Longread over Utrechts grote zonnefysicus en wetenschapspopularisator

50 jaar na Minnaert

Minnaert. Zijn naam prijkt prominent op het gebouw op het Utrecht Science Park dat zijn naam draagt. Of draagt zijn naam het gebouw? Wie was deze briljante zonnefysicus, van wie we deze maand zijn 50ste sterfdag herdenken? Een ode aan de man die een grote wetenschapspopularisator was en wereldfaam verwierf met onderzoek aan de zon, ons universiteitssymbool.

Marcel Minnaert (12 februari 1893 – 26 oktober 1970) was een van oorsprong Vlaamse bioloog, die in Utrecht natuurkundige en sterrenkundige werd. Het bekendst is hij als zonnefysicus, met baanbrekend spectroscopisch onderzoek naar de zon. Zijn Utrechtse loopbaan begint als hij na de Eerste Wereldoorlog België ontvlucht. Hij promoveert voor de tweede keer, ditmaal in de natuurkunde bij professor Ornstein, ook al zo’n bekende naam op het Utrecht Science Park. Vervolgens wordt hij hoogleraar in de sterrenkunde aan de Universiteit Utrecht, en in 1937 directeur van Sterrenwacht Sonnenborgh.

Minnaert staat er bij zijn aantreden op dat hij de drie verdiepingen tellende zonnespectrograaf mee mag nemen van het fysisch laboratorium naar Sonnenborgh. Met deze meetopstelling doet Minnaert metingen aan de zon – in die tijd uniek. Wat inmiddels basiskennis is, werd door hem ontdekt: hij achterhaalt uit welke elementen de zon bestaat en ontwerpt de meetmethoden waar sterrenkundigen vandaag de dag nog steeds mee werken.

Toen ik hem voor het eerst hoorde spreken, was ik zo gefascineerd dat ik ter plekke besloot dat ik sterrenkunde wilde studeren

Astronoom Kees de Jager (99 jaar)
Kees de Jager

Colleges

“Minnaert was een buitengewoon aardige vent, een hele hartelijke man. Hij kon geweldig college geven. Toen ik hem voor het eerst hoorde spreken, was ik zo gefascineerd en onder de indruk, dat ik ter plekke besloot dat ik sterrenkunde wilde studeren”, vertelt de inmiddels 99-jarige Kees de Jager, die later in Minnaerts voetsporen trad en het ruimte-onderzoek in Nederland opzette.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog wordt Minnaert met andere vooraanstaande Nederlanders gevangen genomen en belandt hij samen met onder andere de latere Nobelprijswinnaar Niko Tinbergen in Kamp Sint-Michielsgestel. In het kamp geeft hij zijn medegevangenen colleges sterrenkunde. “Ik was in de oorlog ondergedoken op Sonnenborgh en deed illegaal tentamens”, vertelt De Jager aan de telefoon. “Ook bij Minnaert, toen hij weer terug was uit het interneringskamp. Na de oorlog kon ik al die tentamenbriefjes meenemen naar de universiteit en mijn doctoraal halen. Ik kon gelijk aan de slag als assistent bij Minnaert. Weliswaar ‘buiten bezwaar’, ofwel onbetaald. Want: ‘Meneer De Jager, geld speelt toch geen rol in het leven?’, zei Minnaert altijd. Ik werd later collega-professor, maar ik ben hem altijd met Professor blijven aanspreken.”

Utrecht Atlas

Net voor de oorlog publiceert Minnaert de nu wereldberoemde Utrecht Atlas, een gedetailleerde grafische weergave van het zonnespectrum, die hem wereldfaam oplevert en van grote invloed zal zijn op de astronomie. "Het is een atlas van het spectrum van de zon, gerangschikt volgens de golflengtes van de straling van de zon”, legt De Jager uit. “Daaruit kun je afleiden welke stoffen op de zon voorkomen. Waterstof bijvoorbeeld en helium – zonnestof – dat wisten we nog niet voordat we de zon bestudeerden.”

Bron: Sonnenborgh

Het handmatig en minutieus opmeten van al die spectraallijnen leidt in 1966 tot Minnaerts meest geciteerde werk The Solar Spectrum. “Het hele instituut hielp mee die ruim 30 duizend Fraunhoferlijnen te meten”, vertelt zonnefysicus Rob Rutten, die in die tijd student was en zich Minnaert herinnert als een keurige man en een strenge leermeester.

“Die spectraallijnen zijn nog steeds het gereedschap van de sterrenkundige”, zegt Rutten, die later zelf zonnefysicus werd bij de Universiteit Utrecht en nog altijd onderzoek doet. “Tegenwoordig is alles digitaal en geautomatiseerd, maar ik sla het Solar Spectrum er digitaal nog regelmatig op na.” Het handelsmerk van Minnaert is nog steeds de methodiek om naast de zon, ook de samenstelling van sterren en planeten te bestuderen. “De grote nalatenschap van Minnaert is het op poten zetten van een kwantitatieve spectrometrie als meetinstrument van de atmosfeer van de zon en alle andere sterren.”

Het vrije veld

Dat is niet het enige waar Minnaert bekend mee wordt. Ook met zijn driedelige boekenserie De natuurkunde van ’t vrije veld maakt hij furore. “Het is een geweldige verzameling van observaties die Minnaert deed, buiten of vanuit de trein, en die je met een klein beetje natuurkunde goed kunt verklaren”, vertelt Peter van Capel, docent en practicumleider bij Natuur- en Sterrenkunde. Zo beschrijft Minnaert de natuurkundige achtergrond van fenomenen als het zingen van telegraafdraden, het mannetje op de maan, het geklepper van een touw aan een vlaggenstok, hoe je kunt blazen op een grasspriet tussen je duimen, en hoe verticale objecten als huizen en bomen naar voren lijken te buigen als een trein remt. Hij deed wat we nu popularisatie van de wetenschap noemen. Het was een hobby-project, maar wel een die karakteristiek was voor de persoon Minnaert: niet alleen waarnemen, maar ook verklaren wat je ziet.

Karakteristiek voor de persoon Minnaert was: niet alleen waarnemen, maar ook verklaren wat je ziet.

De zonnespectrograaf nu en toen

“Die proefondervindelijke waarnemingen zijn nog steeds belangrijk in de opleiding. We gebruiken zijn zonne-opstelling op Sonnenborgh nog steeds in practica-experimenten”, vertelt Van Capel. “En het was Minnaert die het practicumonderwijs op middelbare scholen introduceerde. Daar plukken we nu nog steeds de vruchten van. Niemand twijfelt meer aan het belang van een praktische component in het natuurkunde-onderwijs. Ook was hij de grondlegger van de universitaire lerarenopleiding Natuurkunde, die niet alleen bestond uit theoretische natuurkunde, maar ook uit experimenteren en vernieuwde didactiek.”

Waarnemen

In de geest van Minnaert startte deze maand de Weerchallenge, waarin mensen leren natuurkundige fenomenen in de lucht waar te nemen. “Waarnemen is iets waar Minnaert in uitblonk, zowel in zijn wetenschappelijke werk als in De natuurkunde van ’t vrije veld”, zegt weerman en klimaatonderzoeker Peter Kuipers Munneke, die als 10-jarig jochie al deze klassieker las, en de Weerchallenge bedacht. “Minnaert keek zo scherp naar de wereld om hem heen dat hij overal natuurkunde in zag – van de hoek waarin ganzen vliegen tot hoe sneeuw valt – en er drie boeken over vol schreef.” Voor de Weerchallenge selecteerde Kuipers Munneke uit Minnaerts verzameling twintig fenomenen die in de herfst goed te zien zijn in de lucht, zoals mistschaduw en een jacobsladder. Hij maakte er uitlegfilmpjes bij en roept mensen op foto’s in te sturen. “Het is een vertaling van Minnaert naar het heden. Van de dikke boeken naar vlogs, van met een opschrijfboekje tussen het riet zitten naar eropuit gaan met je smartphone.”

Minnaert kon zelfs na zijn dood studenten inspireren; hij stelde zijn lichaam ter beschikking aan de wetenschap

Astronoom Kees de Jager (99 jaar)

Opvallend is dat Minnaert het belang van proefondervindelijke waarnemingen zelfs na zijn dood onderschreef. “Hij stelde zijn lichaam ter beschikking aan de wetenschap”, vertelt De Jager. “Er was dus geen begrafenis toen hij overleed, dat was wel onwennig. Maar het was typisch Minnaert. Zelfs na zijn dood kon hij studenten inspireren.”

De zon

Nog steeds zijn er verwijzingen naar Minnaert en zijn zonne-onderzoek te vinden bij de Universiteit Utrecht. Zoals de 1,5 meter grote bronzen zon op het Domplein, voor de ingang van het Academiegebouw, die Rob Rutten liet fabriceren ter ere van 350 jaar sterrenkunde. De zon vormde de start van de aanleg van het ‘Utrechtse Zonnestelsel’: een model van het zonnestelsel met allerlei planeten, op een schaal van 1 op de miljard. De aarde zou op de Vismarkt komen en Pluto bij Rijnauwen. De rest van het Utrechts zonnestelsel werd echter nooit voltooid. In 2018 vatte cultureel ondernemer Louk Röell een vergelijkbaar plan op en hij realiseerde het Utrechts zonnestelstel alsnog, met Jupiter op de Abstederbrug, venus op de Lange Nieuwstraat en Uranus onder het viaduct bij de Kromme Rijn. Het Utrechtse Sterrekundig Instituut was inmiddels echter opgeheven, waarmee er een einde kwam aan Minnaerts wereldberoemde zonsonderzoek waar de Sol Iustitae juist zo treffend symbool voor stond.

Op het Science Park herinnert het Minnaertgebouw in het noordwesten van de campus nog dagelijks aan de invloedrijke wetenschapper. Het gebouw draagt niet alleen zijn naam, de naam Minnaert draagt ook het gebouw. Het terracottakleurige gebouw is aan de buitenkant voorzien van richels die suggestie van rimpelingen in een zandlandschap moeten wekken, en de treinzitjes in de grote hal lijken een knipoog naar de trein waarin Minnaert graag zijn observaties deed. Opvallend is dat het gebouw met de lange zijde en ingang precies op het zuiden is gericht, en door afwezigheid van andere gebouwen een onbelemmerd zonnepad heeft: ‘het Minnaert’ staat centraal in de baan van de zon. Zoals de zon centraal stond in het leven van Minnaert.

Video: Minnaert over de zon

Prof. dr. Marcel Minnaert geeft uitleg bij zijn onderzoek naar de zon en het spectrum dat hij uitvoerde op Sonnenborgh.