• Van der Waalsstraat
  • Van der Waalsstraat

Van der Waalsstraat

De Professor Johannes Diderik van der Waals, hoogleraar natuurkunde
Door Hans Elsgeest

Aan alles komt een eind, zo ook aan de rubriek 'de professor'. Vanaf het eerste nummer van het jaar 2000 tot het laatste, die u nu voor u heeft, zijn er 41 kort voorgesteld. In deze wijkkrant de laatste. Maar zeker niet de minste. De enige echte Leidse Nobelprijswinnaar. In Leiden geboren en gestudeerd, maar wel zijn gehele verdere leven gewoond en gewerkt in Amsterdam. Hij is de eerste hoogleraar natuurkunde aan de kersverse (in 1877 ontstaan uit het Amsterdamse Atheneum Illustre) Universiteit van Amsterdam. Hij is van grote betekenis voor de studie en het bedrijven van natuur-, schei- en wiskunde aan het einde van de 19de en het begin van de 20ste eeuw. Deze uiterst bescheiden en in zichzelf gekeerde man droeg een groot goed met zich mee. Hij was geniaal. Hij heette Jan van der Waals.

Dit genie is nooit helemaal op juiste waarde geschat en hij heeft altijd een beetje in de schaduw gestaan van mensen als Lorentz of Einstein. Dat Kamerling Onnes alle eer opstreek van het door hem vloeibaar gemaakte helium (overigens niet door Onnes zelf, hij noemde Van der Waals als hét grote brein erachter) is hem natuurlijk gegund; hij heeft er een groot deel van zijn leven aan gewerkt. Maar zonder Van der Waals was het hoogstwaarschijnlijk nooit zover gekomen. Van der Waals was in zijn tijd degene die het bestaan van moleculen voor waarheid hield, tot die tijd waren moleculen en atomen vooral een hypothetische aanname. Hij wist het zeker en nog tijdens zijn leven werd dat ook experimenteel bewezen. Nu is het tijd om professor Van der Waals op een welverdiend voetstuk te zetten!

Onderwijsgave
Zoals eerder vermeld is Johannes Diderik van der Waals in Leiden geboren, als oudste van tien kinderen van timmerman Jacobus van der Waals en diens echtgenote Elisabeth van den Burg. Hij groeit op in een piepklein huisje in de Jan Vossensteeg. De financiële situatie thuis is niet van dien aard dat Van der Waals kan gaan studeren. Na de lagere school volgt hij de MULO en wordt al snel aangenomen als hulpje van een onderwijzer. Een goede keus, Van der Waals beschikte namelijk over de juiste gaven om in het onderwijs verder te kunnen. Het resulteert dan ook in het behalen van een aantal akten tot beoefening van het leraarsambt, waaronder ook de akte voor hoofdonderwijzer. Daarnaast, en dat moet voor die tijd een fortuin gekost hebben voor iemand die nog niet veel verdiende, loopt hij wiskundecolleges aan de universiteit van Leiden. Door onvoldoende vooropleiding mag hij geen examens afleggen. In 1864 wordt hij naar Deventer geroepen om aldaar leraar te worden aan de plaatselijke HBS. Twee jaar later kunnen de koffers weer gepakt worden als hij in Den Haag aan de HBS wordt aangesteld. Koffers? Ja, want in de tussentijd trouwt hij zijn, eveneens van Leidse geboorte, tien jaar jongere vrouw; Anna Magdalena Smit. Zij krijgen vier kinderen, daarover straks kort meer. In Den Haag lijkt alles op rolletjes te lopen en na verloop van tijd heeft Van der Waals zich opgewerkt tot directeur van de HBS. Een sollicitatie naar een baan aan een Rotterdams Gymnasium loopt op niets uit, maar het tij lijkt toch in zijn voordeel te keren. Door een wetswijziging wordt het hem mogelijk gemaakt toch zijn academische examens af te leggen, waarna in rap tempo het kandidaats wis- en natuurkunde en het doctoraal behaald worden en in 1873 zijn promotie volgt. Het proefschrift dat hij verdedigde zou een enorme impact hebben op de studie van de natuur- en scheikunde. Hoewel in eerste instantie alleen verschenen in het Nederlands, moeten er al snel vertalingen komen in het Duits, Frans en Engels van 'Over de Continuïteit van den Gas- en Vloeistoftoestand'. Hiermee luidde Van der Waals, zonder zich daar van bewust te zijn, de tweede gouden eeuw der Nederlandse wetenschap in.

Jn jr.
In datzelfde jaar (1873) wordt zijn oudste zoon geboren. Deze krijgt dezelfde naam als pa en daar zou het niet bij blijven; hij gaat zijn vader opvolgen als hoogleraar theoretische natuurkunde aan de universiteit van Amsterdam. Na Jan jr. volgen drie dochters. De middelste daarvan krijgt later bekendheid door haar dichtwerk, eerst onder een pseudoniem maar al vrij snel onder haar eigen naam: Jacqueline van der Waals. Haar werk is enigszins donker, tegen het depressieve aan. Een gen van pa en een niet zo gemakkelijke jeugd zijn daar waarschijnlijk de oorzaak van. Haar jeugd en dat van haar zussen en broer wordt opgeschrikt door de vroege dood van hun moeder. Anna Magdalena van der Waals-Smit sterft op 34-jarige leeftijd en zo verdwijnt de belangrijkste pijler onder het gezin. Deze klap kan Van der Waals nauwelijks verwerken, hij sluit zich op in zijn huis en wil alleen nog in gezelschap van zijn kinderen verkeren. Zijn oudste dochter neemt, voor zover dat kon, de verantwoording voor het huishouden op zich. Ze woonde toen al in Amsterdam, aan de PC Hooftstraat en na verluid zijn daar de gordijnen lange tijd niet open geweest. Het rouwproces heeft lange tijd in beslag genomen. Van der Waals doet wel overtuigd zijn werk, hij was namelijk al enige tijd professor aan de Amsterdamse universiteit. Hij publiceert in die tijd weinig tot geen werk. Vriend voor het leven Heike Kamerlingh Onnes kan dit niet aanzien en onderneemt met succes pogingen om de ernstig in zichzelf gekeerde Van der Waals uit zijn benarde situatie te trekken.

Professor
Zoals gezegd is Van der Waals gepromoveerd tot hoogleraar. In 1877 wordt in Amsterdam de eerste universiteit van die stad geopend. Het Atheneum Illustre krijgt promotierechten en wordt daardoor van een voorbereidend wetenschappelijke een wetenschappelijke instelling, een universiteit dus. Daar moesten wel wat professoren voor aangesteld worden. Samen met Hugo de Vries en Jacobus van 't Hoff is Van der Waals één van de grote drie. Zij hebben de universiteit van Amsterdam direct op de kaart gezet. Van 't Hoff en Van der Waals worden uiteindelijk beloond met een Nobelprijs, respectievelijk voor scheikunde (1901) en natuurkunde (1910). Het is dat er voor plantkunde geen Nobelprijs bestaat anders was De Vries de eerste geweest!
Dat Van der Waals een rustige, soms wat norse man was kwam niet tot uiting tijdens zijn colleges, de man werd door zijn leerlingen op handen gedragen. Honderden toehoorders waren muisstil als Van der Waals op duidelijke, trage toon en iets krakende stem de toch wel zeer ingewikkelde stof behandeld. Hij maakt het de toekomstig natuurkundigen zeker niet gemakkelijk maar weet waarschijnlijk toch vooral boeiend te zijn. Door zijn leerlingen wordt hij dan ook aan het eind van zijn carrière overladen met cadeaus, hulde en oorverdovend applaus.

Maar wat maakte Van der Waals nu zo groot? De grootste klapper is natuurlijk zijn proefschrift. Hij weet daarin te berekenen hoe groot moleculen zijn, hoeveel er van een bepaalde stof in een kubieke centimeter passen en dat deze moleculen elkaar aantrekken. Hieruit ontstaat het begrip Vanderwaalskrachten. Nog belangrijker is het vinden van een kritische temperatuur voor een bepaald gas. De temperatuur waarboven een gas niet vloeibaar gemaakt kan worden, ook niet onder hoge druk.
In een later stadium ontdekt hij het principe van de 'overeenstemmende toestanden'. Van der Waals is overtuigd dat alle stoffen zich identiek gedragen tijdens de overgang van gas- naar vloeistoffase. Met behulp van de toestandsvergelijking kan hij zo het gedrag van andere stoffen voorspellen. Laat dit nu de handleiding geweest zijn voor Kamerlingh Onnes en anderen om de laatste 'permanente gassen' toch vloeibaar te krijgen (waterstof en helium). Daarna houdt hij zich voornamelijk bezig met het onderzoek naar de zogeheten binaire mengsels en ternaire mengsels, mengsels die uit twee of drie stoffen bestaan. In deze periode is zijn werk van onschatbare waarde voor onderzoekers als Hendrik Willem Bakhuis Roozeboom, die zich scheikundig op de faseleer richten. Van der Waals was zelf geen experimenterend onderzoeker, dat liet hij liever aan anderen over. Bij hem zat het tussen de oren, hij begreep wat er gebeurde, kon zich verplaatsen in een bepaalde situatie en zette dat - met behulp van zijn wiskundeknobbel - op papier. Hij heeft heel veel betekend voor de Nederlandse wetenschap. Door zijn inzet regende het prijzen voor Nederlandse onderzoekers. Ook hij is overladen met blijken van hulde. Hij was al vroeg in zijn carrière lid van de KNAW, schopte het tot voorzitter van dit genootschap en wordt in 1910, twee jaar na zijn afscheid als hoogleraar, uitgenodigd om in Zweden het hoogst haalbare voor een wetenschapper in ontvangst te mogen komen nemen: de Nobelprijs voor de natuurkunde! Na zijn emeritaat geniet Van der Waals van een rustig leven, hij heeft nog wat functies zoals curator van de Leidse universiteit.
Begin 1923 gaat het snel bergafwaarts met zijn gezondheid. Een jaar eerder had hij zijn dochter Jaqueline al ten grave moeten brengen, zij stierf aan maagkanker. Dit moet een klap geweest zijn die hij na het eerder zo tragische overlijden van zijn vrouw niet meer te boven moet zijn gekomen. Van der Waals overlijdt op 8 maart 1923, op 84-jarige leeftijd. Vier dagen later wordt onder grote belangstelling zijn stoffelijk overschot op de Nieuwe Oosterbegraafplaats te Amsterdam ter aarde besteld.

Mijn vraag.. waarom eert Leiden deze held van de wetenschap niet (behalve het toekennen van een straatnaam)?

Bronnen:
De geschiedenis van de scheikunde in Nederland (H.A.M. Snelders)
De tweede gouden eeuw (B. Willink)
Nederlandse helden der wetenschap (dr. G.C. Gerrits)
Nieuw Nederlandsch Biografisch Woordenboek
Pioniers der natuurwetenschappen
Van der Waals: krachten die de wereld bijeen houden (Rob van den Berg, wet. bio.)
Van Stevin tot Lorentz (A.J. Kox, M. Chamalaun)
Wikipedia
Winckler Prins Encyclopedie