15-07-2008 13:28
| Bart van den Dikkenberg
„Het is goed afgeloopen. Allen zijn charmant en toen ik mijn plaats niet dadelijk vinden kon, kwam een der hooge heren om mij aan zijn arm naar mijn plaats te leiden.”
Emeritus hoogleraar Johannes Diderik van der Waals schrijft in 1910 vanuit Stockholm een brief aan zijn drie dochters in Amsterdam. Over zijn zoon Johannes Diderik junior, die hem vergezelt, schrijft hij: „Jan is niet alleen bij alles tegenwoordig, maar hij is er zoo tehuis, alsof hij er altijd verkeert. Alle leden der koninklijke familie hebben druk met hem gesproken, ook de koning en de koningin.” Hij besluit: „In het kort, allen doen alle moeite om het ons aangenaam te maken.” Van der Waals is 10 december 1910 in Stockholm -ondanks zijn zwakke gezondheid- om daar uit handen van de Zweedse koning de Nobelprijs voor de natuurkunde in ontvangst te nemen.
Johannes Diderik, roepnaam Jan, is op 23 november 1837 geboren in Leiden als oudste van acht kinderen. Zijn ouders, Jacobus van der Waals en Elisabeth van den Berg, kunnen maar net rondkomen. Het timmermansloon van zijn vader is te klein om Jan naar de hbs te sturen; hij mag naar de mulo. Door zelfstudie weet hij hoofdonderwijzer te worden.
De intelligente Jan van der Waals wil daarna wiskunde, natuurkunde en sterrenkunde gaan studeren aan de Leidse universiteit. „Hij heeft de meest afdoende blijken gegeven van uitstekenden aanleg en buitengewonen ijver”, schrijven de hoogleraren in een aanbevelingsbrief in 1865. Maar dat is niet genoeg; zijn kennis van Grieks en Latijn is onder de maat, dus kan hij geen toelatingsexamen doen. Pas als hij van de minister ontheffing krijgt, slaagt Van der Waals in maart 1871 magna cum laude voor het kandidaatsexamen wis- en natuurkunde. In december dat jaar haalt hij zijn doctoraal.
Intussen is Van der Waals in 1865 getrouwd met Anna Magdalena Smit. Uit dit huwelijk worden een zoon en drie dochters geboren.
Twee jaar na zijn doctoraal promoveert hij op het proefschrift ”Over de continuïteit van den gas- en vloeistoftoestand”. Hierin verdedigt Van der Waals zijn ”hardebollentheorie”: atomen nemen ruimte in en trekken elkaar aan. Deze aantrekkingskracht wordt later aangeduid met ”Van der Waalskracht”.
De aantrekking tussen twee atomen wordt sterker, naarmate die dichter bij elkaar komen. Komen ze te dicht bij elkaar dan ontstaat een afstotende kracht. Als de afstand tussen atomen op de grens van afstoting en aantrekking bekend is, kan de ”Van der Waalsstraal” worden uitgerekend.
De promovendus berekent ook op correcte manier de massa van een waterstofatoom en de diameter van een aantal moleculen. Collega-geleerden reageren niet bepaald enthousiast. Ze blijven liever bij het oude idee dat atomen oneindig kleine puntjes zijn in een ruimte.
In zijn proefschrift stelt Van der Waals ook een aanpassing van de ideale gaswet voor. Deze gaswet, ook de Wet van Boyle-Gay-Lussac genoemd, geldt volgens de promovendus alleen voor verdunde gassen en is dus niet algemeen toepasbaar. Met een paar aanpassingen maakt hij de wet bruikbaar voor alle gassen en vloeistoffen. De nieuwe ”Van der Waalsvergelijking” wordt algauw algemeen bekend door een recensie van de Schotse hoogleraar James Clerk Maxwell in het tijdschrift Nature: „Zijn aanpak van dit moeilijke probleem is zo subliem, dat hij ongetwijfeld een merkbare impuls zal geven aan de moleculaire wetenschap.”
De 39-jarige Van der Waals aanvaardt in 1876 een benoeming tot hoogleraar natuurkunde aan de net gestarte Universiteit van Amsterdam. Tot zijn emeritaat in 1908 blijft hij verbonden aan deze universiteit. Als rasechte theoreticus werkt hij liever met zijn hoofd dan met zijn handen; hij heeft nooit een experiment uitgevoerd. Zelfs tijdens zijn colleges verricht een assistent de demonstratieproeven.
Als docent is hij geliefd bij zijn studenten. Een van hen herinnert zich een applaus aan het begin van een college: „De kleine, groote man, in gekleede jas, liggenden boord, met zwart dasje, het toen reeds spierwitte haar, een kort wit volbaardje om de kin stapte driftig binnen, liep naar zijn stoofje en blikte van over zijn katheder eenigszins ongeduldig in het rond, de wenkbrauwen fronsend, ettelijke rimpels op het geelachtig voorhoofd en op de wang, convergeerend naar de oogen, ongeduldig, rondkijkend, eenigszins vinnig de handen wrijvend, wachtend op het einde van deze spontane, overweldigende ovatie.”
De theorieën van Van der Waals zijn in 1908 met succes toegepast: Heike Kamerlingh Onnes maakt in Leiden helium vloeibaar bij een temperatuur van -272,2 graden Celsius. Kamerlingh Onnes schrijft: „De denkbeelden van Van der Waals zijn in Leiden steeds beschouwd als een tooverstaf.” Uit het nauwe contact tussen Van der Waals en Kamerlingh Onnes ontstaat een hechte vriendschap.
De meest schokkende gebeurtenis in het leven van Van der Waals is het overlijden van zijn vrouw in 1881. Ze sterft aan tuberculose. Jarenlang blijven de gordijnen in de voorkamer van zijn huis gesloten. Hoewel hij zijn werk voortzet, is hem de lust om iets te publiceren vergaan. Pas in 1890 volgt, na lang aandringen van Kamerlingh Onnes, weer een publicatie.
Ter gelegenheid van zijn vijfentwintigjarig doctoraat in 1898 richten collega’s en leerlingen een fonds op: het Van der Waalsfonds. Dit fonds ter bevordering van activiteiten op het gebied van de natuurkunde bestaat nog steeds. Bij de herdenking in 1902, als Van der Waals 25 jaar hoogleraar is, krijgt hij een gedenkboek aangeboden, met daarin de gesigneerde foto’s van 170 natuurkundigen uit binnen- en buitenland.
Hoewel Van der Waals religieus is ingesteld, is hij nooit lid van een kerkgenootschap geworden. Hij is ook totaal niet geïnteresseerd in wat zich in de maatschappij afspeelt. Hij heeft bijvoorbeeld slechts eenmaal in zijn leven gestemd bij politieke verkiezingen.
Van der Waals gaat in 1908 met emeritaat. Twee jaar later ontvangt hij in Stockholm de Nobelprijs. Hij overlijdt op 8 maart 1923, op 84-jarige leeftijd. Zijn dochter Jacqueline, die een bekend dichteres is, sterft een jaar eerder. Van der Waals ligt begraven op de Nieuwe Oosterbegraafplaats in Amsterdam.
Naam: Johannes Diderik van der Waals
Geboortedatum: 23 november 1837
Sterfdatum: 8 maart 1923
Nationaliteit: Nederlands
Religie: onkerkelijk
Vernoeming: Van der Waalskracht
