Leidse Astronomie jubileert: “Einstein’s haardos staat zoals gebruikelijk recht overeind.”

NRC Handelsblad 10-11-1983 — De Leidse Sterrewacht – zónder n –  bestaat dit jaar 350 jaar, een heugelijk feit dat zal worden gevierd. De geschiedenis van de Leidse sterrenkunde gaat echter nog verder terug: tot omstreeks de oprichting van de Leidse universiteit in 1575, en zeker tot het jaar 1600 toen Willebrord Snellius toestemming kreeg om lessen in de sterrenkunde te geven.

***

De oprichter van de Sterrewacht in Leiden was – in tegenstelling wat we redelijkerwijs zouden kunnen ver­wachten – in de eerste plaats een groot Arabist. Hij sprak voorts (dat was normaal in die tijd) vloeiend Grieks en Latijn, maar ook Perzisch en Turks. Hij reisde naar Marokko, Turkije, Syrië, Mesopotamië. Zijn vooropleiding was de studie in de Me­dicijnen en Wiskunde. Zijn naam was Jacob van Gool – ofwel: Golius. Op een portret van omstreeks 1650 staat hij afgebeeld met vrolijke ogen en gevul­de wangen. Een klein sikje hangt aan zijn blozende onderlip – allerminst het gezicht van een dorre boeken­wurm, maar hij leefde dan ook in de plezierige periode dat men als geleer­de de Totale Wetenschap kon bijhou­den en daarbij nog ontspannen kon la­chen ook.

Golius werd eerst hoogleraar in de Oosterse talen en in 1629 ook in de Wis- en Sterrenkunde. Bij zijn intree­rede brak hij een lans voor het samen­voegen van de studie Arabisch en Wiskunde, een praktische benadering gezien zijn belangstelling. Hij voerde zijn eigen voorstel in de praktijk uit door 38 jaar achtereen elke morgen onderricht te geven in de exacte vak­ken en ‘s middags telkens een onder­deel van de oosterse linguïstiek bij de kop te vatten. Helaas is de inhoud van zijn colleges niet bekend. Behandelde hij de “Almagest” van Ptolemaeus, zoals zijn voorganger Willebrord Snel­lius, of was hij moderner en wist hij zijn gehoor in te wijden in het heiden­se Copernicaanse wereldbeeld, dat se­dert 1543 de zon in het middelpunt van het heelal plaatste? De ‘revolutio­nibus orbium coelestium’ van Coper­nicus stond weliswaar op de ‘index’, maar de ongedwongen levensstijl van Golius doet vermoeden dat hij zich van normen niet veel aantrok.

Blaeu

Door zijn astronomische leerstellingen is Golius niet bekend, noch door zijn (nimmer voltooide) streven om het ge­hele oeuvre van Apollonius omtrent kegelsneden vanuit het Arabisch in het Latijn te vertalen. Hij zou de geschie­denis ingaan als stichter van de Sterrewacht in Leiden (de oudste ter wereld op de Vaticaanse sterrenwacht na), omdat hij het beroemde kwadrant van Willebrord Snellius van diens erfgena­men kocht voor de prijs van 125 gul­den, vervolgens Curatoren verzocht hiervoor op het dak van het Acade­miegebouw een platform te bouwen en met dit prachtige instrument, dat waarschijnlijk door Blaeu is vervaar­digd, het uitspansel te gaan opmeten.

Driehonderdvijftig jaar rijke historie later ben ik uitverkoren om vanaf his­torische grond een blik op ditzelfde uitspansel te werpen, onder leiding van Willem Bijleveld, astronoom en redacteur van het zojuist verschenen boek De Leidse Sterrewacht.

Het is een heldere avond in oktober. Sterren stralen overal, dezelfde ster­ren die Beets op 16 oktober 1835 in verrukking mochten brengen, toen hij wegens de komst van de planeet van Halley op het dak van de Academie door de telescoop van Rienks mocht kijken en in zijn dagboek niet uitge­zongen raakt over de pracht van het heelal. Beets citeert eerst Byron, en ziet deze voor zijn geestesoog aan boord van een schip over de zuidelijke wateren zwerven, waar “de starren zooveel schitterender zijn en men moeite heeft de zeven sterren van de Grooten Beer in het gedrang te onder­scheiden.”

Vergissing

Die kijker van Rienks was trouwens de allerpijnlijkste vergissing die in de geschiedenis van de Leidse Astronomie te vinden is. Nadat de Fransen begin vorige eeuw ons land de rug hadden toegekeerd, wilde koning Wil­lem I met een persoonlijke gift de in versukkeling geraakte Sterrewacht weer in het zadel helpen. Door wel zeer slordig voorbereidingswerk van een onderzoekscommissie werd een kijker besteld bij twee Friese boeren, Roelofs en Rienks geheten, die bedre­ven heetten te zijn in het slijpen van kleine spiegels. Met het grotere werk hadden ze in het geheel geen ervaring en van een geparaboliseerde spiegel hadden ze nog nooit gehoord – een omissie, die pas zou blijken toen het apparaat goed en wel op het dak van de Academie stond. Onbruikbaar.

Wie moest het de koning vertellen? Professor Uylenbroek, Ekama of zouden ze liever de jonge Kaiser het vuile werk laten opknappen? En was het de kwaliteit van de kijker die Beets deed verzuchten “dat hij er niet veel meer van zag dan met het blote oog”?

Hortus

Bijleveld wandelt voorop over het plat­te dak van de Sterrewacht van Kaiser, aan het Sterrewachtlaantje in Leiden. De Hortus botanicus strekt zich uit aan onze voeten en de historie waait ons door de geopende koepel tegemoet, met naar dorrend gebladerte geu­rende vlagen. Ginds ligt het Academiege­bouw, dat tot midden van de vorige eeuw werd ontsierd door monsterlijke uitstulpingen op het dak, waar de as­tronomische instrumenten stonden op­gesteld. De fundering en de construc­tie van het bouwwerk waren echter zo ontoereikend dat het niet meer moge­lijk bleek – twee eeuwen nadat van Gool het kwadrant van Snellius daar had geplaatst – om trillingvrije wetenschap te bedrijven met de steeds gevoeliger wordende meetinstrumen­ten en telescopen.

In het kleine koepeltje staat de kijker waarmee Kaiser in de jaren dertig van de vorige eeuw zijn onderzoek begon – een Merz-Fraunhofer, met een lensopening van 15,8 centimeter. Dat lijkt nu niet veel, maar het was in die tijd toch een heel apparaat, in aanmer­king genomen dat het wereldwonder de grote kijker in Dorpat was met een lensopening van 25 centimeter.

Desondanks stak Kaiser (en niet alleen hij – het lijkt wel tot in deze eeuw geduurd te hebben voordat de Leidse instelling wat betreft apparatuur volle­dig aan haar trekken kwam) zijn on­vrede met de Sterrewacht niet onder stoelen of banken. Hij vond het bouw­sel op de Academie te amateuristisch en schreef aan Duitse collega’s: “…und das ganze bildete eine kleine liebe Sternwarte, worüber sich ein Di­lettant hatte erfreuen können…” Hij benadrukte dat nieuw aangeschafte apparaten uitsluitend tot hun recht zouden komen in een nieuw gebouw, dat pas in 1861 een feit werd, niet in de laatste plaats door de ijver die Kai­ser zelf aan de dag legde om geld in te zamelen.

Rekenwerk

Hij ging daarin zeer ver en schreef zelfs artikelen in bladen als ‘Lectuur voor de Huiskamer’. Hij hield lezin­gen. Hij vestigde trouwens ook een wetenschappelijke naam door zijn werk aan kleine planeten en fysische dubbelsterren. Hij joeg echter geen oppervlakkig succes na en richtte zich dus niet primair op het ontdekken van nieuwe hemellichamen, hetgeen in die tijd ia de mode was. “Want,” zo zei hij, “wanneer men het waarnemen aan een eenmaal gevonden object niet vol­houdt, heeft de ontdekking ook geen zin.” Daarin had hij gelijk. Hij stuitte als astronoom toch al op de giganti­sche hoeveelheid rekenwerk die het becijferen van banen met zich mee­bracht. Alles ging natuurlijk met de hand: op oude foto’s zitten mannen aan grote houten bureaus jaren ach­tereen geweldige sommen te maken waarvoor een moderne computer slechts een aantal minuten nodig heeft. Het was zelfs zo dat eenmaal ontdekte planetoïden weer ‘zoek’ konden raken – tot 1890, toen te Berlijn een insti­tuut werd opgericht dat zich uitslui­tend met baanberekeningen bezig hield.

Behalve dat het ontbreken van een fat­soenlijke Sterrevracht hem hinderde, werd Kaiser ook tot irritatie gebracht door de ontstentenis van een goed tijd­schrift waarin hij zijn waarnemingen wereldkundig kon maken. Hij kon zijn artikelen natuurlijk naar de Astrono­mische Nachrichten sturen, maar dat vond hij als Nederlander niet juist. Ten slotte publiceerde hij zijn gegevens in het Leidsch Dagblad. Dit alles heeft hem onsterfelijk gemaakt. Hij is waarschijnlijk één van de weinige astronomen die een gedempte gracht (de vroegere Cellebroersgracht, thans Kai­serstraat) naar hem genoemd kreeg.

Mag de irritatie van Kaiser thans heel normaal overkomen en terug te voeren op het thans weer actuele probleem van onvoldoende budget, de reden waarom twee eeuwen eerder een geleerde als Huygens niet meewerkte aan de Universiteit is een complexer vraagstuk. Huygens was zonder twijfel een belangrijk astronoom – hij ont­dekte in 1655 de ring van Saturnus. Waarom vertoonde hij zich niet in het universitaire wereldje? R. Hooykaas stelt zich deze vraag in ‘Huygens tus­sen Descartes en Newton’.

Vestingbouw

In de eerste plaats: de familie Huygens hield er niet zo van zich tussen ‘het gemeen’ te begeven. Uiteindelijk waren ze Van Stand, hetgeen ook blijkt uit de geprikkeldheid waaraan Christaan’s vader ten prooi viel toen hem een brief van een Franse minister aan zijn zoon onder ogen kwam. Hier­op stond als adres: ‘De heer Huygens, Mathematicus’. Papa beet van zich af: “Ik dacht niet dat ik ambachtslieden onder mijn kinderen had. Hij schijnt hem voor één zijner vestingbouw-inge­nieurs te houden!”

Dit moge bijzaak zijn. De werkelijke reden is de wijze waarop Huygens en de universiteit in werkwijze vang elkaar verschilden. De universiteit was in genen dele een onderzoeksinstelling. Men beperkte zich tot onderwijs en het routinematig verzamelen van gege­vens. Huygens was een echte onderzoeker in de moderne zin van het woord, die theorie met waarneming toetste.

Bovendien was het geestelijke klimaat aan de universiteit ook niet helemaal des Huygens’, die toch als verlicht mens te boek staat. De kleingeestigheid van de toenmalige universiteit is grotendeels te verklaren uit het feit dat zij haar inkomsten ontving uit do­naties van kloosters, vrouwenconven­ten, de kerk en een abdij. Later pas sprong de staat bij. De kerk had dus een stevige vinger in de pap, zoals blijkt uit de oprichting-statuten, door­dat Curatoren niet alleen professoren benoemde, hun salaris en werktijden vaststelden, maar ook bepaalden welke boeken zij lezen zouden.

De benauwde geestesgesteldheid van de universiteit zorgde ook later nog voor problemen. Zo was Burchardus de Volder, hoogleraar sterrenkunde van 1670 tot 1705 een overtuigd aanhanger van Descartes, maar Curatoren eisten dat hij zich tot het doceren van Aristoteles zou beperken. De Heren Bestuurders waren gewaarschuwd, en wel door de Classis van Walcheren (!), die op 16 december 1675 aan U.U.Ed.Ed. schreef of ze zo goed wil­den zijn zorg te dragen voor: “weerin­ghe van die zo schaclelycke bekende gronden, die van de voorstanders van de Cartesiaanse philosophie werden gelegt, als de welcke so incompatibel sijn met de heylige waerheyt.”

Het is duidelijk dat Huygens’ geest hier niet vruchtbaar gedijen kon. (Ver­der had Huygens natuurlijk geen baan nodig, hij was niet onbemiddeld. Hij voorzag zichzelf van astronomische apparatuur.)

Komeet Halley

Tussen Burchardus de Volder en Kaiser is er nog een keur aan hoogleraren de revue gepasseerd, ieder met zijn eigen onderzoek, titel en hobby. De meesten hadden, zeker in het begin, slechts zijdelings met de sterrenkunde te maken.

Zoals de arts Christiaan Melder, te­vens hoogleraar in de vestingbouw. Zoals Lotharius Zumbach de Croes­feld, tevens musicus en uit Trier ge­vluchte intellectueel. Willem Jacob van ‘s Gravesande, die eerder voor de natuurkunde betekenis had, verdiende volgens Kaiser gewoon niet genoeg om zich met astronomisch onderzoek in te laten. Dan was er Johan Lulofs, een geboren waarnemer maar in ernstige mate gehinderd door een gebrek aan instrumenten én door het Leidse pu­bliek dat van oudsher op de Sterrewacht vrijelijk toegang had. Bij het passeren van de komeet Halley in 1759 was het zó vol op het platform, dat de hoogge­leerde zelf geen kans zag achter zijn telescoop plaats te nemen en de baan van de komeet moest opmeten met een kwadrant. Niet ten onrechte sprak hij als Rector magnificus over de “hinderpalen bij de cultivatie van de sterrenkunde in ons vaderland.”

Er waren ook professoren met voorna­melijk een titel, zoals Pieter Nieuw­land, die in 1793 ‘Professor Physices, Matheseos sublimiores, nec non Ar­chitecturae Civilis, ut et Astrono­miae’ werd. Hij stierf onder deze last een jaar later. Er waren er meer, ook goede. Maar het beste kwam in de twintigste eeuw en is er nog steeds.

Haardos

Op een foto uit 1923 gemaakt door prof. de Sitter (met een zelfontspan­ner zodat hij er zelf onscherp opstaat) zien we van links naar rechts: Ein­stein, Eddington, Ehrenfest, Lorenz en de Sitter. Allen dragen stijve boor­den, sommige ronde brillen. Einstein’s haardos staat zoals gebruikelijk recht overeind.

De Sitter was in die periode bezig met het bedenken van het ‘De Sitter-heel­al’, waarbij hij Einsteins relativiteits­theorie toepaste op de astronomie. Einstein had in zijn wiskundige verge­lijkingen een ‘kosmologische constan­te’ ingevoerd, met het gevolg dat het heelal ‘eindig’ werd. De Sitters interpretatie had tot gevolg dat het heelal inkrimpt of uitdijt. Het was een be­langrijke gedachte, die – hoewel De Sitters aannames niet geheel juist ble­ken – tot op heden wordt gekoesterd, zeker in relatie met de Big Bang.

Prof. E. Herzsprung, een andere be­roemdheid, werd hoofd van de door De Sitter ingestelde fysische afdeling. Hij genoot grote bekendheid door het onderscheid dat hij aanbracht tussen reuzen- en dwergsterren. Hij werkte aan de klassificatie van sterren-spectra en bracht veel helderheid in de fysische ontwikkeling van sterren. Hij was een gedreven waarnemer, en werkte heel hard, tot aan zijn 87ste jaar toen hij verzuchtte dat een van zijn leerlin­gen hem overvleugelde: “Ik houd er mee op, daar kan ik niet meer mee concurreren.”

Hard op weg om deze leeftijd te evenaren is professor J. H. Oort, de man die met groot inzicht en enorme inzet de Leidse Sterrewacht heeft laten groeien tot het hoge wetenschappelij­ke niveau dat nu gehaald wordt. Hij is nu 83 jaar oud, dagelijks actief en heeft veel fundamenteel werk op zijn naam staan, zoals de bewegingswetten van ons melkwegstelsel. Oort was (is) samen met prof. H. C. van der Hulst (die de belangrijke ‘21.1 centimeter spectraallijn’ van neutraal waterstof in de ruimte vond) de grote stimulator achter de radioastronomie, waarin Ne­derland ook een bekende naam heeft. Een kenmerk van een groot geleerde als Oort is dat hij zich in een doolhof van gegevens en interpretaties feilloos een weg kan vinden en – als ware het intuïtief – uitkomt bij de uiteindelijk juiste visie. Dit is een soort ‘gevoel’ dat uitstijgt boven gewoon deduceren, want de stellingname kan bereikt wor­den ondanks het feit dat sommige stappen er naar toe op zich te bestrij­den lijken. Op een opmerking van één zijner studenten: “Maar professor, in dit artikel lezen we toch heel wat an­ders”, zei Oort eens: “Och, als je nu weet dat je het zelf bij het rechte eind hebt, dan kun je de andere opvattin­gen toch negeren?”

Oort is right!

Met dit gemak kon prof. Kahn uit En­geland Oorts nieuwe ideeën ever het centrum van ons melkwegstelsel niet zonder meer aanvaarden. Op een con­gres in de Verenigde Staten werden Oorts interpretaties hieromtrent we­reldkundig gemaakt en na afloop ont­spon zich een warme discussie met ve­le kritische noten. Kahn hoorde tot de tegenstanders en ten slotte besloot hij de hele zaak eens rustig te overpein­zen tijdens een wandeling.

Gelijk Luther zich tijdens een hevig onweer voornam verder een oppassend leven te leiden als hij maar uit het noodweer verlost zou worden, zo vol­trok zich ook een geestestransformatie bij Kahn. Hij wandelde mompelend door het park, onder een betrekkende hemel bij naderend onweer. Hij schudde telkens zijn hoofd: “No! Oort is wrong!” Het begon zachtjes te waaien en daar gebeurde het: een enorme bliksem sloeg vlak bij hem in de grond. Kahn’s haren stonden recht­op en de vonken spatten hem uit de oren.

Zijn eerste reactie, als een definitieve bekering: “Yes! Oort is right!”

Later, toen hem naar de fysische achtergrond van zijn plotselinge om­mezwaai werd gevraagd, mompelde hij bescheiden: “Of course I took the hint.”

— KADER

Interview met Prof. dr. H. van der Laan.

– Hoe ziet de toekomst voor de Leid­se Sterrenkunde er uit?

Prof. dr. H. van der Laan, momen­teel vakgroepvoorzitter van de Ster­rewacht in Leiden: “Zeer goed! Om drie redenen: allereerst is de be­langstelling van jonge mensen voor de sterrenkunde erg groot, en we krijgen kwalitatief ook zeer goede studenten, die meteen na hun kan­didaats in teamverband onderzoek doen. Dat komt het onderzoek ten goede. Ze vinden zonder uitzondering een baan, zij het niet allemaal in de as­tronomie.

“Ten tweede hebben we – natio­naal en internationaal – tot ver in de jaren negentig toegang tot het allerbeste instrumentarium dat er op de wereld te vinden is, en dat is belangrijk. Voorbeelden: de ESO (European Southern Observatory in het Andes gebergte), de Brits-Ne­derlandse samenwerking bij de nieuwe sterrenwacht op La Palma, onze eigen radiotelescoop in Wes­terbork hoort tot het allerbeste wat er op de wereld te vinden is en zal dat blijven, en natuurlijk de IRAS­ satelliet, voor het infrarood-onder­zoek. We hebben op alle gebieden van de astronomie toegang tot de topapparatuur. Andere kleinere landen als België en Denemarken zit­ten veel moeilijker.

“Ten derde: er zit een enorme dynamiek in het vak zelf, momenteel. Er zijn veel fundamentele ontwik­kelingen, en met de komst van de nieuwe super-computers zoals de Cyber en de Cray kunnen we ook veel meer dan voorheen.”

– Dus astronomie is het vak van de toekomst?

“Ja, zonder meer tot in de 21ste eeuw. In 1986 wordt de Space-tele­scope gelanceerd, de ISO (opvolger van IRAS) gaat tegen het einde van dit decennium de lucht in, de Qua­sat zal ons VLBI programma, waar­bij meerdere Europese radiotelesco­pen met elkaar zijn verbonden die daarmee een beeldscherpte van een duizendste boogseconde bereiken, nog eens twintig maal verfijnen.”

– Is het niet jammer dat zoveel as­tronomen worden geëxporteerd?

“Nee, dat vind ik niet. Het is duidelijk dat de astronomie niet kan blij­ven uitdijen in dit kleine land. Aan de andere kant, een grote schaduw­zijde is het bezuinigen. We moeten oppassen dat we door plaatsen te blokkeren – tussen nu en in 1995 wanneer het normale pensione­rings-tempo weer op gang komt – de briljante mensen niet voor het vak verloren gaan. In die tussentijd moeten we noodverbanden aanleg­gen en zorgen dat werkelijk profes­sorabele jongelui een baan kunnen vinden. Anders is dat een ramp voor het vak, maar dat geldt niet alleen voor ons, natuurlijk. In dat verband is het Christiaan en Con­stantijn Huygens programma van ZWO een goede stap, maar veel te klein.”

– Wat is het meest bijzondere van, de Sterrewacht?

“Jan Hendrik Oort. Dat is een onge­looflijk fenomeen. Dertien jaar ge­leden ging hij met emeritaat en hij heeft sinds die tijd meer artikelen gepubliceerd dan in het decennium ervoor, toen hij natuurlijk nog met bestuurlijke taken belast werd. Oort is zonder twijfel de grootste nog levende astronoom ter wereld, en ook de belangrijkste van de Leidse Sterrewacht in de 350 jaar die we nu bestaan, ondanks het feit dat we toch de zeer groten in het vak, hebben voortgebracht.”