Gorter, Cornelis Jacobus (1907-1980)

 
English | Nederlands

GORTER, Cornelis Jacobus (1907-1980)

Gorter, Cornelis Jacobus, natuurkundige (Utrecht 14-8-1907 - Oegstgeest 30-3-1980). Zoon van Harmanus Johan Gorter, commies ter provinciale griffie, en Anna Christina van Eck. Gehuwd op 27-6-1938 met Lilla Catharina Elisabeth Charlotte von Krogh. Uit dit huwelijk werden 2 zoons en 2 dochters geboren. afbeelding van Gorter, Cornelis Jacobus

Gorter studeerde, na het Nederlandsch Lyceum en eindexamen HBS in Den Haag, wis- en natuurkunde aan de Leidse universiteit van 1924 tot 1930. Bij deze studie - hij zou o.a. assistent op het Kamerlingh Onnes Laboratorium zijn van 1928 tot 1931 - waren vooral W.J. de Haas en P. Ehrenfest zijn invloedrijke leermeesters. In 1929 mocht de bijna-afgestudeerde deelnemen aan de Nederlandse eclipsexpeditie naar Sumatra en op 1 maart 1932 volgde de promotie bij De Haas op het proefschrift Paramagnetische Eigenschaften von Salzen.

Het was duidelijk dat Gorter als onderzoeker en wetenschapsbeoefenaar veelbelovend werd geacht: een conservatorschap van het natuurkundige laboratorium van de Teylers Stichting van 1931 tot 1936 liep uit op de benoeming tot lector aan de Universiteit van Groningen, die met een openbare les over Straling op 19 november 1936 werd aanvaard. In 1940 kon Gorter aan de Universiteit van Amsterdam P. Zeeman opvolgen als buitengewoon en nog heel kort na de oorlog tot gewoon hoogleraar in de experimentele natuurkunde en natuurkundepropaedeuse en als directeur van het Zeemanlaboratorium, al hebben oorlog en bezetting de uitoefening van die functies uiteraard ernstig gehinderd. De inaugurele rede over De magnetische eigenschappen van atomen en ionen werd op 24 juni 1940 gehouden en vond dus reeds plaats in die door de Duitse inval donker geworden tijd.

Nadat hij de bevrijding nog in Amsterdam had meegemaakt, volgde Gorters benoeming tot gewoon hoogleraar in de experimentele natuurkunde aan de Universiteit van Leiden als opvolger van W.H. Keesom. Zijn oratie, De vooruitgang der natuurkunde, hield hij op 27 september 1946. Het directeurschap van het Kamerlingh Onnes Laboratorium deelde hij met De Haas. Na diens aftreden in 1948 werd Gorter directeur van het gehele laboratorium. In Leiden zou spoedig Gorter een van de meest vooraanstaande geleerden en onderzoekers worden met een wijde nationale en ook internationale bekendheid, ook al om zijn grote veelzijdigheid en stimulerende onderzoeksresultaten. Toen hij op 1 november 1973 wegens ernstige verschijnselen van vroeg verval van krachten met emeritaat moest gaan had hij een eervolle geleerdencarrière achter de rug.

Het belang van Gorters onderzoek en kennis was al van het begin af aan gebleken. In zijn proefschrift had hij de toenmalige kennis omtrent het paramagnetisme samengevat: een statistische behandeling van de bijdragen der atomaire magnetische momenten, waarvan de grootte met behulp van de atoomtheorie, voor ieder atoom of ion kon worden berekend. Zijn aandacht ging vervolgens uit naar de instellingstraagheid van de magnetisatie, die het gevolg is van de wijze waarop de door de kwantumtheorie bepaalde richtingsinstellingen van de atomaire magnetische momenten verspringen: processen die bepaald worden door de wisselwerking van het desbetreffende ion met zijn omgeving en daarom uiterst gevoelig zijn voor de karakteristieken van de kristalstructuur gezien op atomaire schaal. Hij was de eerste die hierin systematisch - en zeer succesvol - onderzoek verrichtte. De resultaten van deze onderzoekingen werden in tal van onder hem bewerkte dissertaties in Groningen, Amsterdam en Leiden neergelegd. In de hongerwinter 1944/1945 schreef hij een samenvattend werk op dit gebied: Paramagnetic relaxation (1947). Gedurende zijn gehele leven bleef Gorter zich bezighouden met de bestudering van dit complex van verschijnselen.

Zijn vooroorlogse werk verschafte Gorter het fundament voor de latere ontwikkeling van de magnetische resonantietechnieken en tot het ontstaan van een 'Nederlandse' school op het gebied van de paramagnetische relaxatie.

Naast dit onderzoeksgebied ging Gorters belangstelling spoedig uit naar andere terreinen van de fysica. Hij hoorde tot de pioniers die de thermodynamica toepasten op de overgang tussen de normale en de supergeleidende fase. In 1934 ontwikkelde hij met H.B.G. Casimir een twee-fluïda model voor de supergeleidende toestand met een interne orde parameter. Met dit model konden verscheidene eigenschappen van supergeleiders op kwalitatief bevredigende wijze worden beschreven. Ook droeg hij bij tot het inzicht in de aard van de 'intermediate State' bij de overgang. Samen met J.H. Mellink formuleerde hij in het twee-fluïda model voor vloeibaar helium II de met de derde macht van de relatieve snelheid optredende wederkerige wrijving tussen de 'normale' en de 'superfluïde' component (1949). Ook droegen Gorter en zijn medewerkers bij tot het begrijpen van de belangrijke kwantumeffecten in vloeibare helium, vooral door de experimentele bevestiging van Landaus theoretisch werk, die door Gorter en zijn leerlingen in 1952 gerapporteerd werd ('The specific heat of liquid helium between 0,25 and l,9°K', in Physica 18 (1952) 329-338).

In 1938 gaf Gorter al als eerste een kwalitatieve verklaring van het 'Senftlebeneffekt', dat wil zeggen van de invloed van het magnetisch veld op de transporteigenschappen in paramagnetische gassen. Zijn creatieve ideeën hadden echter niet altijd succes. Al in 1934 stelde Gorter een methode voor om magnetische kernmomenten te bepalen door atomen bij lage temperatuur in een constant magnetisch veld en een resonant radiofrequent stralingsveld te brengen. Het vereiste raffinement van experimentele technieken werd echter niet bereikt. In 1936 publiceerde hij zijn 'Negative result of an attempt to detect nuclear magnetic spins' (Physica. Archives néerlandaises des sciences exactes et naturelles 3 (1936) 995-998). Bij een bezoek aan de Amerikaanse fysicus I.I. Rabi van de Columbia University, New York (1937) adviseerde hij deze bij diens atoomstraalproeven hoogfrequente magnetische velden te gebruiken, hetgeen tot de ontdekking van de kernmagnetische resonantie leidde (1938).

Na de Tweede Wereldoorlog deed Gorter in a letter to the editor 'A new suggestion for aligning certain atomic nuclei' (ibidem, 14 (1948) 504), waarin de kernen gericht werden door gebruik te maken van de wisselwerking tussen de elektronen van een paramagnetisch ion en de atoomkern. Bij temperaturen van lager dan 1°K werden in Leiden (en in samenwerking met het Groningse laboratorium) tal van experimenten uitgevoerd. Het onderzoek leidde bij het bestuderen van gepolariseerde 58 Co kernen bij een temperatuur van ongeveer 0,01° K tot de ontdekking van een asymmetrie in de positonenemissie (1958), waaruit de conclusie kon worden getrokken dat de pariteit bij zwakke wisselwerkingen - in tegenstelling tot wat daarvóór werd aangenomen - niet behouden blijft.

Een ander belangrijk gebied van Gorters onderzoek was het antiferromagnetisme. Op zijn instigatie werd door een aantal werkgroepen in het Leidse laboratorium een kristal van koperchloride onderzocht, waarvan sinds 1932 bekend was dat het beneden ongeveer 4,3°K antiferromagnetisch wordt. Men mat een groot aantal magnetische en thermo-dynamische eigenschappen en Gorter ontwikkelde met zijn wiskundecollega J. Haantjes een theoretisch model van het antiferromagnetisch gedrag (1952). Dit werd door een aantal van zijn studenten uitgewerkt. Een overzichtsartikel van de Leidse bijdragen, die het uitgangspunt vormden voor veel andere metingen op dit gebied, werd door N.J. Poulis en Gorter gepubliceerd ('Antiferromagnetic crystals', Progress in low temperature physics 1 (1955) 245-272).

Uit dit alles bleek reeds dat door Gorters komst en werkzaamheid de door oorlog en bezetting geteisterde Leidse Universiteit, en daarvan juist het door isolement en gebrek aan hulpmiddelen onvermijdelijk achteropgeraakte Kamerlingh Onnes Laboratorium, spoedig de achterstand in de fysica kon inhalen. Dank zij Gorters grote energie en organisatievermogen kreeg spoedig het laboratorium opnieuw de vooraanstaande plaats in het fysisch onderzoek die het daarvóór bezat. Door zijn talrijke buitenlandse relaties heeft Gorter veel bijgedragen tot de internationale wetenschappelijke samenwerking. In 1955 werd hij aangewezen als voorzitter van de Nederlandse regeringsdelegatie naar de eerste internationale conferentie voor de vreedzame toepassingen van kernenergie in Genève. Hij was voorts Nederlands voorzitter van het Noors-Nederlands cultureel akkoord en hij had een belangrijk aandeel in het tot stand komen van een cultureel verdrag met Rusland. Gorter was een van de auteurs van het door verschillende generaties studenten gebruikte Leerboek der Natuurkunde (onder red. van R. Kronig (Amsterdam, 1946-1947. 2 dl.) en gaf met een aantal fysici, H.A. Kramers, Collected scientific papers (Amsterdam, 1956) uit. Van 1955 tot 1970 was Gorter redacteur van de reeks: Progress in low temperature physics.

Het was geen wonder dat deze geleerde veel nationale en internationale erkenning ten deel viel. Gorter werd reeds op 9 mei 1940 gewoon lid van de Koninklijke Nederlandsche Akademie van Wetenschappen, was van 1950 tot 1960 ondervoorzitter en van 1960 tot 1966 voorzitter van de Afdeling Natuurkunde van de Akademie, vervulde van 1954 tot 1960 het voorzitterschap van de Raad van bestuur van de stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie en verwierf talrijke lidmaatschappen van wetenschappelijke genootschappen, zoals van de Union Internationale de Physique pure et appliquée, waarin hij ook bestuursfuncties vervulde, en van verscheidene buitenlandse academies in Zweden, Finland en België. Bovendien ontving hij een zevental eredoctoraten.

Gorter was een origineel wetenschappelijk denker, die in zijn veelzijdig onderzoek sterk op zijn intuïtie vertrouwde. Hij zag niet altijd kans zijn inzichten te bewijzen en miste daardoor de primeur van enkele belangrijke ontdekkingen, zoals de kernspinresonantie, en dat heeft hem wel eens teleurgesteld. Maar zonder twijfel was zijn invloed groot op de naoorlogse ontwikkeling van de natuurkunde in binnen- en buitenland en heeft hij ook de voldoening gehad dat niet minder dan 70 leerlingen onder zijn leiding promoveerden.

A: Er is materiaal over Gorter in het Kamerlingh Onnes Laboratorium te Leiden.

P: Zie voor publikaties: Physics in the Netherlands. A selection of Dutch contributions to physics in the first 30 years after the second world war. Ed. by C. le Pair and J. Volger (Utrecht, 1982) passim.

L: J. van den Handel, 'Afscheid van prof. C.J. Gorter', in Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde 39 (1973) 270-271; R. de Bruyn Ouboter, in Jaarboek Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1980, 169-171; H.B.G. Casimir, in Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde B 46 (1980) 69-70; idem. Haphazard reality (New York, 1983).

I: Jaarboek Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1980, 168. [Foto: Eddy de Jongh].

H.A.M. Snelders


Oorspronkelijke versie opgenomen in: Biografisch Woordenboek van Nederland 2 (Den Haag 1985)
Laatst gewijzigd op 12-11-2013