© Huygens ING - Amsterdam. Bronvermelding: H.F.Jongen, 'Claij, Jacob (1882-1955)', in Biografisch Woordenboek van Nederland. URL:http://resources.huygens.knaw.nl/bwn1880-2000/lemmata/bwn1/claij [12-11-2013]

CLAIJ, Jacob (1882-1955)

Claij, Jacob (bekend onder de naam Clay) natuurkundige en wijsgeer (Berkhout 18-1-1882 - De Bilt 31-5-1955). Zoon van Pieter Claij, landbouwer, en Neeltje Molenaar. Gehuwd sedert 23-7-1908 met Tettje Clasina Jolles. Uit dit huwelijk werden l dochter en 2 zoons geboren.

Afkomstig uit een welvarend, vrijzinnig plattelandsmilieu genoot hij lager onderwijs te Spierdijk en Alkmaar. Hoewel enige zoon demonstreerde hij reeds op jeugdige leeftijd zijn doorzettingsvermogen door de landbouwtraditie in zijn familie te doorbreken. Voorbereidend hoger onderwijs volgde hij aan het Erasmiaans Gymnasium te Rotterdam, waarna hij zich in 1900 liet inschrijven aan de Rijksuniversiteit te Leiden in de faculteit der wis-en natuurkunde. Zijn belangstelling bestreek echter een wijder terrein, zodat naast de fysici H. Kamerlingh Onnes en H.A. Lorentz ook de wijsgeer G.J.P.J. Bolland tot zijn leermeesters gerekend moet worden. Zijn opleiding tot experimenteel fysicus voltooide hij onder leiding van Kamerlingh Onnes, tot wiens toenmaals kleine groep van assistenten hij behoorde in het tijdvak van 1903 tot 1907. De resultaten van zijn onderzoek werden neergelegd in een dissertatie De galvanische weerstand van metalen en legeeringen bij lage temperaturen, waarop hij op 5 juni 1908 promoveerde. Reeds in 1906 en 1907 waren hieraan publikaties voorafgegaan in de Verslagen van de Afd. Natuurkunde van de Kon. Akademie van Wetenschappen betrekking hebbend op het meten van zeer lage temperaturen.

Zijn onuitblusbare werkkracht en initiatief, organisatietalent en enthousiasme, dat hij zo goed op anderen kon overdragen, zouden hem in de eerste helft van deze eeuw een leidsman doen zijn op verscheidene gebieden van wetenschap, waarvan hier de voornaamste facetten belicht zullen worden. Natuurkunde en wijsbegeerte waren ook na de beëindiging van zijn studie de wetenschappen gebleven waartoe Clay zich in gelijke mate aangetrokken voelde, en het is min of meer toevallig, dat zijn grootste en bekendste bijdrage op natuurkundig gebied is komen te liggen. Van het begin tot aan het einde van zijn carrière bleef zijn werkzaamheid ook het wijsgerig terrein bestrijken.

Deze loopbaan ving aan op de gebruikelijke wijze als leraar bij het VHMO in 1906, oorspronkelijk te Leiden en vanaf 1907-1920 te Delft. De verwevenheid van de beoefening der natuurwetenschappen en der wijsbegeerte werd gerealiseerd door de vervulling van een privaatdocentschap in de Natuurphilosophie aan de Technische Hogeschool te Delft van 1913 tot 1920. In deze tijd was zijn aandacht in hoofdzaak gericht op het begrip natuurwet. Een door hem geschreven verhandeling over dit onderwerp werd in 1915 bekroond en uitgegeven door curatoren van het Stolpiaans Legaat aan de Universiteit te Leiden.

Deze wijsgerige periode wordt in 1920 afgesloten voor hernieuwde activiteit op fysisch experimenteel terrein door zijn benoeming tot hoogleraar aan de toen opgerichte Technische Hogeschool te Bandoeng. Ter voorbereiding op deze taak en ter kennismaking met de vorderingen op het gebied van de atoomfysica in de uitgebreidste zin verbleef Clay in 1919 enige tijd bij E.L. Rutherford in Cambridge, waarbij ook het werk van F.W. Aston zijn aandacht kreeg. Zijn taak in Bandoeng was uitermate omvangrijk. De beoefening van de natuurkunde in de tropen moest van de grond af worden opgebouwd, zowel wat betreft het speurwerk als het universitair onderwijs. Hierbij diende mede gezorgd te worden voor een personele en materiële uitrusting om een goede ontwikkeling mogelijk te maken. Aan het door hem gestichte laboratorium werd dan ook een opleiding voor instrumentmakers en glasblazers verbonden, met als voorbeeld een overeenkomstige school van Clays leermeester Kamerlingh Onnes te Leiden.

De keuze van het onderzoekgebied liet Clay vallen op een voor hem nieuw terrein in dit in fysisch opzicht onontgonnen deel van de wereld, namelijk 'Atmosferische Electriciteit', een onderwerp dat met relatief bescheiden middelen was te behandelen. Zijn werkzaamheid werd in grote mate ondersteund door zijn vrouw, een vakgenote, die hij had leren kennen in zijn Leidse tijd. De keuze van het onderwerp bleek een gelukkige te zijn geweest, gezien een aantal publikaties van beider hand in de Verslagen en Proceedings van de Koninklijke Akademie van Wetenschappen. Vooral echter, omdat door dit speurwerk Clays aandacht gevestigd werd op een uit het heelal afkomstige, ioniserende straling, in 1912 door V.F. Hese ontdekt, die toen een mysterieuze bekendheid genoot onder de naam Höhenstrahlung of Ultragammastraling. In dit gebied, later bekend geworden als 'Kosmische Straling', zou Clays naam als origineel onderzoeker gevestigd worden.

De eerste resultaten, uitgevoerd met een ionisatiekamer van Kolhörster, verschijnen in een tweetal artikelen onder de titel 'Penetrating Radiation' (Proc. A'dam 30 (1927) 1115-1127, resp. 31 (1928) 1091-1097). Hierin beschrijft hij stralingsmetingen, uitgevoerd in Bandoeng, op bergtoppen en per vliegtuig, gescheiden naar de bijdragen afkomstig van de radioactiviteit van de aarde, van de gebruikte ionisatiekamer en van deze doordringende straling. Reeds dan schenkt hij aandacht aan de mogelijke herkomst van deze straling door vermelding van intensiteitsvariaties in de loop van de tijd, alsmede aan de aard op grond van absorptiemetingen. Deze straling in de wereldruimte, de primaire kosmische straling, zou een zeer doordringende, dus energierijke en kortgolvige, gammastraling moeten zijn, geheel in overeenstemming met de conclusies uit 1926 van R.A. Millikan en G.H. Cameron in Phys. Rev. 28.

De heen- en terugreis tijdens het buitenlands verlof in 1927-1928 vinden eveneens vermelding in deze artikelenreeks, daar de ionisatiekamer mee werd genomen ter nauwkeurige bepaling van de restionisatie in Europa, zodat ook onderweg metingen uitgevoerd konden worden. Hier deelt Clay voor de eerste maal mede, dat de intensiteit van de kosmische straling afneemt, gaande van hogere breedte in de richting van de evenaar, waarmede hij de ontdekker is geworden van het 'breedte-effect' van de kosmische straling.

Zijn op 14 oktober 1929 gehouden oratie aan de Universiteit van Amsterdam, waar hij inmiddels tot hoogleraar in de experimentele natuurkunde was benoemd, met de titel Het kortgolvige einde van de reeks der electromagnetische trillingen, zou wat de ultragammastraling betreft enigermate worden ontkracht door de eigen ontdekking van het breedte-effect. Immers op grond van een door F.C.M. Størmer gegeven theorie van het noorderlicht kan dit effect slechts verklaard worden door uit te gaan van een primaire kosmische straling in hoofdzaak bestaande uit positief geladen deeltjes met zeer grote energie, die in het magneetveld van de aarde onder invloed van de Lorentz-kracht worden afgebogen. De volledige erkenning van deze ontdekking, ook door Millikan c.s., heeft geduurd tot omstreeks 1935 als resultaat van vele wereldomspannende expedities, waarvan hier slechts die van Clay zelf in 1933-1934 en van Compton genoemd worden. Ondanks vele pogingen daartoe, o.a. door Compton, is de verzoening tussen Clay en Millikan nooit volledig geworden.

De grote ontplooiing van het kosmische stralingsonderzoek heeft plaatsgevonden tijdens Clays Amsterdamse tijd van 1929-1953. Een speurwerkprogramma dat opheldering moest verschaffen betreffende de structuur van de primaire straling en de samenstelling van de secundaire straling, ontstaan na de wisselwerking met materie, werd opgezet en uitgevoerd met het initiatief en de hardnekkigheid, die Clay eigen waren. Hiertoe werden naast metingen op zeeniveau ook meetopstellingen geplaatst in mijnen, diep onder water en opgelaten aan ballons. Voor het bereiken van verantwoorde resultaten werden hoge eisen gesteld aan het instrumentarium om de complexe natuur van de secundaire straling te ontwarren. Voor dit fundamentele onderzoek met het daarbij noodzakelijk speurwerk op apparatuur-technisch terrein, zoals de verbetering en het ontwerpen van ionisatiekamers, tellers, elektrometers, elektronische schakelingen wist hij een groot aantal medewerkers aan te trekken, die zijn enthousiasmerende invloed en wetenschappelijke leiding diepgaand ondervonden. Reeds in 1935 startte Clay een continue registratie van de kosmische stralingsintensiteit onder absorberende lagen van verschillende dikten, die tot 1955 vrijwel ongewijzigd in gebruik zou blijven. Barometereffecten en magnetische stormeffecten werden hiermede onderzocht.

De resultaten van dit vrijwel 25 jaren omspannende speurwerk werden neergelegd in ruim 200 publikaties, waarvan Clay in overgrote meerderheid, zo niet de initiatiefnemer dan toch de medeauteur was. In hoofdzaak betreffen de behandelde onderwerpen de onderscheiding van de secundaire straling in een zachte elektronencomponent en een harde component, die veel doordringender is. Op het bestaan van deze laatste wees Clay in Proceedings Royal Society 151 (1935) A. 202, maar er waren meer directe meetmethoden van anderen voor nodig om hiermede aansluiting te vinden aan de theorie van H. Yukawa voor het bestaan van mesonen.

Zijn benoeming tot lid van de Koninklijke Akademie van Wetenschappen vond plaats in 1936.

Sinds 1940 hadden de zogenaamde uitgebreide luchtlawine en de solaire bijdrage aan de primaire kosmische straling zijn aandacht. Dit werk vormde een wezenlijke aanvulling op het internationaal plaatsvindende onderzoek in dit gebied. Met dit speurwerk van enerzijds astrofysische aard, maar dat anderzijds lag op het gebied dat men tegenwoordig hoge energie fysica en fysica van de elementaire deeltjes noemt, was de werkzaamheid van Clay niet uitgeput. Diëlektrica, atmosferische elektriciteit en meteorologie bleven hem boeien. Niet onvermeld mag zijn aandacht blijven voor het aardstralenprobleem, waarvan hij de onhoudbaarheid van het bestaan aantoonde, vergezeld van een vernietigende kritiek op de hiertegen in gebruik zijnde afschermmethoden.

Zijn grote activiteit als natuurkundige kan mede gekenschetst worden, naast de bovengenoemde artikelen, door de 22 proefschriften die onder zijn leiding werden bewerkt.

De werkzaamheid op wijsgerig terrein werd in de jaren dertig weer opgevat. Onder invloed van zijn natuurkundig inzicht ontwikkelden zich zijn wijsgerige opvattingen, oorspronkelijk geschoold in de Hegeliaanse denktrant, naar empirisme en logica. Hij wordt een, hoewel niet kritiekloze, aanhanger van het neopositivisme van R. Carnap en O. Neurath. Zijn kritiek was ideologisch van aard t.a.v. de behandeling van zinledigheid en metafysica, maar zeer zeker essentieel van methodologisch standpunt wat betreft het identificatiepostulaat, namelijk de identificatie van verificatie met betekenis.

In de International Society for Significs, als oprichter en redacteur van het Tijdschrift voor Wijsbegeerte, als mederedacteur van Synthese heeft Clay onuitwisbare sporen achtergelaten voor het inzicht in operationele en axiomatische methoden. Zijn uitgangspunt werd daarbij gevormd door de procedures van de moderne fysica, waarbij de gecompliceerdheid, niet alleen van de theorieën, maar ook die van de waarnemingen aan het daglicht komt. De indruk ontstond, dat de wijsgeer Clay hier soms meer eiste dan de fysicus Clay kon bieden.

De kwaliteiten van Clay als ziener en als organisator blijken uit de rol die hij gespeeld heeft bij de opbouw van het fundamenteel kernfysisch onderzoek en het toegepast wetenschappelijk onderzoek in Nederland na 1945. Mede dank zij zijn stuwkracht zijn thans niet meer weg te denken instellingen als de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), het Instituut voor Kernfysisch Onderzoek en het Mathematisch Centrum tot stand gekomen. Een belangrijk aandeel had hij in de realisatie van het Noors-Nederlands kernreactorproject JENER (Joint Establishment for Nuclear Energy Research) te Kjeller. Zijn afscheid als hoogleraar in 1952 met een college Wetenschap in ontwikkeling. Specialisatie en universaliteit betekende niet het begin van een verdiend emeritaat, maar bracht het aanvaarden van het voorzitterschap van de FOM en van het directoraat van de Internationale School voor Wijsbegeerte met zich. En dit alles niettegenstaande zijn zwakker wordende gezondheidstoestand.

De omvang van de vele taken waaraan Clay zich wilde en moest wijden heeft hem evenwel niet verhinderd de belangstelling en het medeleven voor de mens te behouden en te cultiveren. Velen zullen zich met dankbaarheid zijn stimulaties, gefundeerde raadgevingen en steun van velerlei aard herinneren. Terugziende op deze vrijwel onbegrensde taakstelling, die hier uiteraard onvolledig moest blijven, kan men zich afvragen hoe één man dit in een beperkte tijdsruimte kon volbrengen. Naast zijn reeds geciteerde eigenschappen, was dit slechts mogelijk met de impulsiviteit en ongeremdheid, gepaard aan een grote loyaliteit, waarmede hij zich gaf voor alles wat naar zijn mening deze toewijding waardig was. Zeker mag hierbij niet onvermeld blijven de niet aflatende steun en raad die hij genoot van zijn echtgenote, die mede als vakgenote de ideale medewerkster was voor een man met zijn temperament, belangstelling en mogelijkheden.

P: Behalve de reeds genoemde publikaties een 200-tal artikelen in voornamelijk natuurwetenschappelijke binnen- en buitenlandse tijdschriften alsmede Schets eener kritische geschiedenis van het begrip Natuurwet in de nieuwere Wijsbegeerte (Leiden, 1915); De ontwikkeling van het denken... (Arnhem, 1920. 2e dr. Utrecht, 1950); De dialek-tiek en de leer van de tegenstrijdigheid bij Hegel en Bolland (Santpoort, 1928) ; Ontstaan en ontwikkeling van het energiebeginsel(Dea Haag, 1942) ; Kosmische Stralen (Den Haag, 1948); Atmosferische Electriciteit (Den Haag, 1951); Recording Instruments... (Amsterdam, 1953).

L: 'Bij het afscheid als hoogleraar van prof.dr. J. Clay', in Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde 18 (1952) 241-244; 'Professor Jacob Clay', ibidem 21 (1955) 149; G.W. Rathenau, in Jaarboek van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1955-1956, 209-212; 'In memoriam Jacob Clay', in Synthese 9 (1955) 423-427; H.F. Jongen, 'The physicist J. Clay', ibidem 428-432; E.W. Beth, in Algemeen Nederlands Tijdschrift voor Wijsbegeerte en Psychologie 47 (1954-1955) 233-235; J.J. Boasson, in Jaarboek van de Maatschappij der Nederlandse Letterkunde te Leiden 1955-1956. Levensberichten 55-58; H. Oldewelt, in Amersfoortse Stemmen 1955.

I: Jaarboek van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1955-1956 (Amsterdam 1956) afbeelding tegenover pagina 209.

H.F.Jongen

Bovenstaande biografie weerspiegelt de stand van het onderzoek tot aan het jaar van publicatie in het gedrukte deel van het BWN. Dit jaar is hieronder weergegeven. Alle daarna verschenen literatuur is niet in de tekst verwerkt en wordt evenmin vermeld in de literatuuropgave (onder L).

Oorspronkelijke versie opgenomen in: Biografisch Woordenboek van Nederland 1 (Den Haag 1979)
Laatst gewijzigd op 12-11-2013