15 Persoonlijk Portret


de passages tussen [..] zijn literatuurverwijzingen.

In dit hoofdstuk wil ik aan de hand van mijn eigen ervaring het spanningsveld tussen ontdekken, uitvinden en ontwikkelen inkleuren. Ik studeerde in de jaren zeventig natuurkunde aan de Groningse universiteit en na mijn afstuderen kwam ik terecht in een functie buiten de fysica. Dat overkomt velen met mij, zoals blijkt uit een onderzoek van de Nederlandse Natuurkundige Vereniging (NNV) [C-NNV]. Gaandeweg zou ik toch weer werkzaamheden op fysisch gebied verrichten middels de popularisering van hedendaagse natuurkunde.

15.1 rechtlijnige research

Binnen de natuurkunde is de Rijksuniversiteit Groningen een buitenbeentje met een studierichting technische natuurkunde en afstudeervarianten in gemengd experimenteel theoretische richtingen. De technische richting werd binnen de subfaculteit als iets minderwaardigs gezien en studenten in de technische natuurkunde klaagden over het feit dat hun studierichting teveel in de experimentele richting opschoof. Van dominatie van de kant van de fundamenteel gerichte theoretische natuurkunde was overigens geen sprake, hetgeen ongetwijfeld verband hield met de getalsmatige overheersing van de experimentele natuurkundigen. Bovendien zetelde daar de oppermachtige professor De Waard, toen voorzitter van de FOM.

Op veel terreinen hadden de experimentatoren weinig baat bij het werk van theoretici; die waren bezig met vraagstukken waar de experimentatoren weinig of geen houvast aan konden ontlenen. Omdat fysici niet zonder theorie kunnen, ontstond zelfs behoefte aan theoretici die met beide benen op de natuurkundige grond staan. De ontwikkeling van de gemengd theoretisch-experimentele studierichtingen zou daar wel eens een uiting van geweest kunnen zijn. In mijn afstudeerrichting, de vaste-stoffysica, werd zelfs een promovendus aangetrokken voor de theoretische verdieping. Onder zijn begeleiding verrichtte ik mijn theoretisch afstudeeronderzoek nadat ik eerder een experimenteel onderzoek uitvoerde over dezelfde thematiek.

Mijn onderzoek had betrekking op amorfe materialen, vaste stoffen waarvan de inwendige structuur overeenkomt met vloeistoffen. De meeste vaste stoffen hebben een kristallijne structuur, waarbij de atomen op regelmatige afstand tot elkaar staan. Amorfe stoffen missen die regelmaat waardoor ze in verschillende opzichten sterker zijn, bijvoorbeeld doordat er geen kristalvlakken zijn waarlangs het materiaal kan breken. Het nadeel van amorfe materialen is dat ze moeilijk te maken zijn je moet het materiaal vanuit vloeibare toestand razendsnel afkoelen en dat ze niet stabiel zijn; naarmate de temperatuur hoger wordt, krijgen de atomen meer bewegingsruimte om zich in een geordende kristalstructuur te hergroeperen.

In het theoretische onderzoek bouwde ik voort op werk van J.D. Bernal, de fysicus die buiten zijn vakgebied vooral bekendheid verwierf met zijn sociologische studies van de wetenschapsontwikkeling. Bernal probeerde de structuur van vloeistoffen te verklaren door uit te gaan van harde bollen. Deze bollen stopte hij in een doos en na flink schudden bekeek hij de distributie van de bollen. In feite deed ik hetzelfde als Bernal; ik nam echter geen doos met knikkers maar schreef een computerprogramma dat het schudden van Bernal verving.

Voordat je als student werd toegelaten tot het onderzoek, moest je een aantal jaren vlijtig in boeken neuzen. In de onderwijscommissie en andere organen van de gedemocratiseerde universiteit konden hoogleraren te pas en te onpas betogen dat alle studenten een flinke dosis basiskennis moeten opdoen. Voor het doctoraal onderzoek, althans zeker dat van mij, bleek die basiskennis echter helemaal niet nodig. In het experimentele onderzoek was enige kennis van de quantummechanica en dergelijke weliswaar nuttig  via de zogenoemde Mössbauer Effect Spectroscopie werd als het ware binnen in het atoom gekeken maar ook zonder die ballast zou ik de temperatuur wel goed hebben ingesteld en de dagelijkse fietstocht naar het rekencentrum hebben volbracht. In het theoretisch onderzoek kon ik de meeste natuurkundige kennis missen als kiespijn; in feite was de middelbare schoolkennis van het atoommodel toereikend.

Mijn onderzoekservaring staat haaks op het beeld dat je meer (theoretische) kennis moet hebben naarmate het onderzoek sterker op de theorie is gericht, een beeld dat binnen de natuurkunde sterk leeft. De tegenstelling met het overheersende beeld wordt nog groter als ook de praktikumproeven erbij worden betrokken. De theorie die voor deze proeven nodig was, staat in de beschrijvingen; er is dus nauwelijks of geen sprake van toepassing van elders geleerde theorie. Het belang van die proeven is dan ook niet primair het testen van de geleerde theorie of het dunnetjes overdoen van baanbrekende experimenten uit de geschiedenis van de fysica. Cruciaal is dat je leert omgaan met metingen en meetfouten, alsmede met apparatuur die andere dingen blijkt te meten dan je eigenlijk zou willen. Er was echter ook een mogelijkheid tot een vrij praktikum ter vervanging van een tiental standaardproeven. Dus even geen basiskennis opdoen, maar trachten de opgedane kennis met de praktijk te confronteren. Zo geformuleerd past dit praktikum niet binnen de opzet waarin studenten met basiskennis worden overgoten; het was dan ook een praktikumvorm die door menig hoogleraar met argusogen werd aanschouwd. In mijn beleving stond De Waard model voor deze argwaan en werd de mogelijkheid tot het vrije praktikum door de studentenbeweging bevochten. Later zou ik nog direct baat hebben bij dit praktikum toen ik studenten voor de lerarenopleiding het elektromagnetisme moest uitleggen. Uit de boeken had ik weliswaar geleerd hoe ik de berekening met D- en H-velden moest uitvoeren, maar het nodige begrip daarvan had ik toch primair opgedaan tijdens het vrije praktikum. Anders gezegd, in de colleges had ik de kennis opgedaan, maar zonder de kunde van het praktikum zou mijn uitleg voor de aspirant natuurkunde-docenten veel minder overtuigend zijn geweest.

Het feit dat voor het afstudeeronderzoek weinig 'basiskennis' is gebruikt, impliceert niet dat elke middelbare scholier meteen aan dat afstudeeronderzoek zou kunnen beginnen. Maar het betekent wel dat het niet uitmaakt of quantummechanica, statistische mechanica, theorie van de vaste stof, enzovoort, in het studiepakket zitten of plaats maken voor andere vakken. Misschien hebben studenten wel meer baat bij een college over planning van onderzoek. Niet dat ik dat persoonlijk als een gebrek ervaar ik voltooide het onderzoek althans binnen de daarvoor gestelde termijn en vond tussen het wachten op computeruitdraaien voldoende tijd voor het lezen van stukken om mijn lidmaatschap van de universiteitsraad naar behoren te kunnen vervullen maar de vertraging die de meeste studenten tijdens de afstudeerfase opliepen, had met een betere planning gereduceerd kunnen worden. Het vertragende effect van het afstudeeronderzoek is inmiddels overigens voor een groot gedeelte verdwenen. Niet zozeer omdat studenten onder druk van tempobeurs en dergelijke effectiever en efficiënter werken, maar vooral omdat dit onderzoek sterk is gereduceerd. Stel je voor dat natuurkundigen op de markt komen zonder afdoende basiskennis. Het gevolg is natuurlijk wel dat ze over minder basiskunde beschikken.

15.2 flitsende fotografie

Fotografie is een kostbare hobby, vooral als je een ver verwijderd object of een klein insekt beeldvullend wilt vastleggen. Bij dat laatste kom je op het terrein van de macrofotografie, en behalve speciaal daarvoor ontworpen objectieven (lenzen) is vaak ook een flitser nodig; de voorwerpen zijn zo klein dat ze alleen in de volle zon voldoende licht afgeven om een fraai plaatje te kunnen schieten. Flitsen heeft als nadeel dat slagschaduwen het beeld ontsieren. Bij portretten is dat probleem met enige training te voorkomen door de schaduw tegen de achtergrond weg te laten vallen of door te zorgen voor een beetje tegenlicht dat de flitsschaduw opheft. Wie sprinkhanen, vlinders, enzovoort, beeldvullend fotografeert, heeft echter minder mogelijkheden de schaduwen in de achtergrond te verwerken. Bovendien zijn de schaduwgebieden in het macro-gebied relatief groot, want hoe dichter je een voorwerp nadert, hoe groter de hoek is tussen objectief en flitser.

Natuurlijk zijn er flitsers die geen schaduwprobleem opleveren. Dit zijn de zogenoemde ringflitsers die aan het uiteinde van het objectief worden bevestigd. De flitsbuis omsluit het objectief en geeft zodoende van alle kanten licht zodat schaduw aan geen enkele kant een kans heeft. Een beetje macrofotograaf heeft zonder meer een ringflitser van vijfhonderd tot duizend gulden nodig, maar een beetje hobbyist wil de kosten binnen de perken houden. Met andere woorden, hoe kan de foto-amateur voor een dubbeltje op de eerste rang zitten?

Licht dat een ruimte binnenvalt waar maar één opening in zit, treedt door die opening naar buiten, of wordt geabsorbeerd. Naarmate de binnenkant sterker reflecterend is, zal een groter deel van het licht door de opening naar buiten treden. Gewapend met deze fysische kennis dacht ik na over mijn flitsprobleem. Als ik nu eens een omhulsel maakte dat sterk leek op de in de handel zijnde ringflitsers. Dat is niet moeilijk.

Neem een vlakke plaat en lijm daarop twee buizen van verschillende diameter (bijvoorbeeld twee regenpijpen) waarbij de assen van beide cilinders samenvallen. Maak vervolgens een opening in de buitenwand waar het flitslicht door naar binnen kan treden, en klaar is de ringflitser. Door de afmetingen geschikt te kiezen, bijvoorbeeld zo dat de binnenste buis een fractie groter is dan het objectief, en de binnenwand met spiegelend folie te bekleden, blijkt een goed resultaat haalbaar. Voor een rijksdaalder had ik een standaard flitser omgebouwd tot een ringflitser. De test die ik met deze pseudo-ringflitser en een echte ringflitser uitvoerde, liet geen significante verschillen zien, zoals ik eerder beschreef in Foto&Doka [D-S6, D-S7].

Het ei van Columbus, een gat in de markt. Dergelijke ideeën komen bij je boven. Anderzijds is het idee zo simpel, en ook zo voor de hand liggend, dat je niet kunt geloven dat niemand eerder zoiets heeft bedacht. Als het hulpstuk in produktie genomen zou worden, zou dat volgens mij door een fabrikant van camera's of van hulpstukken moeten gebeuren. De eerste categorie zit in Japan. Pogingen om daarmee in contact te treden mislukten, bijvoorbeeld omdat de vertegenwoordigers in Nederland ook uitgingen van de veronderstelling dat de knappe Japanse ingenieurs alle mogelijke vondsten al wel bedacht hadden. De grootste fabrikant van hulpstukken is het Duitse HAMA, en daar drong ik wel tot de directiekamer door. Het bleek inderdaad een nieuwe vondst te zijn die ook mogelijkheden bood voor octrooiering (zelf had ik voor modelbescherming gezorgd om de rechten enigszins te beschermen) en die bovendien een bestaand produkt van HAMA zou kunnen vervangen. De ringflitser is echter niet in produktie genomen omdat de kosten voor het opzetten van een produktielijn niet verantwoord werden geacht; gezien de kleine groep van macro-hobbyisten zouden de investeringen te zwaar drukken op de prijs van het uiteindelijke produkt. De hoogte van de investering werd mede bepaald door het (terechte) uitgangspunt van HAMA dat het produkt er niet te spielzeugig mocht uitzien. Een probleem was dat objectieven en vooral flitskoppen zeer verschillend van afmeting zijn, zodat het moeilijk is een eenheidsvorm te kiezen. En naarmate het hulpstuk in meer maten en vormen gemaakt moet worden, wordt de produktie duurder en de verkoop moeilijker. Een ander probleem was dat het hulpstuk met de daaraan bevestigde flitser om het objectief hing, hetgeen voor een belasting zorgt die niet bevorderlijk is voor de levensduur van het objectief. Beide problemen bleken eenvoudig oplosbaar. Gewoon de flitser openschroeven, flitsbuis er uit halen, draden naar de flitsbuis doorknippen en via een verlengstuk de verbinding tussen het flitshuis en de flitsbuis weer herstellen. De flitser kan nu op de camera blijven en alleen de lichte flitsbuis hangt met het hulpstuk aan het objectief. De belasting is nu kleiner dan bij een 'echte' ringflitser. Ik werk er naar volle tevredenheid mee, hetgeen bij het eerste prototype niet het geval was.

Ik heb echter geen poging gedaan om deze verbeterde versie bij een fabrikant te slijten. Gebruikstechnisch heb ik het probleem opgelost, maar produktietechnisch is dat geenszins het geval. Een fabrikant van hulpstukken heeft er geen baat bij omdat de flitsers 'vernield' moeten worden. En als een fabrikant van flitsers het produkt op de markt zou brengen, zou dat niet tot een goedkoper resultaat leiden dan de huidige ringflitsers. Die bestaan namelijk ook uit een voeding op de camera en een omhulsel met flitsbuizen dat aan het objectief hangt. Of veel hobbyisten het aandurven om aan de flitser te sleutelen, weet ik niet. Bovendien vergt de aanpassing de nodige zorgvuldigheid omdat tijdens de flits grote spanningsstoten naar de flitsbuis gaan.

Een uitvinder moet dus van vele markten thuis zijn. In mijn geval was dat het vermogen om basiskennis van fysische verschijnselen te kunnen vertalen naar onbekende toepassingen, enige knutselvaardigheid, zoals het omgaan met schuurschijf en soldeerbout alsmede enige kennis van en ervaring met fotografie. Wie een uitvinding op de markt wil brengen, moet ook nog beschikken over kennis van produktie en verkoop.

15.3 slimme spleten

Er loopt geen scherpe scheidslijn tussen ontdekken, uitvinden en ontwikkelen. Het onderscheid is niet dat ontdekken meer inventiviteit vraagt dan uitvinden; het tegendeel is misschien eerder waar. In het ontwikkelingswerk is meer ruimte voor routinewerk, maar dat heeft vooral betrekking op de uitvoering van een uitgestippelde weg. Om het ontwikkelingspad vorm te geven, zijn regisseurs nodig die inhoudelijk van de hoed en de rand weten en daarnaast in staat zijn om mensen van een zeer divers pluimage leiding te geven om het beoogde doel te bereiken.

Bezien vanuit de natuurkunde is het redigeren van een tv-serie voor Teleac mijn meest herkenbare ontwikkelingswerk. Voortbordurend op geschreven populariseringen over aspecten van de quantummechanica werd ik door Teleac uitgenodigd mee te werken aan wat de tiendelige tv-serie van quantum tot quark zou worden [F-Teleac]. Aanvankelijk ging het alleen om de medewerking aan het begeleidende boek, waarvoor ik uiteindelijk ook een uitgebreid hoofdstuk zou schrijven [D-S8]. Al snel werd ik gevraagd om de redactie te verzorgen van de tv-serie die het vertrekpunt zou vormen voor de inrichting van het totale project.

Het voor de ontwikkeling van de natuurkunde zo belangrijke golf-deeltje dualisme liep als een rode draad door de serie. Dat dualisme wordt in de meeste populariserende boeken uitvoerig beschouwd, en het leek mij belangrijk om de kracht van het medium tv te gebruiken om dit fenomeen anders voor het voetlicht te brengen. Met behulp van watergolven kan de relatie tussen golven en interferentie goed worden aangetoond. Met behulp van foto's wordt dat in veel boeken ook goed getoond. Met bewegende beelden is dat sprekender te doen, maar het is niets nieuws; op de middelbare school voeren leerlingen die proeven ook uit.

Het golfkarakter van licht kan worden aangetoond met behulp van het zogenoemde dubbele-spleet-experiment. Als monochromatisch licht (licht van één kleur) op twee smalle spleten valt, ontstaat op een daarachter staand scherm een patroon met licht en donkere strepen, zoals in de figuur is te zien. In de donkere gebieden heffen de lichtbundels uit beide spleten elkaar op.(30) Doordat de spleten zo dicht bij elkaar liggen en zo smal zijn, geeft het geheel een tamelijk abstract beeld, hetgeen niet bijdraagt aan een goede begripsvorming bij de kijkers. Dat deze opstelling zo miniatuur is, vloeit voort uit het feit dat de breedte van de spleten en de onderlinge afstand samenhangen met de golflengte van het licht; omdat de golflengte van zichtbaar licht zo klein is, moet de opstelling zo minuscuul zijn. Aangezien licht een onderdeel is van het elektromagnetisch spectrum, is er ook straling met een grotere en kleinere golflengte. Door een grotere golflengte te gebruiken, worden ook de afmetingen van de spleten groter. Elektromagnetische straling met een golflengte van centimeters, en daarmee ook een spleetbreedte van die omvang, is echter niet zichtbaar. Maar je kunt er wel een ontvanger achter zetten die het geregistreerde signaal omzet in geluid. Als de ontvanger in het 'lichte' gebied staat, komt er geluid uit de aangesloten luidsprekers, in het donkere gebied blijft het stil. Het hele gebied achter de spleten doorlopend, volgen lawaai en stilte elkaar op.

In het eerste hoofdstuk is geschetst hoezeer Einstein worstelde met de vraag hoe een afzonderlijk lichtdeeltje of foton zich gedraagt bij de nadering van twee lichtspleten. Als er maar één spleet is, treedt geen interferentie op, dus moet de interferentie verdwijnen bij een lichtbundel van zeer lage intensiteit, als de fotonen in feite stuk voor stuk bij de spleten aankomen. Het gaat mij hier niet om de verdere achtergrond van het zogenoemde EPR-gedachtenexperiment  dat heb ik hiervoor al belicht in paragraaf 1.7  maar om de vraag hoe je de gedachtenkronkels van Einstein in beeld kunt brengen. De opstelling voor licht is daar te klein voor, maar met de opstelling voor cm-golven is dat wel goed te doen. Door de ontvanger in het stille gebied te plaatsen en vervolgens een van de spleten met de hand af te dekken, komt er opeens geluid uit de luidspreker. In feite is dat niets nieuws in vergelijking met beelden met zichtbaar licht, maar de argeloze toeschouwer waant zich bij een tovenaar. Zo reageerde althans de regisseur, die toch al uitvoerig was voorgelicht over het golf-deeltje dualisme en al een hele serie proeven met laserlicht in beeld had laten brengen. Uit zijn reactie mag zeker niet afgeleid worden dat hij na de proeven met cm-golven alles wel begreep, maar wel dat zijn verwondering was gewekt. En verwondering is toch essentieel voor wetenschap? Ook als hij alles weer vergeet, is de toevoeging van belang geweest omdat de amusementswaarde van de uitzending er door werd verhoogd. En waarom zou wetenschapsvoorlichting geen hoge amusementswaarde mogen hebben?

Ik moet bekennen dat ik de proeven met cm-golven een keer had gezien. Weliswaar lang geleden en vluchtig, maar toch. Zonder een fysisch overzicht van het golfverschijnsel in de fysica zou ik echter nooit op het idee gekomen zou zijn die proef te gebruiken bij de ontwikkeling van een tv-serie. Sterker nog, zelden of nooit heb ik mijn natuurkundige kennis meer moeten aanspreken dan toen.

15.4 losgeweekt licht

In vorige eeuwen worstelde men ook al met de vraag of licht uit golven of deeltjes bestaat, maar in de negentiende eeuw leek het pleit beslecht voor de golftheorie. Daarvoor waren bijvoorbeeld die bovengenoemde interferentie-proeven duidelijk genoeg. Dat bij licht desondanks deeltjesaspecten in het geding zijn, werd met name door Einstein geopperd. In hoofdstuk twaalf is de strijd van Einstein voor erkenning van zijn deeltjeshypothese al uitgebreid belicht. De vasthoudende opstelling van Einstein geeft zeer goede aanknopingspunten om de geschiedenis van het golf-deeltje dualisme te schetsen. Einstein zorgt voor de dramatiek, en aangevuld met een begrijpelijke visuele vertolking levert dat ingrediënten op voor een uitzending van een half uur.

Het foto-elektrisch effect is het verschijnsel waarbij licht elektronen uit een metaal kan losweken. Het merkwaardige daarbij is dat dit pas vanaf een bepaalde frequentie mogelijk is, waarbij de drempelfrequentie per metaal verschilt. Visueel is dat goed waarneembaar aangezien frequentie en kleur direct met elkaar samenhangen. Als de drempelfrequentie in het groene deel van het spectrum ligt, zal rood licht nooit een elektronenstroom kunnen losmaken, hoe intens de lichtbundel ook is. Bij blauw licht lukt dat wel, hoe zwak de lichtbundel ook is. Valt er tweemaal zo veel licht op de plaat, dan is de elektronenstroom ook tweemaal zo groot. Je kunt in een grafiek de relatie tussen lichtfrequentie en elektronenstroom aangeven, maar met de videocamera kun je dit ook in beeld brengen door een fotocel door het lichtspectrum te bewegen. In het universitaire natuurkundepraktikum bestond die opstelling niet, althans niet in Utrecht en Nijmegen waar Teleac de opnamen maakte. In Nijmegen had ik de gelegenheid mijn bedoelingen nader uit een te zetten en uiteindelijk bleek een aanwezige opstelling voor het beoogde doel om te bouwen te zijn. Bij die bestaande opstelling moesten studenten de constante van Planck meten. Op zich is dat niet moeilijk, je meet de frequentie en de energie, zet beide waarden tegen elkaar uit en uit de helling van de lijn volgt de evenredigheidsconstante h. Maar blijkbaar verdwijnt de fysische context volledig uit het beeld. Is het dan een wonder dat studenten bij een Studium Generale voordracht over het golf-deeltje dualisme klaagden dat ze in het reguliere onderwijs daar niets over horen? [G-H1] Het dualisme speelt zich onder hun neus af, terwijl ze het niet zien. Toch maar extra ruimte scheppen voor vrije praktika en dergelijke?

15.5 machtige methode

Uit het voorgaande komt het beeld naar voren dat ik meer profijt had van mijn natuurkundige kennis en inzicht naarmate ik verder van de feitelijke beoefening van de natuurkunde afstond. Zo geformuleerd zou ik die conclusie niet willen veralgemeniseren; daarvoor had het ontwikkelingswerk voor Teleac te veel inhoudelijke raakvlakken met de fysica. Maar ik zou wel de stelling willen verdedigen dat het omgekeerde evenmin geldt; fundamentele wetenschap vergt niet per definitie meer inhoudelijke kennis dan het werk van uitvinders en ontwikkelaars, zoals in het vorige hoofdstuk al werd betoogd.

Gezien de behoefte aan kennis en kunde op fysisch gebied buiten het academisch onderzoek, lijkt het mij uiterst belangrijk dat in de opleiding minder eenzijdig op de eigen universitaire onderzoekspraktijk wordt gelet. De meerderheid van de afgestudeerden komt tenslotte buiten de universiteit terecht. Sterker nog, de meesten vinden zelfs werk buiten de fysica. En ik was een van hen. Dat betekent niet dat de gevolgde opleiding verspilde moeite is geweest. Het tegendeel lijkt eerder waar, zoals ik heb gemerkt bij mijn werk voor de AWT.

In de fysica weet je hoe belangrijk het is om bij het zoeken naar wetmatigheden de invloed van twee grootheden te isoleren van de rest. Als je in een gas het verband tussen druk en volume wilt bepalen, moet je er wel voor zorgen dat de temperatuur gelijk blijft. Je gaat dus op zoek naar factoren die het proces kunnen beïnvloeden, en zodoende probeer je te achterhalen wat de essentiële factoren zijn voor het beschouwde proces. In het vierde deel zal ik die werkwijze toepassen bij de beschouwing over de relatie tussen economie en technologie. Daarbij kom ik tot conclusies die op zijn minst sterk afwijken van hetgeen door veel economen wordt betoogd.

Juist de eenvoud waarmee ik op gebieden buiten de fysica tot conclusies kon komen, heeft mij verbaasd, of beter gezegd, verontrust. Die verontrusting werd nog groter toen ik merkte hoe snel natuurwetenschappers de kracht van hun eigen analyse-methodiek vergeten als ze buiten het eigen vakgebied komen. Die ervaring deed ik op toen ik voor de AWT bezig was met de voorbereiding van het advies over human resources in het onderzoek [C-AWT5]. Een van de motieven van met name minister Ritzen om de AWT advies te vragen, was dat de universiteiten veelvuldig betogen dat ze worden bedreigd door een vergrijzingsgolf. Toen ik probeerde de leeftijdsopbouw te analyseren, bleken er echter nauwelijks leeftijdsstatistieken te zijn die deze veronderstelling zou kunnen staven. Natuurlijk, er zijn wel algemene cijfers, maar dat is net zoiets als de gemiddelde jaartemperatuur meten en concluderen dat Amsterdam en Chicago bijna hetzelfde klimaat hebben. Het minste wat je zou moeten doen, is de problematiek per vakgebied  een tekort bij sterrenkunde los je niet op met een overschot bij sociologie en per functiecategorie te verkennen. Eigenlijk zijn dergelijke cijfers alleen voor de chemie verzameld. Op zich is dat niet vreemd aangezien binnen dat vakgebied het hardst wordt geklaagd over een dreigende scheefgroei in de leeftijdsopbouw, en een daarmee verband houdend tekort aan toekomstige hoogleraren. Zoals het goede natuurwetenschappers betaamt, werden de gesignaleerde problemen begeleid met tabellen die het betoog zouden moeten staven. Omdat tabellen zich moeilijk laten lezen, zette ik de getallen uit in een grafiek. Voor de hoogleraren bleek sprake te zijn van een tamelijk vlak verloop vanaf 45 jaar, zoals ook uit onderstaande afbeelding valt af te lezen. Aan het begin van de jaren tachtig lag dat anders, toen waren er relatief veel hoogleraren van rond de vijftig jaar.

Wat is de meest natuurlijke leeftijdsverdeling? Een professoraat is een eindfunctie waar men omstreeks het 45e jaar instroomt en die men daarna niet meer verlaat. Waar sprake is van een stabiele personeelsomvang, mag verwacht worden dat de leeftijdscurve vanaf 45 jaar vlak loopt. Met andere woorden, waar maken de chemici zich zorgen over? Het andere probleem, het tekort aan potentiële opvolgers, bleek een eenvoudige oorzaak te hebben. In de chemie werken naar verhouding zeer weinig universitaire docenten, met als uitschieter de Rijksuniversiteit Groningen, waar 2 UD's werkzaam zijn tegenover 23 hoogleraren en 18 UHD's. Die getalsverhouding tussen de verschillende groepen wetenschappers hoeft niet slecht te zijn; op het gebied van de chemie lijkt de loondruk vanuit het bedrijfsleven het grootst van alle vakgebieden, zodat het aanbieden van een UHD-functie een uitstroom naar andere werkgevers kan indammen.

Het gaat hier echter niet om de vraag welke honorering gewenst is, maar om de manier waarop leeftijdsstatistieken worden gebruikt. Een student chemie die zo met zijn data omspringt bij het analyseren van een praktikumproef zal waarschijnlijk de doctorale eindstreep niet halen. Maar wat is de waarde van zo'n academische graad als men zo snel vergeet naar functionele wetmatigheden te zoeken als men zich een millimeter buiten het eigen vakgebied beweegt? Het gaat niet om moeilijke differentiaalvergelijkingen. Integendeel, het is simpel rekenwerk waarvoor middelbare schoolkennis volstaat.

Blijkbaar zijn natuurwetenschappers geneigd om de methodiek van het vakgebied te vergeten zodra de grenzen van de discipline worden overschreden. Als zelfs hoogleraren want dat waren de auteurs van de rapporten over de leeftijdssituatie in de chemie zo snel vergeten het geleerde lesje buiten het eigen vakgebied toe te passen, hoe zal het dan natuurwetenschappers vergaan die vrij snel na hun afstuderen buiten de eigen disciplines emplooi vinden? Wordt het geen tijd om binnen de formele opleiding aandacht te besteden aan de kracht en zwakte van de natuurwetenschappelijke methodiek? Dat vermindert de inhoudelijke kennis van het vakgebied, maar het versterkt de kunde om de kennis in de praktijk toe te passen. Deze opmerking werpt de vraag op hoe het tegenwoordig met de natuurkunde-opleiding is gesteld.

15.6 verprutste visitatie

De huidige natuurkunde-opleiding is tegen het licht gehouden door een visitatiecommissie die door de VSNU was ingesteld. Onder de Nederlandse fysici gaf dit rapport aanleiding tot onrust doordat de Inspectie voor het Hoger Onderwijs het rapport afkeurde.

In Nederland worden sinds enkele jaren bij toerbeurt academische disciplines onder de loep genomen. In 1984 was de natuurkunde als eerste aan de beurt voor een verkenning van het onderzoek [C-VCN]. Die verkenning werd over het geheel genomen zeer positief beoordeeld. Het was een relatief afgewogen en zelfkritische evaluatie, die niet zonder meer gezien kon worden als een betoog om meer middelen. Vergeleken met veel latere verkenningen van andere studierichtingen is het verademend om dat rapport te lezen. Steeds vaker werden verkenningscommissies namelijk pure belangenbehartigers; de roep om meer geld was niet van de lucht. De verkenningscommissie voor de wiskunde [C-VCW] concludeerde (terecht) dat universiteiten met natuurwetenschappelijke opleidingen niet zonder wiskunde kunnen. Ook hun conclusie dat Nederland actief moet zijn op alle belangrijke deelgebieden van de wiskunde, lijkt mij terecht. Maar moet elke universiteit daarmee een volledige afdeling wiskunde hebben? Kan de statistiek in Utrecht niet volstaan met een pied à terre voor docenten uit Leiden die het onderwijs op dat gebied in de domstad verzorgen? Het feit dat dergelijke vragen niet worden gesteld  stel je voor dat je zou berekenen dat je met minder middelen toe zou kunnen  maakt dat rapport in feite waardeloos. Die conclusie kan ook worden getrokken voor de verkenning van de kunstgeschiedenis [C-VCK]. Deze verkenningscommissie maakte zich (terecht) zorgen over de daling van de onderzoekskwaliteit als gevolg van de sterke toeloop van studenten. Om het onderzoek veilig te stellen, werd gepleit voor meer geld. De meeste studenten kunstgeschiedenis hebben in de verdere loopbaan weinig of geen baat bij hun opleiding dat nut is althans moeilijk aantoonbaar gezien de grote werkloosheid onder afgestudeerden zodat een mogelijke oplossing ook gevonden zou kunnen worden in een beperking van het aantal studenten. Die mogelijkheid bleef echter onbesproken. De optie om voor kunstgeschiedenis een arbeidsmarkt fixus in te stellen, werd overigens wel door de AWT genoemd in zijn advies over dit verkenningsrapport [C-AWT8].

Zoals gezegd, verliep de visitatie van het onderwijs voor de natuurkunde minder soepel dan de verkenning van het onderzoek. Het rapport van de onderwijsvisitatiecommissie verscheen in april 1995 [C-VSNU]. Nadat de inspectie dit rapport had afgekeurd, nam de redactie van het Nederlands Tijdschrift voor natuurkunde het initiatief tot een discussie over de afwijzing. Verschillende auteurs gisten naar de niet openbaar gemaakte motieven van de inspecteur. Het is overigens de vraag of die motieven alleen aan het gewraakte rapport zijn ontleend; de inspectie kan ook een daad hebben gesteld om een halt toe te roepen aan de tendens van het navelstaren op de eigen discipline, zoals het geval was bij de genoemde verkenningen van de wiskunde en de kunstgeschiedenis. Als je een trend wilt ombuigen, kun je dat beter doen bij een discipline die tegen een stootje kan en waarvoor in het verleden bewezen is dat een visitatierapport een voorbeeldfunctie kan vervullen.

Ik wil voorlopig niet speculeren over de motieven van de inspectie. Veel interessanter zijn de reacties vanuit het veld, zoals die van sterrenkundige Van den Heuvel [D-H5]. Hij wijst op de grote (internationale) reputatie van de voorzitter van de visitatiecommissie, prof. H. de Waard -- dezelfde als de eerder genoemde professor die tijdens mijn studie waakte over het standaardpraktikum -- de Groningse emeritus hoogleraar in de experimentele natuurkunde. "Wie is de inspecteur die het visitatie-rapport afkeurde en wat voor verstand heeft die van de natuurkunde?" De toonzetting van die vraag acht ik kenmerkend voor de wijze waarop binnen wetenschappelijke kringen wordt geoordeeld over ingrijpen van buitenaf. Het was bijvoorbeeld ook de toon die wetenschappers aansloegen toen het paarse kabinet besloot tot bezuinigingen op de universiteiten. Politici kregen het verwijt geen kennis van zaken te hebben, hoewel (te) veel van hen toch een substantieel deel van hun leven op de universiteiten heeft door gebracht. De meesten hebben weliswaar geen onderzoekservaringen, maar onderzoek is ook niet het hoofdprodukt van de universiteiten. Het is juist een omissie van veel visitatie- en verkenningscommissies dat ze teveel door de bril van het onderzoek naar de betrokken disciplines kijken. Met die fixatie op (wetenschappelijke) kennis staan die verkenningscommissies overigens niet alleen. Zelfs de regeringsnota Kennis in beweging heeft het focus op kennis gericht. De ondertitel luidt weliswaar over kennis en kunde in de Nederlandse economie, maar het gebruik van het woord 'kunde' blijft beperkt tot passages als "kennis is méér dan we kunnen meten met R&D" en "diensten... kunnen dus wel degelijk kennisintensief zijn" [C-EZ4, p.11]. Het primaat ligt bij de kennis en de kunst om kennis toe te passen komt op de tweede plaats. Kunnen staat in dienst van kennen. Natuurlijk moet men het nodige kennen om iets te kunnen, maar wordt de kennis ook in voldoende mate toegediend om mensen tot het kunnen in staat te stellen? Of wordt kennis als doel op zich gezien, als l'art pour l'art? In het vierde deel komt die vraag nog uitgebreid terug.

15.7 andere arbeidsmarkt

Kan een inspecteur buiten de fysica een oordeel geven over de kwaliteit van een rapport van een verkenningscommissie? Wel degelijk. Hij kan zeer goed bepalen of en in hoeverre relevante sterke en zwakke kanten in kaart zijn gebracht, net zo goed of slecht als ik de kwaliteit van rapporten van chemici over de vergrijzing in de chemie naar de prullenbak kon verwijzen. Tijdens mijn opleiding werden we doodgegooid met de term basiskennis. Mede gezien zijn grote macht zag ik in prof. de Waard de vaandeldrager van deze terminologie. In het rapport van de visitatiecommissie komt deze terminologie terug, hetgeen er op duidt dat er de afgelopen twintig jaar niet veel is veranderd in het natuurkunde onderwijs. De visitatiecommissie geeft een grafische samenvatting van het rapport over de arbeidsmarktsituatie van fysici. Daarbij wordt echter alleen naar het type werkgever gekeken chemie/olie, metaalindustrie, automatisering, advies, dienstverlening, enzovoort en niet naar de inhoud van het werk. Of beter gezegd, dat wordt bewust genegeerd: "Het zou ook een verkeerd uitgangspunt zijn te stellen dat verschillende maatschappelijke functies van de natuurkundige een wezenlijke differentiatie in opleiding rechtvaardigen" [C-VSNU, p. 11]. Dat de betrokkenen zich daar in de NNV-enquête anders over uitlaten, speelt blijkbaar geen rol [C-NNV]. En de betrokken werkgevers is niet gevraagd, althans uit het overzicht blijkt dat alleen visites zijn afgelegd bij de universiteiten. Om de kwaliteit van computerprogramma's te beoordelen, leg je toch ook niet alleen je oor te luister bij de producenten van software? Het afleveren van studenten valt misschien niet met de produktie van zeep te vergelijken, maar enige toetsing bij de afnemers had toch wel gekund? Als alleen de universiteiten als leveranciers zich over de kwaliteit mogen uitlaten, waarom zouden de middelbare scholen dan niet hetzelfde mogen doen met hun schoolverlaters? Maar daar laat de commissie zich wel over uit, over het natuurkunde onderwijs wel te verstaan. Of het Engels afdoende is, het Nederlands toereikend is, enzovoort, dat komt niet op in het hoofd van de commissie. In feite is de hele onderwijsvisitatie in één rechte lijn geschreven, van basisschool tot Nobelprijs. Iedereen die onderweg een ander pad inslaat, mag dat doen. Als hij maar niet klaagt over de overbodige ballast aan basiskennis die de ruimte voor meer relevante basiskunde tot nul reduceerde. Ik maak me kwaad, dus hou ik er maar mee op. De kwaadheid betreft overigens niet alleen de commissie, maar zeker ook de briefschrijvers in het tijdschrift van de fysici. Dat iedereen afgeeft op de hoofdinspecteur die geen motivatie geeft. Een vluchtig doorbladeren zou voor iedere briefschrijver voldoende moeten zijn om zelf het afkeurende oordeel te kunnen schrijven. Het feit dat zij dit niet zagen, illustreert hoe eendimensionaal natuurkundigen kunnen denken.

In paragraaf 3.6 heb ik de schets van de Rotterdamse rector Akkermans aangehaald over het rapport van de commissie Vonhoff over de toekomst van de geesteswetenschappen. De door Vonhoff bepleite afscherming vergeleek Akkermans met een stolp. Een vergelijkbare typering is volgens mij van toepassing op de visitatiecommissie natuurkunde. Het is maar goed dat er een inspecteur is die het belang van de natuurkunde breder ziet dan de hooggeleerde fysici en de stolp weghaalt. Want opsluiting in de eendimensionale wereld van het (fundamentele) fysische onderzoek kan wellicht een nieuwe Nobelprijs opleveren, maar daar hebben we niet veel aan als de Aziatische concurrenten fysici opleiden die geleerd hebben om kennis samen met andere wetenschappers en technologen in nieuwe produkten aan de wereld te tonen. Ik bepleit hiermee geen slaafse copiëring van de Aziatische werkwijze aangezien we dan geen voordeel trekken uit de nog steeds bestaande voorsprong op wetenschappelijk gebied. Hoe die voorsprong uit te buiten, dat zou een vraag moeten zijn die bij de visitatie centraal had moeten staan. Ik bepleit dus geen òf-òf, dat doet de visitatiecommissie.

Noten

30. Een nadere beschrijving van dit effect laat ik hier achterwege. In vrijwel alle populair wetenschappelijke boeken over de quantummechanica wordt dat nader beschreven. Voor een beschrijving die in het verlengde ligt van de middelbare-school-natuurkunde verwijs ik naar Licht: golven of deeltjes? [D-S8]