Debije, Petrus Josephus Wilhelmus (1884-1966)

 
English | Nederlands

DEBIJE, Petrus Josephus Wilhelmus (1884-1966)

Debije, Petrus Josephus Wilhelmus, fysico-chemicus (Maastricht 24-3-1884 - Ithaca (New York) 2-11-1966). Zoon van Joannes Wilhelmus Debije, smid, en Maria Anna Barbara Reumkens. Gehuwd sinds 10-4-1913 met Mathilde Alberer. Uit dit huwelijk werden 1 zoon en 1 dochter geboren. In 1946 werd hij Amerikaans staatsburger. afbeelding van Debije, Petrus Josephus Wilhelmus

Een Maastrichtse jeugd en een doorlopen van de HBS in zijn geboortestad werd gevolgd door een studie aan de Technische Hochschule in het nabije Aken (1901) waar Debije in 1905 het diploma voor elektrotechnisch ingenieur behaalde. Van 1904 tot 1906 was hij assistent voor technische mechanica te Aken, en vervolgens na de benoeming van zijn leermeester A. Sommerfeld tot hoogleraar in de theoretische fysica, te München. Op 23 juli 1908 promoveerde hij hier op een proefschrift : Der Lichtdruck auf Kugeln von beliebigem Material. In 1910 werd Debije privaatdocent te München en in 1911 als opvolger van A. Einstein hoogleraar in de theoretische fysica aan de Universiteit te Zürich, om reeds een jaar later hoogleraar in hetzelfde vak te Utrecht te worden. Hij aanvaardde dit ambt op 30 september 1912 met een oratie: De kinetische theorie der materie en haar moderne ontwikkeling.

Debije bleef slechts kort in ons land. In 1913 werd hij hoogleraar in de theoretische en experimentele fysica te Göttingen, in 1920 hoogleraar in de experimentele fysica en directeur van het natuurkundig instituut van de Eidgenössische Technische Hochschule in Zürich. In 1927 bekleedde hij dezelfde functie in Leipzig en hij werd ten slotte in 1934 directeur van het Kaiser Wilhelm Instituut voor Fysica in Berlijn-Dahlem en tevens hoogleraar in de theoretische fysica aan de Universiteit-van Berlijn. Toen Debije naar Berlijn kwam, was hij nog steeds Nederlander. Uitdrukkelijk werd hem door de minister van Wetenschap, Opvoeding en Volksontwikkeling B. Rust verzekerd, dat hij geen Duits staatsburger behoefde te worden. Maar spoedig na het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog werd hij voor de keuze gesteld Duitser te worden of thuis een boek te gaan schrijven. Debije weigerde en vertrok in 1940 naar de Verenigde Staten.

Dat hij in ieder geval nog tot 1940 in Nazi-Duitsland is gebleven, blijft een vreemde zaak. Door zijn administratieve verplichtingen stond hij immers een groot deel van zijn tijd in contact met nazi-bureaucraten. Hij moest ongetwijfeld niets hebben van het nationaal-socialisme, maar door zijn geboorte in Maastricht, zijn studie in Aken, zijn jaren bij Sommerfeld en zijn huwelijk was hij sterk gebonden aan Duitsland. Daar komt bij een merkwaardig gebrek aan politieke belangstelling. Vooral dit laatste zal wel de oorzaak zijn geweest van zijn langdurig verblijf in Nazi-Duitsland.

In ieder geval begon hij na een typisch Duitse carrière in de hoogtijdagen van de Duitse natuurwetenschappen aan een tweede leven in de Verenigde Staten. Van 1940 tot 1950 kon een hoogleraarschap in de scheikunde en de leiding van de afdeling aan de Cornell University vervuld worden, terwijl na het emeritaat in 1952 een actief program van onderzoek en colleges in Amerika en Europa, w.o. uiteraard Oxford en Cambridge, alsnog werd afgewikkeld. Ondertussen was Debije in 1946 Amerikaans staatsburger geworden.

In zijn wetenschappelijke loopbaan doorliep Debije drie gebieden van onderzoek: wiskunde, natuurkunde en fysische chemie. Ondanks zijn studie van 'Maschineningenieur elektrotechnischer Richtung' in Aken, ging zijn belangstelling al vroeg uit naar algemeen natuurkundige grondslagen in plaats van naar technische toepassingen. Het Akense studieprogramma legde echter vooral de nadruk op het empirisch karakter van de technische wetenschappen. Gelukkig kwam Debije door zijn leermeesters M. Wien en vooral A. Sommerfeld in kennis met het moderne natuurwetenschappelijk denken. Vooral door de laatste kreeg hij een grote belangstelling in de theoretische natuurkunde. Al in zijn dissertatie vinden we de wiskundige aanpak die kenmerkend is voor Debijes wetenschappelijk werk, alsmede het fysisch onderwerp dat hem zijn gehele leven heeft geboeid: de wisselwerking tussen straling en materie. In München hield hij zich bezig met de diffractie (buiging) en de wisselwerking van straling met atomaire en moleculaire systemen. In Zürich gaf hij in 1912 een uitbreiding van Einsteins in 1907 gepubliceerde theorie van de soortelijke warmte van vaste stoffen in Annalen der Physik in het licht. Hij leidde de zogenaamde wet van Debije af, die zegt dat de soortelijke warmte van een kristal bij lage temperatuur evenredig is met de derde macht van de absolute temperatuur en bij hogere temperatuur in hoofdzaak bepaald wordt door de waarde van een zekere voor het kristal kenmerkende temperatuur (de Debije-temperatuur). In hetzelfde jaar verscheen zijn belangrijk artikel: 'Einige Resultate einer kinetischen Theorie der Isolatoren' in Physikalische Zeitschrift, waarin hij een verklaring gaf van de temperatuursafhankelijkheid van de diëlektriciteitsconstante. Dit was het begin van zijn theorie van de moleculaire elektrische dipolen, waarvan de theoretische en experimentele resultaten werden samengevat in zijn boek Polar Molecules (1929), waarvan in hetzelfde jaar een Duitse vertaling verscheen (Polare Molekeln). Dit boek heeft een zeer diepgaande invloed gehad op het denken van natuur- en scheikundigen die zich bezighielden met de bestudering van de moleculen. Debijes naam is hier vastgelegd in de 'debije', de internationale eenheid van dipoolmoment. In Utrecht deed hij experimenteel werk over diëlektriciteitsconstanten om zijn theorie van de permanente dipoolmoleculen te toetsen. In Göttingen hield Debije zich bezig met het onderzoek van de verstrooiing van röntgenstraling in moleculen en atomen om nieuwe inzichten te verkrijgen over de atoom- en molecuulbouw. Met zijn Zwitserse assistent P. Scherrer ontwikkelde hij een nieuwe methode om de struktuur van kristallen te bepalen: de Debije-Scherrer poedermethode (1916). Deze techniek heeft de röntgendiffractie als hulpmiddel voor routineonderzoek op grote schaal mogelijk gemaakt. De periode 1911-1916 is waarschijnlijk de meest produktieve van Debije geweest. Ondanks het vervullen van drie professoraten in drie landen gaf hij in deze periode fundamentele bijdragen tot de theoretische natuurkunde.

In Zürich begint het derde gebied van natuurwetenschap waarop Debije fundamenteel werk heeft verricht: de fysische chemie, het grensgebied tussen natuur- en scheikunde. Hij zette zijn onderzoekingen voort over de bepaling van de interatomaire afstanden in moleculen met behulp van de verstrooiing van röntgenstralen in gassen, over dipoolmomenten en over de eigenschappen van elektrolyten. Het laatste leidde in 1923 tot een tweetal uiterst belangrijke artikelen met zijn assistent E. Hückel: 'Zur Theorie der Elektrolyte' in Physikalische Zeitschrift, waarin hij zijn opvattingen over de invloed van de elektrische wisselwerking van ionen op het gedrag van sterke elektrolyten, in het bijzonder de eigenschappen van zoutoplossingen in water, uiteenzette. In 1926 schreef hij een belangrijk artikel over de ontmagnetiseringsmethode voor het bereiken van uiterst lage temperaturen en in 1929 met L. Bewilogua en F. Erhardt een onderzoek naar de struktuur van gassen met röntgen- en met elektronenstralen. Voor zijn bijdragen tot onze kennis van de structuur van moleculen en over de buiging van röntgenstralen en elektronen in gassen ontving Debije in 1936 de Nobelprijs. Zijn voordracht uitgesproken ter gelegenheid van de uitreiking van de prijs was getiteld: Methoden zur Bestimmung der elektrischen und geometrischen Struktur von Molekülen. Aan de Cornell University hield Debije zich sinds 1940 vooral bezig met het onderzoek van de lichtverstrooiing aan macromoleculen en colloïden. Gedurende de Tweede Wereldoorlog deed hij adviserend werk ten behoeve van de produktie van synthetische rubber en het gedrag van polymeren. Debijes wetenschappelijke produktie, die niet alleen omvangrijk maar ook gevarieerd van inhoud was, bewoog zich vooral op de gebieden van de verstrooiing van röntgenstralen, dipoolmomenten, elektrolyten en lichtverstrooiing. Kenmerkend voor zijn fundamenteel en origineel natuurwetenschappelijk werk was het volledig begrijpen van de bestudeerde feiten. Steeds werd een eenvoudig model gebruikt dat daarna wiskundig werd geformuleerd. Zijn scherpe helderheid maakte hem tevens tot een uitstekend docent die in staat was zijn toehoorders moeilijke of vaag blijvende onderwerpen duidelijk te maken. Vooral in zijn Leipzigse periode - toen hij geen grote ontdekkingen deed, kwamen veel studenten naar hem toe.

Zijn betekenis vond erkenning in de Nobelprijs voor scheikunde en in talloze Amerikaanse en Europese onderscheidingen en eerbewijzen, zoals bijv. de Lorentz-medaille (1935). In 1914 werd hij benoemd tot lid van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen.

A: In Sources for history of quantum physics . . . [By] Th.S. Kuhn, J.L. Heilbron, P. Forman (Philadelphia, 1967) 31 een overzicht van archiefbewaarplaatsen van ongepubliceerd materiaal etc.

P: Een volledige bibliografie is gegeven in de hieronder genoemde artikelen van Davies (224-232) en Williams (51-68).

L: R.M. Fuoss, 'Peter J.W. Debye', in Peter J.W. Debye, The Collected Papers (New York, [etc., 1954] XI-XIV; E.J.W. Verwey, in Jaarboek der Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1966-1967, 341-348; M. Davies, 'Peter Joseph Debye, 1884-1966', in Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 16 (1970) 175-224; J.W. Williams, 'Peter Joseph Debye', in Biographical Memoirs. National Academy of Sciences on the Uniled States of America 46 (1975) 23-50.

I: Jaarboek van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1966-1967 (Amsterdam 1967) afbeelding tegenover pagina 341.

H.A.M. Snelders


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