uit de vergelijking: de kracht is gelijk aan het product van massa en versnelling, ook de versnelling weg. De overblijvende vergelijkingen blijken dan van dien aard te zijn, dat zij geschikt zijn er de snelheden uit te berekenen als het krachtenveld gegeven is. Dit krachtenveld is weer door de vroegere beweging van het electron beïnvloed. Dit is dus geheel zooals wij van een rationeele dynamica verwachten.

Op grond van het bovenstaande meen ik te mogen aannemen, dat de mechanische wetten niet de meest fundamenteele natuurwetten zijn, maar dat zij veeleer een verklaring met behulp van andere, meer fundamenteele wetten vereischen, en dat de electronen-theorie in staat is die verklaring op bevredigende wijze te geven. Hiermee is echter nog niet gezegd, dat die verklaring nu ook de juiste is. Een nader zoowel experimenteel als theoretisch onderzoek zal noodig zijn om uit te maken, of het werkelijk gedrag der lichamen met dat van lichamen, die uitsluitend

electro-magnetische massa bezitten, overeenstemt. Blijkt dat niet het geval

(19)

te zijn, dan is die verklaring natuurlijk te verwerpen. Ik meen echter, dat wij dan toch niet naar het ‘mechanisch wereldbeeld’ zullen mogen terugkeeren, maar dat ook dan een verklaring van de wet der traagheid met behulp van meer elementaire wetten aan de orde blijft.

Blijkt echter de ontkenning van het bestaan van mechanische massa niet met de ervaring in strijd, dan hebben wij ons doel nog lang niet bereikt. De vraag naar de meest fundamenteele natuurwetten is dan wel een stap nader tot haar oplossing gebracht, maar opgelost is zij nog niet. Wij zagen namelijk wel, dat wij niet de mechanische wetten, maar de wetten der electriciteitsleer als de fundamenteele natuurwetten hadden te beschouwen, maar de vraag, welke nu de meest fundamenteele wetten zijn, die de electrische verschijnselen beheerschen, moet nog worden opgelost.

Op het oogenblik wordt in de electronen-theorie meestal uitgegaan van eenige

stellen van vergelijkingen die als grondvergelijkingen worden aangeduid. Deze

grondvergelijkingen zijn tweeërlei. Die der eene groep geven betrekkingen aan

tusschen de electrische en magnetische krachten, die in de ruimte heerschen, en

worden veldvergelijkingen genoemd. De andere groep bepaalt de beweging der

electronen in de krachtenvelden en deze vergelij-

(20)

kingen kunnen als de bewegingsvergelijkingen worden aangeduid. De

veldvergelijkingen vervallen weer in twee stellen, waarvan het eene stel een verband aangeeft tusschen de snelheid, waarmee de magnetische kracht verandert en de wijze, waarop de electrische krachten in de ruimte verdeeld zijn, terwijl het andere stel omgekeerd de veranderingssnelheid der electrische krachten uit de verdeeling der magnetische krachten afleidt. Zooals wij zien voldoen zij dus beide aan den eisch, die wij boven stelden, dat namelijk de veranderings-snelheden niet als onafhankelijke gegevens optreden, maar dat zij door den oogenblikkelijken toestand bepaald zijn.

Dat ook de bewegingsvergelijkingen van het massalooze electron aan dezen eisch voldoen, hebben wij reeds vermeld.

Stellen wij nu de vraag of deze vergelijkingen niet alleen de meest fundamenteele van de thans bekende vergelijkingen zijn, maar of zij grondvergelijkingen zijn in dien zin, dat zij zelf verder geen verklaring behoeven, dan moet het antwoord mijns inziens ontkennend luiden.

Wij moeten toch aannemen, dat, wanneer er een kracht op één punt van een electron werkt, het geheele electron in beweging komt. Dat eene punt, waarop aanvankelijk de kracht werkt, zal dus op zijn beurt krachten op de andere punten van het electron moeten uit-

(21)

oefenen. Over de wijze, waarop deze krachten werken, is nog geen hypothese opgesteld, terwijl wij ook in het onzekere verkeeren, of zij wel eens een vervorming van het electron teweegbrengen, of dat de gedaante van het electron onveranderlijk is. De eerste onderstelling is door L

ORENTZ

opgesteld ter verklaring van eenige proeven van M

ICHELSON

, R

AYLEIGH

en B

RACE

, T

ROUTON

en N

OBLE

en anderen.

Ter verklaring van deze proeven nam L

ORENTZ

aan, dat bij een electron, dat zich beweegt, de afmeting in de bewegingsrichting in een bepaalde, van de snelheid afhankelijke, wijze verkort wordt. A

BRAHAM

daarentegen treedt als een warm verdediger op van het denkbeeld, dat de electronen onveranderlijke gedaante bezitten.

Proeven, door K

AUFMANN

en door B

UCHERER

gedaan om deze vraag te beslissen schijnen nog niet tot overéénstemmend resultaat te hebben geleid. Toch schijnen zij aan te toonen, dat het mogelijk is metingen te doen, die in staat stellen een antwoord op deze vraag te geven, zoodat wij mogen hopen, dat binnen afzienbaren tijd deze moeilijkheid zal zijn opgelost.

Zoo zien wij, dat de electronen-theorie, wil zij er aanspraak op maken, dat haar

grondvergelijkingen inderdaad de fundamenteele natuurwetten aangeven, ongetwijfeld

nog uitge-

(22)

breid moet worden. Maar ook zonder de eischen zoo op de spits te drijven, en de vergelijkingen aanvaardende, zooals zij gewoonlijk worden opgesteld, is er toch wel aanleiding aan te nemen, dat er nog fundamenteeler wetten moeten zijn, waaruit deze grondvergelijkingen kunnen worden afgeleid. Dat wordt ons duidelijk als wij letten op de wetten der stroominductie.

Ik meen het als bekend te mogen onderstellen, dat er een electrische stroom in een ring van metaaldraad ontstaat, wanneer wij dezen met een magneet naderen. Er wordt even goed een stroom opgewekt, wanneer omgekeerd de magneet stil staat, en de draadring beweegt. De wetten van deze zoogenaamde stroominductie zijn zoodanig, dat de opgewekte stroom alleen van de relatieve beweging afhangt, zoodat het onverschillig is, welk der beide lichamen beweegt en welk stilstaat. Het is trouwens eenigszins willekeurig, welk lichaam wij als stilstaande, welk als bewegend willen beschouwen. Daar wij onze experimenten steeds op de aarde nemen, zullen beide lichamen aan de beweging der aarde deelnemen en staan zij dus geen van beide stil;

een verplaatsing is slechts een verandering der relatieve beweging.

Daar het bedrag van den inductiestroom dus hetzelfde is in het geval, dat de magneet of dat de draadring beweegt, is het te verwach-

(23)

ten, dat het ook dezelfde natuurwet is, die het bedrag in die beide gevallen beheerscht.

Wanneer wij nu echter dit bedrag uit de zoogenaamde grondvergelijkingen willen afleiden, dan blijkt, dat wij in het geval, dat de magneet beweegt, een veranderend magnetisch veld hebben, dat volgens een der veldvergelijkingen met een electrisch veld gepaard moet gaan. Deze veldvergelijking geeft dan het bedrag van den inductiestroom aan. Staat daarentegen de magneet stil, dan is het magnetisch veld constant en de electronen, die zich in de draadgeleider bevinden, bewegen zich door dat veld en ondervinden dientengevolge een kracht. Het zijn nu de

bewegingsvergelijkingen, die de sterkte van den inductiestroom in de bewegende draad bepalen. Wanneer nu die veldvergelijkingen en die bewegingsvergelijkingen inderdaad geheel onafhankelijke grondvergelijkingen waren, dan zou het wel toevallig zijn, zoo zij steeds tot denzelfden inductiestroom aanleiding gaven. Het vermoeden ligt daarom voor de hand, dat zij eigenlijk niet onafhankelijk zijn, maar beide als bijzondere gevallen in een nog meer fundamenteele natuurwet zijn opgesloten.

De behoefte aan een opvatting, die verband legde tusschen deze twee wetten,

levendig gevoelende heb ik in 1905 een artikel van

(24)

E

INSTEIN¹⁾

met vreugde begroet, in de inleiding waarvan deze beloofde een theorie te zullen geven, waarin de stroominductie steeds uit dezelfde natuurwet wordt afgeleid.

Indien hij hierin inderdaad geslaagd was, zou daardoor de vraag naar de fundamenteele natuurwetten weder een belangrijken stap nader tot haar oplossing zijn gebracht. Bij nader overweging komt het mij echter voor, dat deze poging niet als geslaagd is te beschouwen. Ik zal trachten u duidelijk te maken wat de gronden zijn, waarop deze conclusie berust.

E

INSTEIN

gaat uit van de onderstelling, dat bij onze experimenten nooit absolute beweging geconstateerd zal kunnen worden. Alle verschijnselen zullen uitsluitend van de relatieve beweging van twee stelsels ten opzichte van elkaar afhangen. In mathematischen zin is dit natuurlijk juist: het heeft geen zin van absolute beweging in de ruimte te spreken. Wanneer physici echter van absolute beweging spreken, meenen zij beweging ten opzichte van het medium, dat de drager is der electrische en optische verschijnselen en dat aether wordt genoemd, en als het woord zoo wordt opgevat, is het volstrekt niet zoo duidelijk, dat er van absolute beweging geen sprake kan

1) EINSTEIN. Ann. der Physik., IV, Folge. Band 17.

(25)

zijn. Integendeel lijkt mij à priori eerder te verwachten, dat een merkbare invloed van de beweging der lichamen door den aether wél zal bestaan.

Wat wij echter a priori geneigd zijn in dezen te verwachten, is van niet veel belang.

De vraag is, of de waarnemingen toestaan een dergelijken invloed feitelijk te constateeren. En dan is niet te ontkennen, dat tot nu toe alle waarnemingen tegen het bestaan van een waarneembaren invloed van de absolute beweging pleiten. Bij de inductiestroomen zagen wij reeds, dat deze uitsluitend van de relatieve bewegingen der lichamen afhankelijk zijn. En er zijn andere verschijnselen op optisch en electrisch gebied, waar men een invloed van de absolute beweging zou verwachten, terwijl de ervaring leert, dat die invloed niet bestaat. Het zijn de proeven, die ik boven reeds noemde, en die L

ORENTZ

ertoe hebben gebracht aan te nemen, dat de lichamen en daarmee ook de electronen, die deze bevatten, een vormverandering ondergaan, als zij in beweging komen. Deze onderstelling scheen de eenige te zijn, die rekenschap van het ontbreken van den invloed der beweging ten opzichte van den aether kon geven.

Dit mislukken van iedere poging om een direct bewijs van beweging ten opzichte

van den aether en dus van het bestaan van den

(26)

aether, te geven heeft een zoo grooten indruk op de meeste natuurkundigen gemaakt, dat zij meer en meer van de neiging blijk geven het bestaan van een de ruimte vullenden aether te ontkennen. Deze neiging begint zich daarmee te openbaren, dat men het woord aether tusschen aanhalingsteekens plaatst om aan te geven, dat men zelf de verantwoordelijkheid er voor niet op zich neemt. En van af dit eerste symptoom zijn alle graden van aether-ontkenning in de litteratuur voorhanden, zoodat

verscheidenen reeds met R

ITZ¹⁾

durven beweren, dat zij een theorie opbouwen, waarbij

‘der letzte Rest dessen, was man einzt Äther nannte aus den Naturgesetzen verschwindet.’

E

INSTEIN

is wel degeen, die de consequenties van dit ontkennen van absolute beweging, het relativiteitsprincipe, zooals hij het noemt, het meest stelselmatig heeft ontwikkeld. En deze consequenties zijn van dien aard, dat zij ons mijns inziens wel aanleiding geven ons nog eens ernstig te bedenken, vóór wij ons aan de zijde scharen dergenen, die meenen een theoretische physica zonder de onderstelling van een wereldaether te kunnen opbouwen. Een groote moeilijkheid, waarbij men bij het ontwikkelen van zulk een theorie stuit, is gelegen

1) W. RITZ, Phys. Zeitschr. 15 Dec. 1908, pag. 903.

(27)

in de wijze van voortplanting van het licht. Wanneer twee punten stil staan, zal het licht een zekeren tijd noodig hebben om den afstand tusschen die twee punten af te leggen. Bewegen zij daarentegen, b.v. in dien zin, dat de waarnemer het van de lichtbron komende licht tegemoet gaat, dan zal de tijd, die het licht onderweg is, daardoor verkort worden. Dit schijnt een middel te kunnen zijn om beweging der twee punten ten opzichte van den aether te constateeren. Wil het principe der relativiteit geldig zijn, dan zou het licht in alle richtingen denzelfden tijd noodig moeten hebben om een bepaalden weg af te leggen, onverschillig of bron en

waarnemer gezamenlijk in rust verkeeren of in beweging. E

INSTEIN

beweert nu, dat dit principe van de constante snelheid van het licht slechts in schijn in strijd is met het relativiteitsprincipe. Ik voor mij zou de zaak liever omkeeren en zeggen, dat E

INSTEIN

erin geslaagd is die twee principes in schijn met elkander te rijmen.

De wijze toch, waarop E

INSTEIN

erin slaagt de voortplantingstijd van het licht

onafhankelijk van de beweging te maken is deze, dat hij dien tijd meet met behulp

van klokken, die hij opzettelijk verkeerd laat loopen. Om ons een denkbeeld van het

procédé te vormen, kunnen wij ons twee spoorwegstations denken,

(28)

het eene op een berg, het tweede in een dal gelegen. Een trein heeft 30 minuten noodig om den weg naar boven en slechts 20 om den weg naar beneden af te leggen.

Stellen wij ons nu voor, dat de spoorwegdirectie niet wil erkennen, dat de stijgende treinen zooveel langzamer rijden dan de dalende, en dat zij daarom de op den berg gelegen stationsklok 5 minuten laat achter loopen, dan krijgen de reizigers, die slechts op de stationsklokken kijken, den indruk steeds in 25 minuten vervoerd te worden.

Een dergelijk bedrog zou vrij grof zijn. Een reiziger, die op zijn horloge keek, zou dadelijk bemerken, dat de stationsklokken niet gelijk gingen. Het bedrog, dat E

INSTEIN

wil begaan is veel ingenieuser; zijn de onderstellingen, waarvan hij uitgaat juist, en dat zijn weer de onderstellingen, die aan de electromagnetische natuurverklaring ten grondslag liggen, dan is het op geen enkele wijze te ontdekken. Dat het niet te ontdekken is, berust daarop, dat wij twee op grooteren afstand van elkaar staande klokken nooit volkomen gelijk kunnen regelen. Men zou twee klokken, waarvan de eene bij voorbeeld te Amsterdam staat en de andere te Haarlem, kunnen willen regelen door te Amsterdam een sein te geven, en daarop de klok te Haarlem gelijk te zetten.

Hiervoor komt dan een lichtsein wel het meest in aanmerking, want volgens

(29)

de gemaakte onderstellingen is er geen werking, die zich sneller voortplant dan die van het licht. Het is echter duidelijk, dat de klok te Haarlem dan achter zou loopen.

E

INSTEIN

wil dan ook beter doen. Hij wil te Amsterdam een sein geven, dat te Haarlem wordt teruggekaatst en daarna weer te Amsterdam aankomt. Hij wil nu de klok te Haarlem zoo regelen, dat de tijd, dien zij aangeeft op het oogenblik, dat het lichtsein te Haarlem wordt teruggekaatst, juist het midden is tusschen den tijd, waarop het sein te Amsterdam werd uitgezonden, en dien waarop het daar weer terugkomt. Als de klokken zoo geregeld zijn, noemt E

INSTEIN

ze synchroon. Beoordeeld naar den stand van twee synchrone klokken heeft het licht nu klaarblijkelijk evenveel tijd noodig om van Amsterdam naar Haarlem te komen als omgekeerd; voor beide juist de helft van den tijd, dien het voor een heen- en weergang besteedt.

Het is nu te bewijzen, dat in een gedeformeerd bewegend systeem de deeltjes

volkomen overeenkomstige banen beschrijven als in een stilstaand systeem, en dat

zij daar ook denzelfden tijd voor noodig hebben, mits men bij het bewegende systeem

onder ‘tijd’ niet den echten tijd verstaat, maar de aanwijzingen van een stelsel

synchrone klokken. Hieruit volgt -

(30)

en daaruit blijkt het sterke en het ingenieuze van E

INSTEIN

'

S

standpunt - dat het niet mogelijk is op experimenteele wijze het verschil tusschen een stelsel synchrone klokken in een bewegend en tusschen werkelijk gelijkgaande klokken in een stilstaand stelsel na te gaan.

Men zou kunnen meenen, dat dit mogelijk zou zijn, door eenvoudig een klok van de eene plaats naar de andere over te brengen. Maar hoe zal men weten, of dit mogelijk is zonder den gang van de klok te veranderen? Wanneer wij de hypothese aanvaarden, dat de mechanica uit de electro-magnetische wetten verklaard moet worden, dan moeten wij ook het mechanisme van de klok in laatste instantie als een

electro-magnetisch stelsel beschouwen; en bij een dergelijk stelsel wordt de beweging der deelen ten opzichte van elkaar versneld, als aan het geheele stelsel een translatie snelheid wordt meegedeeld. Is die hypothese juist, dan loopt dus een klok, die verplaatst wordt sneller dan een die stil staat. Oppervlakkig zou men weer kunnen meenen hierin een middel te vinden om uit te maken welke van twee klokken in de ruimte rustte en welke bewoog: die het snelst loopt zal zeker bewegen, de andere kan stilstaan of langzamer bewegen. Dit zou ook zoo zijn, als wij maar een middel

(31)

hadden om uit te maken, welke klok het snelste loopt. Maar dit is niet het geval.

Stellen wij ons bij voorbeeld voor, dat wij een klok van Amsterdam naar Haarlem verplaatst hebben, hoe zouden wij dan kunnen nagaan of zij bij haar verplaatsing met een te Amsterdam staande klok gelijk is gebleven? Wij zouden haar kunnen vergelijken met een te Haarlem staande klok, die synchroon is met die te Amsterdam, maar daar wij niet weten of die twee synchrone klokken ook werkeiijk gelijk gaan, helpt dit ons niet veel om uit te maken of de verplaatste klok bij die verplaatsing vóór of achter is geloopen.

Ik heb getracht eenige hoofdtrekken van de theorie van E

INSTEIN

in het kort weer

te geven, echter in geheel andere bewoordingen dan deze zelf gebruikt. Ik ben bang

dat hij de wijze, waarop ik zijn theorie heb uiteengezet, geheel zou wraken. Begrijp

ik hem wel, dan behoort hij tot de ontkenners van den aether en is hij dus niet alleen

overtuigt dat het onmogélijk is experimenteel het verschil tusschen een in absolute

rust en een in absolute beweging verkeerend stelsel na te gaan, maar zelfs dat een

dergelijk verschil niet bestaat. Een gevolg daarvan moet zijn, dat hij zou ontkennen,

dat sommige stelsels synchrone klokken gelijk, andere verkeerd gaan. Hij meent als

definitie

(32)

te mogen stellen: twee op verschillende plaatsen voorvallende gebeurtenissen zijn gelijktijdig, wanneer synchroon geregelde klokken op het oogenblik, dat die gebeurtenissen voorvallen, gelijk wijzen. Zoo wordt dus bij wijze van definitie ingevoerd, dat een stelsel synchrone klokken per se onderling gelijk gaan. Deze definitie aanvaardende komen wij echter tot zonderlinge consequenties. Immers denken wij ons twee klokken een te Amsterdam en een te Haarlem, die beide in den aether stilstaan en twee andere, die beide aan de aardbeweging deelnemen. Elk paar klokken is onderling synchroon geregeld. Denken wij nu, dat de klokken te

Amsterdam gelijk wijzen op het oogenblik, dat de bewegende klok de stilstaande passeert, dan zullen de klokken te Haarlem op dat oogenblik ongelijk wijzen. Het is gemakkelijk in te zien dat de bewegende klok, die door de aswenteling der aarde naar het oosten, dus naar Amsterdam toe beweegt, vóór zal zijn. Of wij een te Haarlem voorvallende gebeurtenis dus gelijktijdig met een te Amsterdam moeten noemen of niet, zou dus daarvanaf hangen, of men den tijd, waarop die gebeurtenis voorvalt, bepaalt met behulp van bewegende of van stilstaande klokken.

Het is duidelijk, dat wij zoo geheel in strijd komen met onze tijdsintuitie. Misschien zullen

(33)

vele physici het als een voordeel beschouwen, wanneer E

INSTEIN

zoo'n vaag ding

als een intuitie buiten gebruik stelt, en daarvoor in de plaats een experimenteel

controleerbare grootheid als den stand van op bepaalde wijze geregelde klokken

invoert. Maar bij nader inzien blijkt dat toch bezwaarlijk te gaan. Want indien wij

bij voorbeeld zeggen, dat een wielrijder een weg van 16 KM. in een uur aflegt, dan

zou men toch zeer dwalen, wanneer men meende, daardoor een verband aan te geven

van een verplaatsing van den wielrijder over een afstand van 16 KM. en een wenteling

van den grooten wijzer van een klok over een hoek van 360

^o

. Die twee gebeurtenissen

hebben geen enkel onderling verband - behalve juist, dat zij in denzelfden tijd plaats

vinden. Wel verre van het begrip tijd overbodig te maken berust het gebruik van een

klok op het begrip tijd. Een klok is en blijft slechts een middel - en in vele opzichten

een gebrekkig middel - waarmee wij pogen den tijd te meten. Ons tijdsbegrip

afhankelijk te willen stellen van den gang van een klok is de dingen wel geheel op

hun kop te zetten. Wij hebben reeds onze tijdsintuitie noodig, om te weten, wat het

beteekent, wanneer wij beweren, dat een zekere gebeurtenis plaats vindt, terwijl de

klok op 12 uur staat.

(34)

Misschien is de meening van E

INSTEIN

niet zoo paradoxaal, als ik hier heb aangegeven. Misschien heb ik zijn woorden al te letterlijk opgevat, en is het zijn bedoeling niet ons tijdsbegrip door den gang van de synchrone klokken te vervangen.

Maar als wij onze tijdsintuitie laten gelden, dan weten wij even goed, wat het beteekent, dat een gebeurtenis op de zon en een, die hier voorvalt, gelijktijdig zijn, als dat twee gebeurtenissen, die zich in dezelfde kamer afspelen, het zijn. Dat die gelijktijdigheid in het tweede geval gemakkelijker te constateeren valt dan in het eerste, doet hierbij niets ter zake. Wij weten dan ook, dat klokken gelijk kunnen gaan, en dat dit onafhankelijk is van de vraag of het systeem, waaartoe die klokken behooren, beweegt of niet. Maar het is duidelijk, dat, wanneer er van absoluut gelijk gaande en niet slechts synchrone klokken sprake is, dat er dan ook sprake moet zijn van absolute beweging: een stelsel is dan nl. in rust wanneer synchrone klokken, die het bevat, werkelijk gelijk zijn. Zoo zien wij, dat wij dus de keus hebben òf de paradoxe meeningen over den tijd te aanvaarden, òf het bestaan van absolute beweging en dus van den wereldaether aan te nemen.

Maar indien wij de theorie van E

INSTEIN

in dezen, niet paradoxalen zin opvatten, komt

(35)

het mij voor, dat zij niet zoo heel veel nieuws bevat. L

ORENTZ

had ons al geleerd, dat bij een stelsel, dat bij beweging op een bepaalde, door hem aangegeven wijze gedeformeerd wordt, de verschijnselen, wanneer het beweegt, geheel op

overeenkomstige wijze voordoen, als wanneer het stil staat, zoodat het verschil niet experimenteel te constateeren is. En om terug te keeren tot het probleem waarvan wij uitgingen, men kan eigenlijk niet zeggen, dat E

INSTEIN

het ontstaan van inductiestroomen steeds uit dezelfde natuurwet verklaart. Hij brengt de twee vergelijkingen, waarvan wij boven spraken, de veldvergelijking en de bewegingsverlijking niet tot één natuurwet terug. Het eenige wat hij doet, is

aantoonen, dat, wil de eene vergelijking en het relativiteitsprincipe juist zijn, dat dan ook de andere vergelijking juist moet zijn - iets wat wij trouwens al lang wisten.

Nieuw in de theorie van E

INSTEIN

lijkt mij eigenlijk alleen zijn wijze om de klokken te regelen, maar - hoe ingenieus dit ook zijn moge - eenig nieuw licht over de fundamenteele natuurwetten of ook over eenige natuurwet ontsteekt dit niet.

Er is nog een ander bezwaar tegen het relativiteits-principe en dat is het volgende:

Wij denken ons twee verschillende stelsels klokken. De klokken van elk stelsel zijn

ten opzichte

(36)

van elkaar in rust en zijn synchroon geregeld. De twee stelsels bewegen zich echter ten opzichte van elkaar. Brengt men nu een versnelling in de beweging van de stelsels ten opzichte van elkaar aan, dan kunnen de klokken van op zijn hoogst één systeem synchroon blijven. Het systeem waarvan de klokken synchroon zijn gebleven heeft nu, zooals gemakkelijk is in te zien, een eenparige beweging gehouden, het andere is versneld. In een bijzonder geval heeft E

INSTEIN

zelf dit reeds opgemerkt: wanneer wij van twee terzelfder plaatse aanwezige klokken de eene een eenparige beweging laten uitvoeren en de andere relatief tot deze een kring laten beschrijven, dan is deze tweede klok, als hij bij de eerste terug is gekomen, vóórgeloopen. Het is dus mogelijk experimenteel na te gaan, welke klok een eenparige, welke een niet-eenparige beweging heeft uitgevoerd.

Absolute bewegingen mogen dus al niet te constateeren zijn, absolute versnellingen wèl. En ook dat komt mij voor groote afbreuk te doen aan de principieele beteekenis van het relativiteits-principe.

Op grond van bovenstaande overwegingen ben ik van meening, dat het probleem nog niet verder is gekomen, dan L

ORENTZ

het gebracht heeft. Wij hebben de veldvergelijkingen en de bewegingsvergelijkingen van het electron,

(37)

die nog door nadere kennis van den aard van het electron moeten worden uitgebreid, en zelf waarschijnlijk ook nog niet als definitief fundamenteele natuurwetten mogen worden aangemerkt.

Zoo komen wij tot de slotsom, dat, om een bekend beeld te gebruiken, onze kennis niet te vergelijken is met een gebouw, dat op vooraf gelegde fundamenten steeds hooger wordt opgetrokken, zooals wij vóór ongeveer 10 jaar nog konden meenen, toen wij in de wetten der mechanica dergelijke vaste fundamenten konden meenen te bezitten, maar veeleer met een boom, waarvan de groei omhoog van takken en bladeren met een groei van den wortel in de diepte moet gepaard gaan.

Mijne Heeren Curatoren dezer Universiteit, en Bestuurderen dezer Gemeente. Gaarne

maak ik van deze gelegenheid gebruik u mijn dank te betuigen voor het vertrouwen,

dat gij getoond hebt in mij te stellen. Weest ervan overtuigd, dat het mijn ernstig

streven zijn zal mij dit vertrouwen waardig te maken. Weinig heb ik geaarzeld gehoor

te geven aan uw roepstem, toen gij mij het ambt aanbood, dat ik thans aanvaard. Het

veel grootere aantal studenten in de wis- en natuurkunde, die een naar evenredigheid

grootere satisfactie in mijn

(38)

werkkring deden verwachten, ook het aantrekkelijke van het verblijf in Amsterdam, waren machtige drijfveeren mij te doen besluiten uw aanbod dankbaar aan te nemen.

Maar bovenal was dit de wensch op de plaats waar mijn vader gewerkt heeft zijn arbeid naar mijn beste krachten te helpen voortzetten. Was er een bezwaar aan het aannemen uwer benoeming verbonden, dan was het dit, dat ik noode ertoe besloot de stad, waar ik zulke aangename jaren had doorgebracht, en mijn Groningsche collega's, van wie ik zooveel vriendschap had ondervonden, vaarwel te zeggen.

Hoewel ik dit bezwaar levendig gevoelde kwamen toch de voordeelen van het aannemen van uw aanbod mij overwegend voor.

Mijne Heeren Hoogleeraren aan deze Hoogeschool. Ik heb het voorrecht niet geheel als vreemdeling tot u te komen. Met verscheidene uwer ben ik verbonden door vroegeren omgang en vriendschap. Door vele anderen werd mij een hartelijk welkom toegeroepen. Onder deze omstandigheden is een beroep op uw welwillendheid misschien misplaatst. Laat ik mij ertoe bepalen u te verzekeren, dat ik uw

vriendschappelijke gezindheid op hoogen prijs stel. Moge het mij gelukken, die in toenemende mate te verwerven.

(39)

In het bijzonder geldt dit u, leden der Wisen Natuurkundige faculteit. Onder u tref ik slechts zeer weinig onbekenden aan. Wel is er veel veranderd sedert ik in 1900 mijne academische studie eindigde en de Hoogeschool verliet. Van mijn eigenlijke leermeesters vind ik nog slechts u, Hooggeleerde K

ORTEWEG

. Het is ongeveer tien jaar geleden, dat

DE

V

RIES

, K

OHNSTAMM

en ik naast elkaar in de kleine collegekamer voor wiskunde plachten te zitten om uw colleges over mechanica bij te wonen.

Wellicht dat gij u in het vervolg op faculieitsvergaderingen in dien tijd zult

terugwanen. Maar al mocht dit niet zoo zijn en al mocht gij in ons niet de studenten blijven zien, die onder uw gehoor zaten, omgekeerd durf ik wel verzekeren, dat wij, trots de gewijzigde verhouding, waarin wij tot u gekomen zijn, in u steeds den geëerden leermeester zullen blijven zien.

Ook u Hooggeleerde S

ISSINGH

kan ik in zekeren zin tot mijn leermeesters rekenen.

Wel heb ik geen colleges van u gevolgd, maar als uw assistent was ik, meer nog dan

de studenten in de collegebanken, in de gelegenheid mijn voordeel te doen met de

zorgzame wijze, waarop gij uw collegeproeven placht voor te bereiden. Met opzet

gebruik ik een gereser-

(40)

veerde uitdrukking: het wàs een ondankbaar werk mij experimenteeren te leeren, en ik kan niet beweren, dat ik de gelegenheid, waarin ik verkeerde naar waarde heb benut. Ondertusschen ben ik u er steeds dankbaar voor gebleven, dat gij mij mijn te kort komingen op het gebied, waarop ik u moest bijstaan, zoo weinig hebt doen gevoelen.

Maar al vind ik weinigen mijner leermeesters terug, toch kom ik in een kring van bijna uitsluitend bekenden. In u Hooggeleerden K

OHNSTAMM

en H

ENDRIK DE

V

RIES

vind ik akademievrienden terug, in u Hooggeleerde H

OLLEMAN

een ambtgenoot uit Groningen. Met u Hooggeleerde Z

EEMAN

verbindt mij een vriendschappelijken omgang, die dateert van het oogenblik, dat gij als lector aan deze Universiteit werdt verbonden en die ik steeds op hoogen prijs heb gesteld.

Dames en Heeren Studenten in de Wis- en Natuurkunde aan deze Universiteit. Ik heb uw aandacht heden gevraagd voor de vraag naar de meest fundamenteele wetten der natuur. Misschien was dat in zekeren zin een fout. Beginners in een wetenschap zijn toch veelal reeds zelf te zeer geneigd, zich uitsluitend te willen bezighouden met de meest principieele en meest algemeene vraagstukken, zoodat het

(41)

de taak uwer leermeesters eerder zou zijn, uw aandacht van het rumineeren der principes af te leiden naar het ruime veld der op die principes opgebouwde

wetenschap. Wil mijn rede dan als een bekentenis opvatten: ik weet mij zelf niet vrij van de fout te zeer bij de beginselen te blijven staan. Moge de groote bevrediging, die gij zult ondervinden, zoodra gij door zelfstandig wetenschappelijk onderzoek ook slechts het kleinste resultaat zelf bereikt hebt, deze fout helpen compenseeren.

Maar aan den anderen kant mogen wij ook niet te zeer in het onderzoeken opgaan.

Het meten, wegen en rekenen moet toch steeds een middel blijven, mag geen doel worden. Wij wenschen niet metingen en berekeningen, maar het bestaande in de natuur te kennen. Wij trachten dit zoo veel als het ons mogelijk is, maar steeds zeer onvolledig, door die metingen en berekeningen te benaderen. Zoo wij dit niet in het oog houden, worden wij slachtoffers van wat B

ACO

de ‘Eidola specus’ heeft genoemd:

het beoordeelen van de geheele wereld van uit het enge kader van ons vak; waardoor

wij als physici ertoe kunnen komen den tijd met den gang van de klok, al het

bestaande, met het meetbare te vereenzelvigen. In het Nederlandsch zouden wij dit

een voorbeeld van een beroepsziekte kunnen noemen.

(42)

In de eerste plaats is het de taak van de organisatoren van het onderwijs er voor te waken, dat deze ziekte niet geheel endemisch wordt. Daartoe zal het noodig zijn de studie niet te uitluitend en niet reeds op te jongen leeftijd te beperken tot die vakken, die iemand in zijn lateren wetenschappelijken loopbaan zal hebben toe te passen.

Maar in hoofdzaak is het toch de taak van de studeerenden zelf, om zich voor deze idolatrie te vrijwaren door zich op juiste wijze rekenschap te geven van den aard van hun studie en van de bescheiden plaats, die deze in het geheel van de menschelijke wetenschap, en ook weer van de bescheiden plaats, die de wetenschap in de cultuur, in het menschelijk leven inneemt.

Moge het mij gelukken u te helpen, zoowel de eene fout als de andere te vermijden, zoodat uw studie, zoowel grondig naar de beginselen zoekende, als vruchtbaar aan de uitwerking der details arbeidende, u die genoegdoening geve, die een juist opgevatte studie in hoogen mate schenkt.