Keesom, Wilhelmus Hendrikus (1876-1956)

 
English | Nederlands

KEESOM, Wilhelmus Hendrikus (1876-1956)

Keesom, Wilhelmus Hendrikus, hoogleraar natuurkunde (Texel 21-6-1876 - Leiden 3-3-1956). Zoon van Hendrikus Wilhelmus Keesom, boer en veehandelaar, en Neeltje Dijt. Gehuwd op 27-1-1904 met Anna Maria Aleida Moorman (overleden 6-2-1923). Uit dit huwelijk werden 2 zoons en 6 dochters geboren. Op 23-2-1927 volgde een tweede huwelijk met Seraphina Josephina Francisca Maria Gieliam. Uit dit huwelijk waren geen kinderen. afbeelding van Keesom, Wilhelmus Hendrikus

Voortgekomen uit een oude agrarische familie zonder enige wetenschappelijke traditie, geboren op een boerderij in het zuidelijk deel van Texel, zou de jonge Willem een wetenschappelijke loopbaan doorlopen die hem tot de hoogste toppen zou voeren, al was de weg daarheen moeilijk en lang.

Na de lagere school en de zg. 'Franse School' in Den Burg (Texel) werd Willem Keesom in 1889 toegelaten tot de tweede klas van de HBS Alkmaar, waar hij in 1893 slaagde voor het eindexamen. Vervolgens legde hij in 1894 met goed gevolg het staatsexamen af. Hierna volgde een succesvolle studie in de wis- en natuurkunde aan de Universiteit van Amsterdam (1897 kandidaatsexamen, 1900 doctoraal examen, beide 'met lof). Hier promoveerde hij (weer 'met lof) in 1904 bij prof. J.D. van der Waals op de dissertatie Isothermen van mengsels van zuurstof en koolzuur. Dit proefschrift was een uitwerking van zijn in 1903 met een gouden medaille bekroonde antwoord op een door de Leidse Faculteit der wis- en natuurkunde uitgeschreven prijsvraag. Intussen was hij reeds in 1900 benoemd tot assistent van prof. H. Kamerlingh Onnes in het Natuurkundig Laboratorium van de Rijksuniversiteit te Leiden, waar hij verder van 1909 tot 1917 conservator zou zijn. Om zijn snelgroeiend gezin in deze periode wat meer soelaas te geven, was hij gedwongen een aantal jaren diverse nevenfuncties te vervullen o.a. als leraar wiskunde aan een Leidse Kweekschool voor onderwijzers en als leraar natuurkunde aan de avondschool van het genootschap 'Mathesis', terwijl hij enkele maanden een college thermodynamica gaf aan de Universiteit te Utrecht.

In deze 'eerste Leidse tijd' (1900 t/m 1916) verschenen reeds een veertigtal publikaties van Keesom, gedeeltelijk met prof. Kamerlingh Onnes als medeauteur. O.a. verscheen in 1912 onder beider naam de beroemde, ca. 350 blz. tellende verhandeling Die Zustandsgleichung, waarvan het sterk theoretisch karakter Keesom als hoofdauteur doet veronderstellen. Kamerlingh Onnes heeft in deze jaren zeer veel profijt gehad van het theoretisch inzicht van zijn medewerker, o.a. bij de voorbereidende studie voor de eerste vloeibaarmaking van helium in 1908. In zijn Nobel-voordracht (1913) legt Kamerlingh Onnes van zijn waardering voor Keesoms bijdrage op de volgende wijze getuigenis af: "Den hervorragenden theoretischen Kenntnissen von Herrn Keesom verdanke ich weiter viel wegen der gründlichen und einsichtsvollen Weise, in welcher er die mit der Zustandsgleichung zusammenhängenden theoretischen Fragen deren gleichzeitiges Studium ihm vorwiegend zu Teil fiel, bearbeitet hat". Dat Keesom ook als theoretisch fysicus door Kamerlingh Onnes, en diens collega's H.A. Lorentz en J.P. Kuenen, hoog gewaardeerd werd, blijkt o.a. uit het feit dat zij hem in 1912 als tweede (na P. Ehrenfest) op de voordracht hebben geplaatst voor de opvolging van Lorentz als hoogleraar in de theoretisch fysica. In ieder geval was reeds in deze 'eerste Leidse periode' Keesoms naam als briljant fysicus in Nederland en daarbuiten gevestigd. Helaas moest hij ondervinden dat een paar maal een hoogleraarszetel, waarvoor hij in aanmerking kwam, door een ander werd bezet.

Gelukkig kwam er in 1917 een bescheiden verbetering in Keesoms positie door zijn benoeming tot leraar in de natuurkunde en fysische scheikunde aan de Rijks Veeartsenijschool te Utrecht, welke benoeming hij op 11 januari 1917 aanvaardde met de rede: De ontwikkeling onzer kennis van het molecuul en het atoom. Toen deze school in 1918 de status kreeg van Veeartsenijkundige Hoogeschool, werd hij hoogleraar aldaar met dezelfde leeropdracht. Deze nieuwe functie, die hij tot 1923 zou bekleden, betekende voor Keesoms wetenschappelijk werk, zowel experimenteel als theoretisch, een grote verandering. Hij wierp zich met al zijn energie en doorzettingsvermogen op een nieuw fysisch gebied, nl. het onderzoek van de structuur van vloeistoffen en gasmoleculen met behulp van röntgenstraling. Ofschoon deze Utrechtse periode maar zes jaar duurde, is dit fundamenteel onderzoek, dat hij overigens na 1923 in Leiden bij lage temperaturen heeft voortgezet, zeer vruchtbaar geweest, getuige een aantal uitstekende publikaties, die zijn naam ook op dit terrein van de fysica hebben gevestigd. In 1923, na de vroegtijdige dood van de fysicus J.P. Kuenen, begint de 'tweede Leidse periode' voor Keesom door zijn benoeming tot hoogleraar in de natuurkunde aan de Leidse universiteit. Met het emeriaat van Kamerlingh Onnes in 1924 wordt Keesom directeur van het natuurkundig laborarium, met prof. W.J. de Haas (Onnes' opvolger) als mededirecteur; ieder met een eigen terrein van onderzoek. Van toen af heeft Keesom zich ten volle kunnen ontplooien, doordat hij de beschikking had over de voortreffelijke outillage op het gebied van lage temperaturen van dit laboratorium, en met een bekwame technische staf, maar vooral dank zij eigen inventiviteit en stoere werkkracht, waardoor ook veel begaafde medewerkers werden gestimuleerd om zich tot het uiterste te geven. Op 26 september 1923 aanvaardt hij zijn ambt met de rede: Het Belang van den Tocht naar het Absolute Nulpunt. Hierna volgen nog ongeveer 200 publikaties, waarvan Keesom de auteur of mede-auteur is, en waarvan vele de fysische wereld in verbazing en bewondering brachten, doordat zij geheel nieuwe inzichten of ontdekkingen bekend maakten. Slechts enkele van deze kunnen hier vermeld worden.

Het had Keesom reeds jaren gïntrigeerd (en in zijn inaugurele rede sprak hij er over) dat het tot nu toe niet gelukt was met de gebruikelijke methode van temperatuurverlaging (Kamerlingh Onnes had reeds een temperatuur van 0,83° K weten te bereiken) het vloeibare helium in vaste toestand te brengen. Steunend op zijn theoretisch inzicht probeerde Keesom het in 1926 langs een andere weg, nl. door drukverhoging, en wel met volledig succes. Nu was ook het laatste gas in de vaste aggregatie-toestand bekend. De indruk die deze prestatie in de wetenschappelijke wereld heeft gemaakt, was enorm, zoals ook blijkt uit de vele onderscheidingen die Keesom in de jaren na 1926 ten deel zijn gevallen. Later (in 1932) slaagde Keesom er nog in met vloeibaar helium een temperatuur te bereiken van 0,7 ° K, wat in het kader van de gebruikte methode een nieuw record betekende.

In 1927 ontdekte Keesom (samen met de Poolse fysicus M. Wolfke) dat er twee soorten vloeibaar helium zijn, afhankelijk van de temperatuur (boven of beneden 2,19 ° K), die Helium I en Helium II genoemd werden. Toen Keesom in 1936, te zamen met zijn dochter, mej. A.P. Keesom, de calorische eigenschappen van beide fasen van vloeibaar helium nader onderzocht (ten dele een nauwkeuriger voortzetting van soortgelijke metingen in 1931, met de Duitse fysicus K. Clusius), werd de zg. 'warmte - super geleiding' van Helium II ontdekt, ongetwijfeld een van de belangrijkste ontdekkingen op dit gebied. Deze en andere onderzoekingen, in Leiden en elders, toonden aan dat Helium II uitzonderlijke eigenschappen bleek te bezitten, die radicaal verschillen van die van andere vloeistoffen, en daardoor voor vele jaren een vruchtbaar terrein zijn gebleven voor verder experimenteel onderzoek, en tevens een bron van problemen voor theoretische fysici.

Ook vele andere onderzoekingen van Keesom en medewerkers leverden belangrijke resultaten op, die meestal weer inspireerden tot nieuw theoretisch inzicht, speciaal op thermodynamisch gebied en betreffende de structuur van de onderzochte stoffen. Calorische metingen bij supergeleidende metalen toonden aan dat er een sprong is in de soortelijke warmte bij de 'overgangstemperatuur' (van de supergeleidende naar de normale toestand), en daarenboven een latente warmte, indien deze overgang plaats heeft in een uitwendig magneetveld. Verder werd bij de laatste overgang een merkwaardig vertragingsverschijnsel ontdekt (bekend gebleven onder de Engelse naam 'relaxation-effect').

Vermeld moeten ook worden onderzoekingen over structuur en andere eigenschappen van vloeibaar en vast helium, neon, waterstof, stikstof, zuurstof, enz.; experimenten met rectificatieprocessen, waarvoor Keesom zelf in 1933 in een uitgebreide publikatie een thermodynamische theorie heeft uitgewerkt; het vastleggen van een thermodynamische temperatuurschaal die bruikbaar zou zijn tot de allerlaagste temperaturen, en de constructie van geschikte weerstandsthermometers voor die lage temperaturen, enz., enz.

Helaas kwam door de Duitse bezetting van Nederland het wetenschappelijk laboratoriumwerk van Keesom en zijn medewerkers na 1940 grotendeels stil te liggen, en in 1945 ging Keesom om gezondheidsredenen met emeritaat.

Door zijn internationale faam als fysicus werd Keesom voorzitter van de wetenschappelijke afdeling van het 'Institut International du Froid' (zijn vele 'Rapports' voor de congressen hiervan hadden grote vermaardheid), en van het Internationaal Koude-congres in Den Haag (1936). In Nederland was hij jarenlang Voorzitter van de Nederlandse Vereniging voor Koeltechniek. Veel buitenlanders kwamen naar het Leidse Kamerlingh Onnes-laboratorium om daar met Keesom enige tijd te werken, en de verkregen resultaten te publiceren. Er waren soms zo veel buitenlanders in het laboratorium, dat Keesom zijn wekelijkse colleges (naar behoefte) gaf in het Engels of Duits.

Zelfs in een beknopte biografie als deze, mag niet onvermeld blijven dat de totale levenshouding van Keesom diepgaand beïnvloed werd door zijn katholiek geloof, waaraan hij zijn hele leven op voorbeeldige wijze trouw gebleven is, ofschoon dat in de eerste decennia van deze eeuw bepaald niet bevorderlijk was voor het maken van een wetenschappelijke carrière, waardoor er dan ook bij katholieken weinig animo was om een wetenschappelijke loopbaan te kiezen. Keesom wist dat een katholiek toen eventuele mededingers ver moest overtreffen om voor een hogere benoeming in aanmerking te komen, en hij heeft zich daarom tot het uiterste ingespannen. Toen enkele jaren na het verschijnen van de geruchtmakende brochure van M.A.P.C. Poelhekke (1900), waarin met krasse woorden Het Tekort der Katholieken in de Wetenschap was gesignaleerd, de 'Vereeniging tot het bevorderen van de beoefening van de wetenschap onder de Katholieken van Nederland' (sinds ca. 1950 'Thijmgenootschap' genoemd) werd opgericht, behoorde Keesom tot de eerste groep van leden. Daarna is hij vele malen opgetreden als spreker. Gedurende twee periodes (1917-1921 en 1929-1933) was hij voorzitter van de wis- en natuurkundige afdeling, en van 1933 tot 1940 algemeen voorzitter. Verder heeft hij in en buiten deze vereniging veel katholieken door zijn voorbeeld en door een goed geplaatst woord (en zulk een woord van de weinig spraakzame man kon wonderen doen) gestimuleerd tot wetenschapsbeoefening, en wel met een totale inzet van krachten. Zelf beschouwde hij zijn hele wetenschappelijke bedrijvigheid als een hem opgelegde roeping, en hiervoor gebruikte hij zijn tomeloze energie, zonder zich veel ontspanning te gunnen, behalve in de kring van zijn gezin.

Vooral in zijn 'tweede Leidse periode' heeft Keesom veel waardering ondervonden als erkenning van zijn uitstekende wetenschappelijke verdiensten. In 1924 werd hij lid van de Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam, en in de jaren na 1926 (het jaar van de solidificatie van helium) volgden diverse lidmaatschappen van buitenlandse Academies. In 1936 werd Keesom een van de eerste groep van zeventig leden van de nieuwe Pauselijke Academie voor de exacte wetenschappen; met deze uitverkiezing is de katholieke Keesom bijzonder gelukkig geweest. In 1927 kreeg Keesom een eredoctoraat van de Universiteit van Leuven en van de Technische Hogeschool van Warschau. Zijn verdiensten vonden verder op landelijk en internationaal gebied erkenning in talrijke onderscheidingen.

A: Collectie-Keesom in Rijksmuseum voor de geschiedenis der natuurwetenschappen (Boerhaave-museum) in Leiden.

P: De publikaties van Keesom tot 1940 (262 in aantal; voor het merendeel in samenwerking met anderen) zijn opgenomen in de Lijsten van Geschriften van de leden van de 'Vereeniging tot het bevorderen van de beoefening der Wetenschap onder de Katholieken in Nederland' (resp. verschenen in 1922, 1931 en 1941). Nadien is nog verschenen het, in het Engels geschreven, magistrale boek Helium (Amsterdam, 1942; herdr. 1959), dat een systematische samenvatting geeft van alle voorafgaande onderzoekingen in Nederland en elders over helium. Van dit boek werd in 1949 (zonder voorkennis van Keesom) een Russische vertaling gepubliceerd door de Academy of Sciences of the USSR.

L: Behalve de talrijke kranteartikelen en herdenkingsredes bij gelegenheid van gedenkwaardige data in zijn leven, maar vooral na zijn dood, zijn er ook meer uitvoerige bijdragen over het werk en de persoon van Keesom gepubliceerd, zoals: J.E. Verschaffelt, 'W.H. Keesom, 25 jaar Doctor', in Physica. Nederlandsch Tijdschrift voor Natuurkunde 9 (1929) 3-6; C.J. Gorter, in Jaarboek der Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1956-1957, 225-230; P.H. van Laer, in Annalen Thijmgenootschap 44 (1956) 117-119.

I: Persoonlijkheden in het Koninkrijk der Nederlanden in woord en beeld. Onder hoofdred. van H.P. van den Aardweg (Amsterdam 1938) 785.

P.H. van Laer


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