of E=mc2.Ik, Albert. Het geheime dagboek van Albert Einstein.
In mijn artikel wil ik nog veel meer vertellen. Ik wil bijvoorbeeld ook vertellen hoe je coördinaten van een stationair assenstelsel kunt omrekenen in de coördinaten van een tweede assenstelsel dat rechtlijnig en met een constante snelheid ten opzichte van het eerste assenstelsel beweegt. Die coördinaten zijn getallen die precies vertellen waar een voorwerp zich bevindt ten opzichte van een bepaalde referentie, bijvoorbeeld 2 meter boven de vloer, 5 meter van de korte wand van de kamer en 7 meter van de lange wand van de kamer. Je kunt evengoed een andere referentie nemen. Bijvoorbeeld in plaats van de afstand tot de vloer neem je de afstand tot het plafond. Als je de hoogte van de kamer kent, kun je dat gemakkelijk doen.
Het bijzondere is nu dat mijn relativiteitsprincipe hiervoor andere resultaten oplevert, dan de vroegere theorie van Galilei en Newton. Immers als we die omrekening van de ene referentie naar de andere op basis van mijn twee basisprincipes doen dan bekomen we andere resultaten dan wanneer we die omrekening volgens de wetten van Newton doen. Het lijkt alsof de coördinaten met een bepaalde factor (dat wil zeggen: met een bepaald percentage) samengedrukt worden in de richting van de beweging van het bewegende assenstelsel. Of, om het wat eenvoudiger uit te drukken: bewegende voorwerpen worden als het ware samengedrukt. Al moet ik er onmiddellijk bij vertellen dat die samendrukking niet absoluut is. Het lijkt alleen maar of ze samengedrukt zijn vanuit het standpunt van een waarnemer die beweegt ten opzichte van het voorwerp.
Naast die plaatscoördinaten hebben we ook een tijdscoördinaat. Die geeft aan wanneer een gebeurtenis zich voordoet ten opzichte van een bepaalde referentie. Bijvoorbeeld om 12 sekonden na 2 uur. Ook die tijdscoördinaat wordt met een factor samengedrukt, een factor die trouwens gelijk is aan de factor van de samendrukking van de plaatscoördinaten. Die factor is daarenboven afhankelijk van de snelheid van het bewegende assenstelsel. Hoe hoger de snelheid, hoe groter de factor en dus hoe groter de samendrukking. Ik zal er in mijn artikel niet bijschrijven dat die factor in de praktijk niet veel voorstelt. In die factor komt de verhouding van de snelheid van het bewegende stelsel tot de lichtsnelheid, dus v gedeeld door c, in het kwadraat voor. En dat is heel klein voor snelheden in het dagelijkse leven. Zo klein dat het voor snelheden in het dagelijkse leven niet te merken is.
Wat is dan de fysische betekenis van die samengedrukte plaats- en tijdscoördinaten? Is dit enkel wiskundig of zit er iets meer achter, iets dat effect heeft op de wereld rondom ons? Welnu in mijn artikel zal ik aantonen dat er voor de wereld rondom ons echt wel fysische gevolgen zijn. Ik zal bijvoorbeeld aantonen dat een bewegende bol er voor een stilstaande waarnemer uitziet als een ellipsoïde: de bewegende bol lijkt samengedrukt volgens de richting waarin hij beweegt. Die bewegende bol zal er uitzien als een rechtopstaand voorbijvliegend ei (eigenlijk een ellips: dat is een ei waarvan de bovenkant eruit ziet als de onderkant)! Mijn artikel zal wat wetenschappelijker moeten klinken en daarom zal ik niet van een ei spreken maar van een ellipsoïde. Klinkt veel echter maar is eigenlijk hetzelfde.
Indien de snelheid van het bewegende voorwerp gelijk zou zijn aan de snelheid van het licht dan wordt dat voorwerp oneindig dun in de richting van zijn beweging. En dat kan natuurlijk niet: dat is een zinloze bewering. Maar ik zal verder in mijn artikel aantonen dat de lichtsnelheid een onbereikbare barrière is. Geen enkel voorwerp kan bewegen aan de snelheid van het licht. Behalve het licht zelf dan maar dat is geen voorwerp.
In mijn artikel zal ik er ook op wijzen dat alle resultaten evengoed geldig zijn voor alle systemen die met een vaste snelheid bewegen ten opzichte van ons stationaire stelsel. Dat is natuurlijk omwille van mijn eerste basisprincipe. Bewegende waarnemers lijken ook dunner ten opzichte van een stilstaande waarnemer. Maar die stilstaande waarnemer zelf beweegt ook ten opzichte van de bewegende waarnemer. De bewegende waarnemer zal die stilstaande waarnemer dus ook dunner zien. Ze zullen elkaar dus allebei dunner zien.
Ik zal er dan op wijzen dat we nog niet aan het einde van het verhaal zijn. Ik zal me dan namelijk bezighouden met de vraag wat we kunnen zeggen over de snelheid van de tijdsaanduiding (de snelheid van de wijzers van een uurwerk, om het eenvoudig te zeggen) van een stilstaand uurwerk en de snelheid van de tijdsaanduiding van een identiek maar bewegend uurwerk. Ik zal laten zien dat een eenvoudige berekening aantoont dat de bewegende klok met een bepaalde factor trager loopt dan de stilstaande klok. En die factor is weer gelijk aan de factor met v/c in het kwadraat waarmee de plaats- en de tijdscoördinaten worden samengedrukt.
Ik zal er dan op wijzen dat dit een vreemd gevolg heeft. Stel dat we onze stok met zijn uiteinden A en B weer bovenhalen. Of beter terughalen (dat is een doordenkertje, maar zoiets zal ik natuurlijk niet in het artikel zetten). We leggen de stok neer en we zetten er twee uurwerken bij. Zowel de stok als de uurwerken staan stil. Ik bedoel dat de uurwerken niet bewegen; de wijzers draaien uiteraard wel. We zorgen ervoor dat de twee stilstaande uurwerken synchroon zijn. Wanneer ik dan het uurwerk van uiteinde A naar uiteinde B van de stok beweeg met een constante snelheid, dan zal het uurwerk van uiteinde A bij aankomst bij uiteinde B achterlopen ten opzichte van het uurwerk bij uiteinde B. Onze factor v/c in het kwadraat komt ook hier weer om het hoekje piepen. De bewegende klok loopt dus trager dan de stilstaande klok!
Ik zal er dan ook op wijzen dat dit ook zo is als die stok geen rechte stok is, maar bijvoorbeeld een plooimeter die ik in een willekeurige vorm zet. In mijn artikel zal ik natuurlijk niet over een plooimeter spreken maar over een polygonale lijn. Allemaal hetzelfde maar het klinkt veel wetenschappelijker. En dan komt de kat op de koord. Als die uurwerkvertraging bij een polygonale lijn, pardon, een plooimeter in willekeurige vorm, optreedt dan is het een kleine stap om naar een willekeurige gekromde lijn te gaan. Dat is ongeveer hetzelfde als een plooimeter die uit heel, heel kleine stokjes bestaat. Als we dus de klok laten starten bij ons uiteinde A en dan een willekeurige kromme lijn laten volgen die eindigt waar ze begonnen is, dus bij ons uiteinde A, dan komt het uurwerk weer bij zijn startpunt uit en zal dus achterlopen ten opzichte van een tweede uurwerk dat we bij ons uiteinde A hebben laten staan. Hieruit kunnen we dan afleiden dat een uurwerk bij de evenaar achterloopt ten opzichte van een uurwerk op de noordpool of de zuidpool.
In mijn artikel zal ik dan snelheden optellen. Stel dat we een bewegend systeem hebben (bij zo een systeem moet je je weer zoiets voorstellen als een ruimteschip of een trein) dat in een rechte lijn met een constante snelheid beweegt. In dat bewegend systeem beweegt een stok ook in een rechte lijn met een bepaalde snelheid ten opzichte van dat bewegende systeem. Met welke snelheid ziet een waarnemer buiten dat systeem dan die stok voorbijvliegen? In het dagelijkse leven is dat gemakkelijk. Ik zie een trein voorbijrijden met een snelheid van 10 meter per sekonde. In die trein loopt iemand van achter naar voor met een snelheid van 5 meter per sekonde. Dan zie ik die persoon voorbijkomen met een snelheid van 15 meter per sekonde.
In mijn artikel zal ik aantonen dat dit niet zo is! Met een eenvoudige berekening zal ik aantonen dat het in werkelijkheid minder is dan 15 meter per sekonde. Ook hier komt die factor met v/c in het kwadraat weer om het hoekje piepen. Die berekening toont aan dat het een klein beetje minder dan 15 meter per sekonde is. In het dagelijkse leven is het verschil zo klein dat je het niet kunt merken.
Ik zal er dan ook op wijzen dat je door die snelheden op te tellen nooit de limiet van de lichtsnelheid kunt bereiken. Als het bewegend systeem voorbijvliegt met een snelheid van 99% van de lichtsnelheid en in dat bewegend systeem vliegt een stok in dezelfde richting met een snelheid van ook 99% van de lichtsnelheid ten opzichte van dat bewegend systeem, dan ziet een waarnemer buiten dat systeem de stok toch nog voorbijvliegen aan een snelheid die kleiner is dan de lichtsnelheid, en dus niet aan een snelheid die iets kleiner is dan twee keer de lichtsnelheid.
Ziezo, zal ik dan schrijven, we hebben nu het kinematische gedeelte van mijn theorie gehad. Dat kinematisch gedeelte gaat dus enkel over bewegende stokken en bewegende uurwerken. En dan zijn we nu gewapend om het elektrodynamisch gedeelte aan te pakken. Dat zal dan gaan over elektromagnetische verschijnselen in bewegende systemen.
Ik zal het tweede deel van mijn artikel starten met te veronderstellen dat we ons in een stationair systeem bevinden en dat de wetten van Maxwell-Hertz (anderen noemen dit de wetten van Maxwell) voor de lege ruimte daarin geldig zijn. Dat zijn tussen haakjes de wetten die het verband geven tussen elektrische en magnetische krachten en velden in de lege ruimte. Die zijn eenvoudiger dan bijvoorbeeld de krachten en velden in ijzerdraad of suikerwater om maar iets te noemen.
Die wetten zeggen bijvoorbeeld dat een veranderende elektrische kracht een magnetische kracht oproept en dat een veranderende magnetische kracht een elektrische kracht oproept. Om een eenvoudig voorbeeld te geven: als je een magneet heen en weer beweegt langs een ijzerdraad, dan gaat in een ijzerdraad een elektrische stroom lopen.
Waar het nu over gaat, is dat ik de resultaten van het eerste deel van mijn artikel voor die wetten van Maxwell-Hertz wil toepassen. Wiskundig gezien zal ik de formules gebruiken die ik heb gevonden om coördinaten van verschillende bewegende systemen in elkaar om te zetten. Het komt er dus op neer dat ik kijk wat het resultaat is op die wetten van Maxwell-Hertz als ik die wetten bekijk in een systeem dat in een rechte lijn en met een constante snelheid ten opzichte van mijn stationaire systeem beweegt. Ik zal dan in beide systemen mijn eerste basisprincipe toepassen. Dat zegt dus dat die wetten van Maxwell-Hertz evengoed moeten geldig zijn in dat bewegende systeem. Dat wil dus zeggen dat de elektrische en magnetische krachten gemeten in dat bewegende systeem door waarnemers in dat bewegende systeem ook voldoen aan de wetten van Maxwell-Hertz. De groottes van die elektrische en magnetische krachten mogen dan misschien niet aan elkaar gelijk zijn voor die bewegende waarnemers als voor stilstaande waarnemers, maar ze voldoen in elk geval aan de wetten van Maxwell-Hertz. In mijn artikel zal ik dit natuurlijk goed wiskundig in mekaar moeten steken.
Als we dit in rekening brengen dan kunnen we daar het volgende uit afleiden. Stel dat we een elektrisch geladen deeltje hebben dat in een elektromagnetisch veld beweegt. Dat deeltje zal een kracht ondervinden. Op de oude manier zeggen we dat als volgt. Het deeltje zal een elektrische kracht ondervinden die afhangt van de elektrische lading van dat deeltje en van de grootte van de elektrische component van dat elektromagnetische veld. Naast die elektrische kracht ondervindt het deeltje ook nog een “elektromotieve” kracht die afhangt van de snelheid van het deeltje en de grootte van de magnetische component van dat elektromagnetische veld.
Op de nieuwe manier, volgens mijn relativiteitstheorie dus, zeggen we simpelweg dat het deeltje een kracht ondervindt die gelijk is aan de elektrische kracht in de buurt van dat bewegende deeltje. Om die elektrische kracht te berekenen, moeten we dan enkel mijn nieuwe formules gebruiken. En hetzelfde geldt ook voor magnetische deeltjes.
Wat is dan het grote verschil is? Dat is heel simpel uit te leggen. Op de oude manier (of moet ik zeggen: de klassieke manier van Maxwell) maken we een onderscheid dat er eigenlijk niet is. Volgens de oude manier heeft een elektromagnetisch veld een elektrische component en een magnetische component. Maar dat is artificieel want de groottes van die elektrische component en die magnetische component hangen af van de snelheid van de waarnemer. Die meten allemaal een andere elektrische en magnetische component. Voor sommige waarnemers is er helemaal geen magnetische component en dus geen magnetische kracht! Die waarnemers zien dus alleen maar een elektrische kracht. Door mijn formules te gebruiken, wordt dat kunstmatige onderscheid weggewerkt. En hierdoor wordt ook die kunstmatige elektromotieve kracht weggewerkt. En zo is ook het kunstmatig onderscheid weggewerkt waarin ik in het begin van het artikel spreek. In mijn manier van zeggen is er geen onderscheid meer tussen de draad die beweegt ten opzichte van de stilstaande magneet of de magneet die beweegt ten opzichte van de stilstaande draad. En dat klopt ook want de elektrische stroom hangt enkel af van de relatieve beweging van de draad ten opzichte van de magneet. Het is dus totaal niet relevant of de draad dan wel de magneet beweegt. En in mijn formules is dat ook niet meer relevant, terwijl de oude manier om de formules van Maxwell-Hertz te schrijven wel een onderscheid maakt. Voila. Doel bereikt.
En ik zal het hierbij niet laten. In mijn artikel wil ik ook nog iets zeggen over het Doppler-effect en over de aberratie. Het Doppler-effect kennen we allemaal uit het dagelijks leven. Het geluid van een trein die ons nadert is hoger dan het geluid van de trein die wegrijdt van ons. Dat effect komt trouwens ook bij licht voor. Daar spreekt men dan van roodverschuiving en blauwverschuiving. Het licht van een ster die ons nadert, ziet er blauwer uit dan het licht van een gelijkaardige stilstaande ster. Als ze wegvliegt van ons ziet het licht er roder uit. En aberratie heeft te maken met het feit dat we door de beweging van de aarde een ster niet precies op de plaats zien waar ze zich in werkelijkheid bevindt.
Ik zal aantonen dat de wiskundige formules van het Doppler-effect en de aberratie anders zijn wanneer mijn principes worden toegepast. Dat levert tussen haakjes een manier om mijn theorie te testen. Want als uit experimenten zou blijken dat mijn formules niet kloppen, dan is mijn theorie niet juist. Dat is natuurlijk puur hypothetisch want ik ben er zeker van dat mijn theorie juist is.
Uit mijn nieuwe formules zal ook blijken dat als een lichtbron ons zou naderen met de snelheid van het licht, dat we dan een oneindige lichtintensiteit zouden zien. Nu ja zien. Voor we het weten, zouden we geroosterd zijn. Maar dat roosteren kan ik ook niet in dat artikel zetten: niet wetenschappelijk genoeg.
Ik zal ook spreken over het transversale Doppler-effect, dat is het Doppler-effect dat bij de rijdende trein in de vertikale richting optreedt. Dit transversale Doppler-effect bestaat enkel volgens mijn theorie. Dat levert dus ook weer een test voor mijn theorie op.
En omdat ik goed op dreef ben, zal ik het hierbij nog niet laten. Ik zal ook nog eens de energie van lichtstralen onder handen nemen. Het gaat weer over bewegende systemen en daarom bekijken we de lichtintensiteit zoals gezien wordt door iemand die stilstaat en volgens iemand die beweegt. Via een eenvoudige berekening zal ik aantonen dat waarnemers die met een verschillende snelheid bewegen een andere hoeveelheid energie en een andere lichtintensiteit gaan meten voor eenzelfde lichtbundel.
Via een andere eenvoudige berekening zal ik berekenen welke kracht een lichtbundel op een plat vlak uitoefent. Hieruit zal een resultaat te voorschijn komen dat met de experimenten en met andere theorieën overeenstemt.
En hier zal ik dan zeggen dat alle problemen in de optica van bewegende voorwerpen op dezelfde manier aangepakt kunnen worden. Het essentiële van mijn methode is dat we de elektrische en magnetische krachten van licht dat door een bewegend voorwerp wordt beïnvloed, omzetten in een systeem van coördinaten dat stilstaat ten opzichte van dat bewegende voorwerp. En dus kunnen we alle problemen oplossen alsof het voorwerp stilstaat.
Daarna zal ik ook nog de wetten van Maxwell-Hertz moeten herschrijven als er convectiestromen zijn, maar dat is ook simpel.
Ik doe mezelf vandaag een rustpauze cadeau. Mijn artikel over de lichtkwanta is vandaag in Annalen der Physik 17 verschenen.
Weer aan de slag. Ik ben er trouwens zowat met mijn artikel over de relativiteitstheorie. Om te eindigen wil ik de berekeningen maken voor een elektron dat traagjes wordt versneld. Ik zal hier een ander resultaat bekomen dan het resultaat dat je bekomt door de bewegingswetten van Newton toe te passen. Je weet wel: Newton zegt: als je op een voorwerp een kracht uitoefent, dan wordt het voorwerp versneld met een versnelling die afhangt van zijn massa. Eigenlijk moet ik zeggen: omgekeerd afhangt, want hoe meer massa het voorwerp heeft, hoe kleiner de versnelling. Om het simpel te zeggen: je moet harder duwen om een grote steen in beweging te krijgen dan om een kleine steen in beweging te krijgen.
Ik zal met dat bewegende elektron weer hetzelfde doen als ik al de hele tijd doe. Ik zal bekijken wat een stilstaande waarnemer ziet en wat een bewegende waarnemer ziet. Welnu de waarnemers zullen een andere massa van dat elektron meten. Hier vinden we opnieuw onze illustere factor met die v/c in het kwadraat terug. En diezelfde factor gaan we ook terugvinden als we de kinetische energie van dat elektron vanuit het standpunt van de verschillende waarnemers berekenen. Die kinetische energie zegt zo ongeveer hoe groot de energie is die aan de beweging van dat elektron toe te schrijven is. Een zware steen met een snelheid van 50 meter per sekonde zal veel meer energie hebben dan een kussen met een snelheid van 1 meter per sekonde. Je moet ze maar eens op je hoofd krijgen, dan zul je wel weten waar meest energie inzit.
Uit mijn formules zal ook blijken dat een elektron dat met de snelheid van het licht beweegt, oneindig veel energie zou bezitten. En dat kan niet natuurlijk. De snelheid van het licht is dus een onbereikbare limiet, wat we al via andere manieren hadden besloten.
En dan zal ik er op wijzen dat die resultaten niet alleen op elektronen van toepassing zijn, maar eigenlijk op alle voorwerpen.
En dan zal ik nog eens de drie wetten op papier zetten die beschrijven hoe het elektron beweegt en hop, dan is mijn artikel af.
Iets moet ik er nog aan toevoegen. Zonder mijn discussies met Besso en zijn suggesties had ik nooit deze inzichten verkregen. Ik zal hem heel expliciet in mijn artikel bedanken.
Zo, het skelet van mijn artikel is af. Nu nog de details invullen en dan ben ik er. Het wordt uiteraard geen gemakkelijk artikel. Enkel voor wetenschappers. Maar ooit zal iemand wel een boek schrijven: “Mijnheer Albert. Roman over de gedachte-experimenten van Einstein”. En dan zal iedereen mijn theorie kunnen begrijpen.
Mijn artikel over de elektrodynamica van bewegende voorwerpen, zeg maar mijn speciale relativiteitstheorie, is nu helemaal af. Waarom schrijf ik trouwens “speciale”? Omdat het enkel over stationaire systemen gaat en dus niet over systemen die versnellen of vertragen of draaien of zwaartekracht ondervinden.
Om nog eens op die ether terug te komen. In heel mijn theorie is er geen nood (en dus ook geen plaats) voor een ether in absolute rust en ook niet als mechanische verklaring voor elektromagnetische golven. Er is dus ook geen voorkeursysteem; er zijn oneindig veel gelijkwaardige stationaire systemen. En dus bestaat er geen absolute beweging.
Hoe ben ik eigenlijk op die theorie gekomen? Aan de ene kant was ik er zeker van dat de vergelijkingen van Maxwell waar zijn. Ze tonen onder andere aan dat de snelheid van het licht een constante is, ook voor bewegende voorwerpen. Aan de andere kant was dat in tegenspraak met de wet van het optellen van snelheden. Gedurende een jaar heb ik hierover nagedacht en heb ik hierover gediscussieerd met Besso. Tijdens een van die discussies zag ik plots hoe het in elkaar zat. ’s Anderendaags ging ik hem bezoeken en ik dankte hem omdat hij het probleem had helpen oplossen. De oplossing zat hem erin dat het concept van tijd veranderd moest worden: tijd is namelijk niet absoluut. Vijf weken later, vandaag dus, is mijn relativiteitstheorie klaar.
Vandaag hebben ze bij de Annalen der Physik mijn artikel over de elektrodynamica van bewegende voorwerpen ontvangen. Binnenkort verschijnt het.
Ik heb eindelijk mijn doctoraatsthesis bij de Universiteit van Zurich binnengebracht.
De deken van de Universiteit van Zurich heeft de postieve rapporten van Kleiner en Burkhardt over mijn thesis aan de faculteit overgemaakt. De faculteit is akkoord. Ik ben Herr Doctor Einstein.
Ik zit in de knoei met mijn ideeën over massa en energie.
Het gaat over mijn ideeën om mijn grote droom vanaf mijn geboorte te
realiseren: een heel eenvoudige wiskundige formule die iedereen zal kennen. En
die formule zou moeten luiden:
of E=mc2.
Ik ben daar op een eenvoudige manier op gekomen en het is een fantastisch resultaat en ik kan het in een artikel van maar enkele bladzijden schrijven.
In dat artikel zal ik van de resultaten van mijn eerste
artikel over de relativiteitstheorie vertrekken. Ik zal op een eenvoudige manier
berekenen wat er met de energie-inhoud van een bewegend voorwerp gebeurt wanneer
het straling uitzendt. Zoals steeds zal ik de berekening maken vanuit het
standpunt van een waarnemer die meevliegt met dat bewegend voorwerp en vanuit
het standpunt van een waarnemer die stilstaat. Als ik dan wat dingen optel en
aftrek, allemaal heel simpel, dan kom ik tot de conclusie dat de kinetische
energie van het voorwerp nadat de straling is uitgestuurd met een bepaalde
factor is verminderd. En je raadt het al: dat is weer dezelfde factor met v/c
in het kwadraat die al een paar keer is opgedoken in mijn eerste artikel.
Kinetische energie heeft te maken met de massa en de snelheid van een voorwerp.
Als de kinetische energie door die straling verminderd is, dan moet de massa dus
verminderd zijn. Die straling is een vorm van energie en eigenlijk maakt het
geen verschil uit of dat voorwerp door straling of op een andere manier energie
verliest. Dus kunnen we dat veralgemenen door te zeggen dat een voorwerp dat
energie verliest (warmte bijvoorbeeld, maar dat voorbeeld zal ik niet gebruiken
in mijn tweede artikel) ook massa verliest. In het dagelijkse leven merken we
dat niet omdat we in de formule
weer die lichtsnelheid in het kwadraat zien. En dat is een enorm groot getal.
Als een voorwerp energie verliest, dan verliest het maar een zeer kleine
hoeveelheid massa. Zo klein dat het in de praktijk niet te meten is. Is er dan
geen manier om dat te meten? Jawel, zal ik schrijven in mijn tweede artikel. Ik
zal suggereren dat je misschien experimenten zou kunnen uitvoeren met stoffen
die hun energie-inhoud zeer sterk kunnen laten variëren, bijvoorbeeld met
radioactieve radiumzouten die zeer intense straling uitsturen. En ik zal
besluiten door te zeggen dat als die experimenten werkelijk kunnen worden
uitgevoerd, en dat als ze blijken te kloppen met wat ik zal schrijven in mijn
artikel, dat we dan energie-uitwisseling tussen voorwerpen kunnen beschouwen als
uitwisseling van traagheid tussen die voorwerpen. Traagheid, dit even als
kantbemerking, is de neiging van voorwerpen om zich in zijn bewegingstoestand te
handhaven. Als je in een trein zit die plots remt, vlieg je toch nog rechtdoor.
Als je in een trein zit die versnelt, word je in je zetel geduwd. Dat is
allemaal het gevolg van die traagheid.
Ik heb in een brief aan Konrad Habicht mijn twijfel geuit
over mijn formule
. Ik weet niet of God mij nu in mijn gezicht uitlacht.
De kogel is door de kerk. Ik zal mijn artikel over mijn
formule
toch afwerken en opsturen. Je moet risico’s durven nemen.
Vandaag hebben ze bij de Annalen der Physik mijn
artikel met mijn formule
ontvangen. Mijn grote droom gaat
binnenkort in vervulling. Ik zal beroemd worden als de ontdekker, of is het de
uitvinder, van de beroemdste formule aller tijden.
Mijn artikel met mijn formule
is tot mijn grote opluchting aanvaard. Het is verschenen in Annalen der
Physik 18.
Ik heb gehoord dat Philipp Lenard voor zijn experimenten met kathodestralen de Nobelprijs Fysica heeft gekregen. Hij heeft namelijk nog meer eigenschappen van kathodestralen gevonden, zoals het feit dat ze door dunne metalen gaan en fluorescerende eigenschappen hebben.
Is het toeval dat ik net dit jaar voor dat foto-elektrisch effect een verklaring heb gegeven? Ik denk het niet, want het lijkt erop dat mijn verklaring niet ernstig wordt genomen. Het idee van de lichtkwanta schijnt niet echt aan te slaan. Toch ben ik er zeker van dat het de juiste verklaring is.
Ik heb een tweede artikel geschreven over de beweging van deeltjes in suspensie. Vandaag hebben ze het bij de Annalen der Physik ontvangen. De titel luidt: “Over de theorie van de Brownse beweging.”
Mijn collega’s hebben er mij immers op gewezen dat die beweging van deeltjes in suspensie inderdaad met de Brownse beweging overeenkomt, wat ik al had vermoed. In 1827 meldde de botanist Robert Brown dat alle soorten microscopisch kleine deeltjes in suspensie willekeurige bewegingen maken. Dat noemt men nu de Brownse beweging. Bij onderzoek is gebleken dat de Brownse beweging vermeerdert naarmate de deeltjes kleiner worden en er minder deeltjes zijn. Ze moeten kleiner zijn dan een duizendste van een millimeter om de Brownse beweging te vertonen. Men heeft voor die Brownse beweging allerlei verklaringen gezocht. Brown dacht zelf dat het te maken had met levende dingetjes. Anderen dachten dat het te maken had met temperatuursverschillen of met kleine stromingen. Men kwam aanzetten met de meest gekke verklaringen. Telkens is gebleken dat het allemaal niet waar was.
Rond 1860 deed de idee opgang dat het moest te maken hebben met de interne bewegingen van de vloeistof. Niet lang daarna opperde men dat het meer specifiek te maken moest hebben met de bewegingen van moleculen. Ten minste drie fysici beweerden dit onafhankelijk van elkaar: de Italiaan Giovanni Cantoni en de Belgische jezuïeten Joseph Delsaulx en Ignace Carbonelle. Ze hadden echter geen directe bewijzen en ze werden door verschillende wetenschappers aangevallen. In mijn eerste artikel heb ik ze dus zonder te weten gelijk gegeven.
In mijn tweede artikel, dat van vandaag, heb ik twee ideeën verder uitgewerkt: de vertikale verdeling van deeltjes in suspensie als gevolg van de zwaartekracht en de Brownse draaibeweging in het geval van een draaiende volle bol. Hieruit heb ik twee nieuwe manieren afgeleid om het getal van Avogadro te berekenen.
Ik kan terugblikken op een uitermate vruchtbaar jaar. 1905
is werkelijk mijn annus mirabilis, mijn wonderjaar geweest. 1905 is
zonder enige twijfel het jaar van mijn grote doorbraak geweest. Ik heb niet
minder dan vijf belangrijke artikels in Annalen der Physik gepubliceerd
of als doctoraatsthesis geschreven. In de eerste plaats mijn doctoraatsthesis
over een nieuwe manier om het getal van Avogadro en de grootte van moleculen te
berekenen. Dan mijn artikel over de lichtkwanta of lichtkwanten. Dan mijn eerste
artikel over de Brownse beweging, eigenlijk een vervolg op mijn
doctoraatsthesis, met een manier om het getal van Avogadro met een eenvoudige
microscoop en een chronometer te berekenen. Dan mijn artikel over de
elektrodynamica van bewegende deeltjes, zeg maar mijn speciale
relativiteitstheorie. En dan mijn artikel met de formule
die mij beroemd zal maken. En dan heb ik nog een zesde artikel geschreven, het
tweede over de Brownse beweging, dat volgend jaar wel zal verschijnen. Niet
slecht voor een zesentwintigjarige ambtenaar van het Zwitserse octrooibureau.
Wat heeft mij dit jaar nog heel sterk geraakt, naast de publicatie van al mijn artikels? Maurice Solovine is uit Bern vertrokken. Hij gaat naar Parijs. Ik zal hem en onze gezellige discussieavonden missen.
Copyright Frank Vermeulen
Contacteer ons: Nils de Waarnemer