Hendrik Casimir

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Zie het artikel Voor de graaf en stadhouder, zie Hendrik Casimir I van Nassau-Dietz
Hendrik Casimir
Hendrik Casimir
Hendrik Casimir
Persoonlijke gegevens
Volledige naam Hendrik Brugt Gerhard Casimir
Geboortedatum 15 juli 1909
Geboorteplaats Den Haag
Sterfdatum 4 mei 2000
Sterfplaats Heeze
Wetenschappelijk werk
Vakgebied Natuurkunde
Bekend van Casimir-effect, Casimir-operator
Promotor Paul Ehrenfest
Portaal  Portaalicoon   Wetenschap & Technologie

Hendrik Brugt Gerhard (Henk) Casimir (Den Haag, 15 juli 1909Heeze, 4 mei 2000) was een Nederlandse theoretisch natuurkundige. Hij is bekend vanwege zijn twee-fluïdamodel voor supergeleiding (met Cor Gorter), het Casimir-effect (met Dirk Polder, 1948) en de Casimir-operator in de kwantummechanica. Hij was een invloedrijk bestuurder van Philips.

Biografie[bewerken]

Opleiding[bewerken]

Casimir was de zoon van de opvoedkundige Rommert Casimir[1] (1877-1957) en de onderwijzeres Teunezien Dina Borgman (1882-1962). Samen met twee zussen groeide Hendrik op in Den Haag. Hij doorliep het Nederlandsch Lyceum (waar zijn vader rector was). Op zestienjarige leeftijd slaagde hij voor het eindexamen hbs-b en behaalde het jaar daarop het diploma gymnasium-alfa. Hij studeerde theoretische natuurkunde bij Paul Ehrenfest aan de Rijksuniversiteit Leiden (1926-1929) en bij Niels Bohr aan de Universiteit van Kopenhagen (1929-1930). In 1930 deed hij doctoraalexamen en in 1931 – hij was toen 21 jaar – promoveerde hij bij Ehrenfest op het proefschrift Rotation of a Rigid Body in Quantum Mechanics over de kwantummechanica van een draaiend lichaam en de rotaties van moleculen. Hierbij introduceerde hij een nieuwe wiskundige grootheid in de groepentheorie, de Casimir-operator.

Universiteiten[bewerken]

Na zijn promotie werd hij in september 1932 opvolger van Rudolf Peierls de assistent van Wolfgang Pauli aan de Eidgenössische Technische Hochschule in Zürich. Peierls had de positie drie jaar vervuld en de bedoeling was dat Casimir even lang zou aanblijven. Echter, op dringend verzoek van Ehrenfest keerde hij in 1933 terug naar Leiden. De reden werd al snel duidelijk - kort na Casimirs terugkomst benam Ehrenfest zichzelf en zijn geestelijk gehandicapte zoon van het leven, iets waar hij al geruime tijd meeliep. Tot de komst van Hendrik Kramers als diens opvolger werd Casimir belast met de leiding van van afdeling theoretische natuurkunde.

Van 1932 tot 1942 werkte Casimir als medewerker aan de Rijksuniversiteit Leiden. Kort voor de Duitse bezetting, in april 1939, werd hij wegens het Leids Universiteits Fonds benoemd tot bijzonder hoogleraar. Hij hield zich vooral bezig met elektromagnetische straling.

Philips[bewerken]

Na de sluiting van de universiteit door de bezetter in 1942 trad hij in dienst bij het Philips Natuurkundig Laboratorium (NatLab) in Eindhoven. Direct na de oorlog, in 1946, werd hij benoemd tot een van de drie directeuren die de leiding van Gilles Holst overnamen. Desondanks kon hij zich nog bezighouden met fundamenteel onderzoek en ontdekte onder andere het naar hem vernoemde Casimir-effect. Van 1956 tot 1972 had hij als lid van de raad van bestuur de leiding over alle researchactiviteiten van Philips.

Op 11 oktober 1933 trad Casimir in het huwelijk met Josina Maria Jonker (1911-2011), een natuurkundige die werkzaam was op het Kamerlingh Onnes Laboratorium. Uit dit huwelijk werden een zoon en vier dochters geboren.

Werk[bewerken]

Supergeleiding[bewerken]

Samen met Cor Gorter ontwikkelde Casimir begin jaren 1930 het zogeheten twee-vloeistoffenmodel (twee-fluïdamodel), een fenomenologische theorie waarmee ze trachten het verschijnsel supergeleiding – het weerstandloos geleiden van een elektrische stroom bij zeer lage temperaturen – te verklaren.[2] Op basis van de thermodynamica en de wetten van Maxwell werden elektronen in een supergeleider beschouwd als een mengsel van twee vloeistoffen. De eerste was 'normaal' en verantwoordelijk voor de weerstand en de entropie; de tweede was 'supergeleidend' en had geen weerstand en geen entropie. Hoewel het model niets zei over de aard van supergeleiding kon Casimir er toch verschillende thermodynamische resultaten mee afleiden.

Later gebruikte Casimir de cyrofaciliteiten van het Kamerlingh Onnes Laboratorium in Leiden om de effecten van onder andere paramagnetisme te bestuderen bij temperaturen nabij het absolute nulpunt.

Casimir-effect[bewerken]

In 1948 voorspelde Casimir met Dirk Polder op theoretische gronden het Casimir-effect. Hij voorspelde dat twee ongeladen parallelle metalen platen, die in een vacuüm zeer dicht bij elkaar worden geplaatst, elkaar aantrekken.[3][4] De platen gedragen zich als spiegels voor elektromagnetische golven. In 1958 werd zijn vermoeden door Marcus Sparnaay experimenteel getest. De gevonden resultaten waren niet in strijd met de theorie maar kampten met grote meetfouten. Pas in 1997 werd een nauwkeurigere meting uitgevoerd en werd zijn effect experimenteel bevestigd. Het Casimir-effect is van grote invloed op de mechanische eigenschappen van microstructuren, zoals MEMS (micro-electromechanical systems) en NEMS (nano-electromechanical systems). Latere experimenten met twee nauwkeurig naar elkaar toe bewegende metalen platen waarvan één metalen plaat op kamertemperatuur is en waarbij de andere plaat een hogere temperatuur heeft, hebben aangetoond dat naar gelang de afstand kleiner wordt gemaakt een steeds betere warmteoverdracht ontstaat. Echter wanneer de afstand kleiner wordt dan de golflengte van de infrarood straling neemt de warmteoverdracht weer af. Indien daarna er fysiek kontakt tussen de platen plaatsvindt neemt de warmteoverdracht weer toe. Prof. H.B.G.Casimir bleef tot op hoge leeftijd actief: in 1999 publiceerde hij zijn laatste artikel.

Prijzen en lidmaatschappen[bewerken]

Hij was president van de Vereniging van Europese Natuurkundigen, lid en eerste president van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, buitenland lid van de US National Academy of Engineering (NAE), de Britse Royal Society en andere toonaangevende natuurkundige organisaties. Na zijn pensionering werd hij president van de European Physical Society (EPS). Hij kreeg een tiental eredoctoraten en erelidmaatschappen en verscheidene Nederlandse en buitenlandse onderscheidingen. In 1985 ontving hij de Matteucci Medal.

Vernoemd[bewerken]

De Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen en de Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften stelden in 1997 het Hendrik Casimir-Karl Ziegler Onderzoekstipendium in met als doel de bevordering van de samenwerking tussen de Duitse en Nederlandse wetenschapsbeoefening door het uitwisselen van jonge veelbelovende onderzoekers. Ook is er in het Friese dorp Kollum een school naar hem vernoemd.

Literatuur[bewerken]

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Bij Koninklijk Besluit van 20-2-1932 werd de familienaam veranderd van Kasimir in Casimir.
  2. H.B.G. Casimir (1934). On Supracondictivity I. Physica 1: 306-320 . DOI:10.1016/S0031-8914(34)90037-9.
  3. H.B.G. Casimir (1948). On the attraction between two perfectly conducting plates. Proceedings van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen B51: 793-795 .
  4. H.B.G. Casimir en D. Polder (1948). The Influence of Retardation on the London-van der Waals Forces. Physical Review 73 (4): 360-373 . DOI:10.1103/PhysRev.73.360.