Vadertje Lorentz en zoontje Einstein

Dit is gewoon een heel spontane en misschien ook armzalige poging, iets over een (voor mij) interessant onderwerp te schrijven. Ik denk niet dat de meeste Journaly-lezers zo dol zijn op natuurkunde, maar nu je er toch bent, blijf alsjeblieft nog even. Een kopje koffie als begeleiding zou ook een goed idee kunnen zijn.

Bijna precies een jaar geleden ben ik ermee begonnen net zoiets in het Duits te doen (over fysica door te ratelen dus). Om eerlijk te zijn is mijn Nederlands lang niet zo goed als mijn Duits, wat op zich helemaal niet vreemd is, want ik woon al een poosje onder jullie buren. Ook moet ik tot mijn schaamte toegeven, dat ik nooit over natuurkundige onderwerpen in het Nederlands geschreven óf gepraat heb, dus dat op zich is al geen makkie. Maar toch, het is nu of nooit, dus laat mij maar met de show beginnen.

Zoals de creatieve titel van dit tekstje al verklapt, gaan we het over Lorentz en Einstein hebben. Ik neem aan dat je al heel goed weet wie die Einstein is. Het is ook heel goed mogelijk en misschien zelfs waarschijnlijk dat je ook al weet wie die Lorentz is. Hij was tenminste een Nederlandse natuurkundige.

Voor Albert Einstein was Hendrik Antoon Lorentz een soort vaderfiguur. Ooit zei hij bijvoorbeeld dat Lorentz voor hem "meer betekende dan wie dan ook". Persoonlijk gekoesterde gevoelens terzijde, was Lorentz vooral dé wegbereider op het gebied van de relativiteitstheorie. Hij heeft al vóór Einstein de juiste formules van wat we vandaag (terecht) de lorentztransformaties noemen ontdekt, hoewel hij ze helaas fout interpreteerde. De wiskundige formulering klopte, maar de natuurkundige interpretatie ervan niet.

Einstein heeft in de zomer van 1905 in een maand of drie de speciale relativiteitstheorie ontwikkeld. In die periode bevrijdt hij zich in eerste instantie van de oude voorstellingen van de "ether" (een nooit waargenomen maar toch gepostuleerd stofje, wat overal in het heelal aanwezig zou kunnen zijn en de normale materie beïnvloeden zou - allemaal fout, vond Einstein uit). Verder neemt hij alleen maar twee dingetjes als gegeven: (1) de wetten van de natuurkunde zijn niet afhankelijk van de waarnemer en (2) de snelheid van het licht is universeel (constant). Dit zijn de grondbeginselen van de relativiteitstheorie.

Uit die aannames leidt hij een hele reeks aan natuurkundige effecten af, met name die lorentztransformaties. Toen bleek dat Lorentz misschien een hechte vriendschap met het niet meer te redden idee van de ether had, maar merkwaardig genoeg toch de juiste wiskundige formules vond. Die formules beschrijven hoe tijd en ruimte precies samenhangen.