Natuurkunde vormde een van de disciplines waarmee de bètafaculteit, de ‘vierde’ faculteit van de VU, in 1930 van start ging. Gerard Sizoo werd de eerste hoogleraar in de experimentele natuurkunde en bracht het onderzoek naar radioactiviteit en kernfysica naar de VU. Hoe staat het nu met het onderzoek in de natuurkunde aan de VU? Lees hier de terugblik op het begin van de opleiding aan de hand van een ampul ‘zwaar water’, en een beschouwing van prof. dr. Wim Ubachs over het hedendaagse onderzoek.
In 1927 besloot de Vrije Universiteit tot de stichting van een natuurwetenschappelijke faculteit met drie leerstoelen. Natuurkundige Gerard Sizoo werd in 1930 één van de eerste hoogleraren van deze nieuwe Wis-en Natuurkunde Faculteit. Een vierde faculteit moest er vanwege wettelijke verplichtingen komen en deze faculteit zou goedkoper zijn dan de lang gewenste medische faculteit.Tegelijkertijd was ze wel een ‘stap in de goede richting’ , omdat toekomstige geneeskundestudenten natuurwetenschappelijke vakken moesten volgen. In het eerste jaar schreven zich voor de hele faculteit negen studenten in. In de periode tot 1943 (toen de VU tijdelijk zou sluiten vanwege de oorlogsomstandigheden), behaalden twintig studenten het doctoraalexamen in de natuurkunde Het benodigde gebouw met laboratoria werd gebouwd aan de De Lairessestraat en in 1933 in gebruik genomen.
Sizoo ontwikkelde, samen met hoogleraren J. Coops, J. F. Koksma en verzekeringswiskundige M. van Haaften, het onderzoek en onderwijs van natuurkunde, scheikunde en wiskunde op de VU. Als onderwerp van onderzoek koos Sizoo ‘radioactiviteit’, aangezien geen enkel ander laboratorium in Nederland zich had bezig gehouden met het onderwerp. Daarnaast was het, toen nog, een relatief goedkoop vakgebied, een belangrijke bijkomende reden voor de particulier gefinancierde VU. Deze keuze voor radioactiviteit – en breder: kernfysische verschijnselen – bleek een gouden greep, omdat juist dit vakgebied volop in ontwikkeling was. Door zijn onderzoek legde Sizoo dan ook de basis voor het kernfysische onderzoek in Nederland, dat na de oorlog tot bloei zou komen.
In 1938 werd er voor de sectie Natuurkunde, en het onderzoek van Sizoo, een Philips neutronengenerator aangeschaft. Hiervoor was ook een partij zogenaamd ‘zwaar water’ aangekocht, Dit 2H2O (dideuteriumoxide) kan als moderator bij kernsplijtingsreacties gebruikt worden, dat wil zeggen: om neutronen af te remmen, maar het is zelf niet radioactief. Enkele ampullen zwaar water werden in 2017 teruggevonden en maken nu deel uit van de erfgoedcollectie. Ze komen van de fabriek Norsk Hydro, die in de Tweede Wereldoorlog onderdeel was in de wedloop om de atoombom. Het grafiet dat de Amerikanen gebuikten, werkte echter beter, en zwaar water werd daardoor minder belangrijk voor dit soort onderzoek.
De VU bleef na de oorlog zeer actief op het gebied van kernfysica, en in het nieuwe W&N gebouw dat in de jaren zestig aan de De Boelelaan verrees, werd een cyclotron en een radionuclidencentrum gebouwd.
Bekijk ook de voorlichtingsfilm uit 1968 die een indruk geeft van de studie natuurkunde in die tijd.
Mariska Castelijn is masterstudent Conservation and Restoration of Cultural Heritage: Book and Paper aan de UvA en als student-assistent betrokken geweest bij de expositie VU verhalen en hun objecten.
Natuurkunde aan de VU 1980 – heden
Door: Wim Ubachs
De natuurkunde aan de VU bleef tot 1980 sterk gefocust op de kernfysica, maar door de beschikbaarheid van steeds krachtiger versnellers werd het onderzoek verlegd naar wat nu de deeltjesfysica of de hoge-energie fysica heet. Het Nederlandse kern- en deeltjes-onderzoek werd verenigd in Nikhef, in de Watergraafsmeer, waar in 1992 de AMPS versneller in gebruik werd genomen. Tegelijkertijd waren de VU-natuurkundigen, via Nikhef, betrokken bij de activiteiten op CERN (Geneve) waar deeltjesbotsingen bij steeds hogere energie werden bestudeerd. Bij de ingebruikname van de Large Hadron Collider kozen de VU-natuurkundigen het onderwerp van symmetriebreking tussen materie en antimaterie, die vooral met de LHCb detector, een van de vier grote opstellingen bij CERN wordt bestudeerd. In het afgelopen decennium is het VU-deeltjesonderzoek gedeeltelijk verlegd naar astro-deeltjes, en VU-natuurkundigen waren betrokken bij de detectie van gravitatiegolven in het LIGO-VIRGO consortium.
Met de instroom van meer studenten en de uitbreiding van de staf in de jaren 70 en 80 breidde het natuurkundeonderzoek aan de VU zich verder uit. Vanuit de kernfysica werd aandacht besteed aan stralingseffecten op levende materie. Dit was het begin van de biofysica, die zich daarna volledig ging focusseren op het onderzoek van fotosynthese. Het onderzoek aan kerneigenschappen was aanvankelijk de invalshoek van de atoomfysica, maar ook hier verzelfstandigde het onderzoek: nu is het gericht op testen van fundamentele natuurkunde via extreem precieze metingen aan atomen en kleine moleculen. Zowel bij de biofysica als atoomfysica stond de laser centraal, en dat leidde tot de oprichting van het VU-lasercentrum in 1992. Op dit moment is een belangrijk deel van het VU-natuurkunde-onderzoek ingebed in LaserLaB, waar naast atoomfysica en fotosynthese ook onderzoek op wordt uitgevoerd aan levende materie en medisch-diagnostische technieken met lasers. VU-natuurkundigen met hun laser-expertise waren ook nauw betrokken, samen met UvA collega’s, bij de oprichting van het onderzoeksinstituut ARCNL, dat in nauwe samenwerking met de firma ASML werkt aan de verbetering van nano-lithografische technieken voor de chips-industrie.
Wim Ubachs is Professor of Physics and Astronomy, Atomic, Molecular and Laser Physics, verbonden aan het LaserLaB VU en de Faculty of Sciences
Voor de hele online expositie kijk hier: VU-voorwerpen en hun verhalen | 140 jaar Vrije Universiteit Amsterdam