Met zijn grote zwarte zonnebril op heeft Martinus Veltman in de verte iets weg van een typische maffiabaas. Al is dat niet de bedoeling, de bril ‘beschermt tegen het licht’, zegt hij. Het is een aanwijzing dat de ouderdom zijn tol begint te eisen. Net als de wandelstok die onmisbaar is: de 81-jarige loopt niet meer zo makkelijk, als we hem treffen tijdens een bijeenkomst van Nobelprijswinnaars. Toch blijft deze robuuste man met de flinke baard een indrukwekkende verschijning.
In werkelijkheid is Veltman een rustig persoon die zich om weinig dingen écht druk kan maken. Wel is hij zeer uitgesproken en neemt hij niet snel een blad voor de mond. Hij is niet de makkelijkste persoon in de omgang. Vrijwel iedere vraag corrigeert hij eerst voor er een antwoord volgt. Zijn brommende stem wekt de indruk van een grumpy old man. Maar let wel, dit is één van de meest briljante Nederlandse natuurkundigen ooit.
Martinus Veltman in het kort:
Martinus J.G. Veltman werd op 27 juni 1931 geboren in Waalwijk. Na de HBS studeerde hij natuurkunde aan de Universiteit Utrecht en promoveerde in 1963. Na een kort verblijf bij deeltjeslab CERN in Genève werd hij in 1966 hoogleraar theoretische natuurkunde in Utrecht. Tussen 1968 en 1972 deed hij met zijn promovendus Gerard ’t Hooft het baanbrekende werk dat hem in 1999 de Nobelprijs zou opleveren. Van 1981 tot zijn emeritaat in 1996 was hij hoogleraar aan de Universiteit van Michigan in de VS. Tegenwoordig woont hij weer in Nederland.
Weg met oneindigheden
Veltman is beroemd geworden vanwege theoretische inzichten in de deeltjesfysica die hij in de jaren zestig en zeventig opdeed. Hij maakte, samen met zijn promovendus Gerard ’t Hooft, het wiskundig bouwwerk compleet dat de zogeheten elektrozwakke wisselwerking tussen deeltjes beschijft.
Later zou dit onderdeel uitmaken van het Standaardmodel dat alle deeltjes en interacties daartussen bevat, maar in die tijd was de theorie achter de fundamentele natuurkrachten nog volop in ontwikkeling. Het leek erop dat de elektromagnetische kracht en de zwakke kernkracht – die onder andere radioactief verval mogelijk maakt – uit één algemene beschrijving konden volgen, namelijk die van een elektrozwakke kracht.
De crux bij veel theorieën die in de deeltjesfysica ontstonden was om de ‘oneindigheden’ weg te werken – eigenschappen van deeltjes kregen de waarde oneindig, wat natuurlijk onzinnig was. Om dit te omzeilen moest je de theorie kunnen ‘renormaliseren’, simpel gezegd zodanig ombouwen dat de oneindigheden verdwenen.
Schoonschip
Veltman vermoedde – eigenlijk als enige – dat de zogenaamde ‘Yang-Mills-theorie’ de sleutel vormde voor een beschrijving van de zwakke wisselwerking. Hij schreef een computerprogramma, ‘Schoonschip’ genaamd (om zijn internationale collega’s te pesten met een moeilijk uitspreekbare naam), waarmee hij de enorme berekeningen kon uitvoeren waar hij tegenaan liep.
Uiteindelijk slaagde hij erin – waarbij ’t Hooft een beslissende doorbraak deed – om die Yang-Mills-theorie voor zwakke wisselwerking te renormaliseren en de oneindigheden te laten verdwijnen. Daarmee was de beschrijving van een elektrozwakke kracht compleet; iets waar al decennialang naar gezocht werd.
Het wees bovendien de deeltjesfysica in de goede richting voor de sterke kernkracht, waarmee het Standaardmodel voltooid kon worden. De W- en Z-deeltjes die de theorie voorspelde werden in 1983 experimenteel aangetoond.
Eenzaam bestaan
Wie denkt dat de manier waarop Veltman en ‘t Hooft het kunstje geflikt hebben eenvoudig uit te leggen is, komt van een koude kermis thuis. Al gauw gaan termen als ’ijkinvariantie’, ‘transversale fotonen’ en ‘verborgen symmetrie’ over tafel. Dat is duidelijk iets voor de echt slimme geesten op aarde. Waarmee we tevens een gevoelig punt raken. “Je leidt een eenzaam bestaan als theoretisch fysicus”, vindt Veltman. “Niemand begrijpt waar je mee bezig bent. Ik was de enige op de hele wereld die aan dit onderwerp werkte. Dat is een beetje het vervelende aan dit vak, je kunt het aan niemand kwijt.”
Tekenend daarvoor is een ‘eureka-moment’ dat hij zich nog goed kan herinneren. “Ik was op bezoek bij mijn ouders in Brabant, en ik had me even teruggetrokken op de slaapkamer. Ik nam nog één keer het artikel door dat ik wilde publiceren, en ineens zag ik hoe 99 procent van de oneindigheden tegen elkaar wegviel. ‘Verdorie, this is it’, dacht ik. Ik heb het meteen met klamme vingers door de brievenbus gegooid. Maar ik vertelde het niet aan mijn ouders, die snapten er toch niets van.”
Egocentrisch
Helemaal alleen was hij niet, want hij werkte samen met ’t Hooft. Over de moeizame relatie tussen de twee is intussen veel geschreven. Toch blijkt het nog steeds een gevoelig punt als diens naam valt. “Hij deed wat ik hem vertelde, maar dat vergat hij na een tijdje”, grinnikt Veltman. “Hij zag dat niet zo. Hij was een volslagen egocentrische figuur, daar heb je geen idee van. Hij had het allemaal uitgevonden voor zichzelf, maar dat is gewoon niet waar.”
Ook al besluiten we er verder niet op door te gaan – hij praat er niet graag over – even later komt hij er bij een andere vraag toch weer even op terug. Hun moeizame relatie zou zijn uitvergroot door een interview dat ’t Hooft ooit had gegeven aan de Volkskrant. “Hij wenste daar over te praten en die verslaggever spon er een verhaal van waar ik bloedboos om werd. Ik zou met iedereen ruzie hebben en sindsdien zouden we niet door één deur kunnen. Een hoop flauwekul, als dat moet lukt dat wel.”
Gesloten deur
Goed, ander onderwerp maar: het Higgsdeeltje. Mogelijk maakt dit deeltje het Standaardmodel waar Veltman een belangrijke bijdrage aan heeft geleverd compleet. Al ziet Veltman de vondst van een Higgsdeeltje dat precies is als het Standaardmodel voorspelt als een gesloten deur. Waarom?
“Het is alsof je in een grote kamer staat met daarin een klein deurtje. Je hoopt dat als je het deurtje opent (symbolisch voor het vinden van het Higgsdeeltje, red.) je in de vrije lucht staat. Voor mij is er na dat deurtje nog een muur, je ziet nog steeds niks.” Waarmee hij maar wil zeggen: een ‘Standaardmodel-Higgs’ levert je geen nieuwe inzichten op.
Veltman geeft niet zoveel om de ophef rond het deeltje tegenwoordig. “Die hele poppenkast raakt me niet. 99 procent van de mensen weet niet waar het over gaat.” Het verbaast hem wel een beetje als hij de parallel trekt met een ontdekking in de jaren negentig, die van het topquark. “Heb je ooit spektakel gehoord toen ze het topquark vonden? Ook toen was het iets dat door een theorie gesuggereerd werd en door een experiment werd gevonden. De bombarie daarover was niet zo groot als we nu hebben.”
Onbetrouwbare astrofysici
Veltman is inmiddels al even met pensioen en niet meer actief in de natuurkunde. Dat blijkt, want hij deinst er niet voor terug zijn onvervalste mening te geven over allerlei onderwerpen. Supersymmetrie moet het bijvoorbeeld ontgelden. “Supersymmetrie is zo langzamerhand helemaal afgebrand. Nu heb ik er nooit in geloofd, dus ik vind dat niet zo erg.”
En Veltman heeft het ook niet zo op sterrenkundigen, zo blijkt als donkere energie ter sprake komt: “Dat is iets wat uit de astrofysica voortkomt. Die astrofysici vormen geen betrouwbare groep. Als ik die lui mag geloven bestaat ons heelal voor driekwart uit donkere energie. In 1999 wist niemand daar nog van. Hoe kan het dat we driekwart van het heelal over het hoofd hebben gezien? Dan is er toch iemand geschift?”
Zelden zijn wetenschappers zo uitgesproken als Veltman, maar hij hoeft dan ook met niemand rekening te houden. Hij heeft zijn sporen ruimschoots verdiend. Brommend of niet, hij blijft een genie. Een brommend genie, desnoods.
Nederlandse winnaars van de Nobelprijs voor Natuurkunde
2010: Andre Geim, voor zijn baanbrekende experimenten met het tweedimensionale materiaal grafeen, samen met Konstantin Novoselov. 1999: Martinus Veltman en Gerard ’t Hooft, voor het ophelderen van de quantumstructuur van elektrozwakke interacties. 1984: Simon van der Meer, voor zijn beslissende bijdragen aan het project dat leidde tot de ontdekking van W- en Z-bosonen, samen met Carlo Rubbia. 1981: Nico Bloembergen, voor zijn bijdrage aan de ontwikkeling van laserspectroscopie, samen met Arthur Leonard Schawlow. 1953: Frits Zernike, voor zijn ‘fasecontrastmethode’, en in het bijzonder de fasecontrastmicroscoop. 1913: Heike Kamerlingh Onnes, voor zijn onderzoek naar materie bij koude temperaturen dat leidde tot de productie van vloeibaar helium. 1910: Johannes Diederik van der Waals, voor zijn werk aan de toestandvergelijking van gassen en vloeistoffen. 1902: Henrik Antoon Lorentz en Pieter Zeeman voor hun onderzoek naar de invloed van magnetisme in stralingsfenomenen.