"Ander onderwerp, a.u.b." - Oftewel: De theoretische natuurkunde in de 19e eeuw

5 augustus 2020 door Lou Bartels

Onlangs kwam er op onze Facebook-pagina (like die even 😉 ) een reactie voorbij. Op een blog die weer eens – min of meer zijdelings – over Corona ging.

“Ander onderwerp aub”

Dat stond er. Aangezien wij niet “op bestelling” schrijven, werd ik daar toch wel een klein beetje pissig van. Wij zijn immers een van de weinige overgebleven blogmagazine-platformen die gratis en voor niks “lekkerleesstukjes” van enige kwaliteit leveren, zónder banners, popups, clickbaits en andere irritante shit. Gewoon, voor het schrijven en lezen zelf. En iedereen mag daar dan ook schrijven wat ie wil. Oók over Corona. Als je de LINDA koopt en een artikel ziet dat je geen ene moer interesseert, ga je toch ook niet meteen een mail aan de redactie schrijven dat ze wat anders moeten plaatsen omdat jij dit niet wilt lezen? Dan blader je toch ook gewoon door?

Afijn, ik ben de lulligste niet, dus ik stelde heel schappelijk voor dat de volgende blog een ander onderwerp zou hebben, namelijk – zie hierboven – de ontwikkeling van de theoretische natuurkunde tussen 1850 en 1875. En wat je zegt, moet je ook doen, niet?

Eén hinder bij dit onderwerp: de voorgestelde tijdsspanne beperkt het beloofde relaas ietwat. Newton was immers allang dood en Einstein was toen nog maar een eitje (letterlijk). Die kwam pas in 1879 om de hoek gluren. Daarom heb ik het iets uitgebreid, naar de fysica-ontwikkeling van de 19e eeuw.

De theoretische natuurkunde is an sich al zo oud als Methusalem. De oude Grieken waren immers al natuurkundegekken. Maar echt experimenteren deden ze toen nog niet; ze filosofeerden er enkel erover. Theorie dus. Aristoteles verkondigde destijds al een geweldig inzicht: zware objecten donderden sneller naar beneden dan lichte. Daarover werd dan uitgebreid nagedacht (niet getest!): Wat zou theoretisch (!) de oorzaak hiervoor kunnen zijn? Luchtweerstand? Zwaartekracht? Goden? Moeders wettige wil?

Uiteindelijk begon men in die goeie ouwe tijd toch maar met wat experimenten (hoewel dat dus iets was voor proleten en handwerkslui); die theorieën moesten immers toch op de een of andere manier getoetst worden. Galilei (1564-1642) bemoeide zich ineens met allerhande neerdonderende balletjes, Huygens (1629-1695) tuurde naar het heelal en de sterren (en ontdekte toevallig Saturnus), en Newton (1642-1727) bestudeerde onder andere het licht (optica). Maar dat is allemaal al godsgruwelijk lang geleden.

De ware theoretische fysica is nieuwer: van de 19e eeuw. Yes! Isaac Newton (de eerste van de “grote drie”) was, zoals gezegd, een dikke eeuw daarvoor al wel druk geweest met allerlei natuurkundige shizzle, maar na 1800 werden er pas écht bergen theorieën over de tafel gesmeten, bijvoorbeeld over thermodynamiek en elektriciteit. Iedereen wist wel wat. Wat een weelde.

Echter, in de tweede helft van de 19e eeuw werd de theoretische natuurkunde al rap specialistischer. Zó specialistisch dat al die möchtegern-natuurkundigen hun theorieën niet langer zelf met experimenten konden staven. De natuurkundigen van toen waren een beetje zoals de virologen van nu: maakt niet uit welke theorie je hebt, als je maar in de schijnwerpers staat met je onderzoekje.

Hoe dan ook, tegen die tijd ontsproten uit deze situatie allengs de superspecialistische fysica-labs en de ware deskundigen, zoals meneer Hendrik Lorentz (in 1878 een van de eerste universitaire hoogleraren theoretische natuurkundigen). Die man kon echt alles. Althans, dat vond men toen.

Ook James Clerk Maxwell (1831-1879) was de tweede van de “grote drie” der theoretische natuurkunde. Hij hield zich voornamelijk bezig met elektromagnetische velden en straling. Ja, toen al! De oorsprong van onze hele 5G-shizzle ligt dus in die tijd: tussen 1850 en 1875! Hoe toevallig! Anyway, voor al je 5G-angsten moet je dus maar even naar de wetten van Maxwell kijken (maar daarover een andere keer meer).

En uiteindelijk was daar dan ook nog de derde grootheid: Albert Einstein (1879-1955). Maar op het moment dat hij wat zinnigs over relativiteitstheorieën begon uit te kramen, waren we al in de 20e eeuw aanbeland. Dus dat gaat deze context wat te buiten.

Vanaf de 20e eeuw ging men in natuurkundig opzicht echt los en ontstonden er allerhande fysische neven- en kronkelpaden: soort van physics “breaking bad” ( = “van het rechte pad afdwalen”). De relativiteitstheorie werd op macroscopische schaal geëxtensiveerd, de statistische mechanica en de kernfysica werden verder ontwikkeld en de hele natuurkunde stevende met vol geweld op de kwantummechanica af. Schuld daaraan waren onder andere Bohr, Schrödinger, Dirac en – jawel, nee, je raadt het niet – Heisenberg. Fascinerend, niet?

Weten hoe het verder gaat met die spannende theoretische natuurkunde? Lees dan >>hier<< het toekomstpraatje van Jan de Boer.

En? Iemand nog behoefte aan een ander onderwerp?