Toespraak door minister Robbert Dijkgraaf (OCW) bij de uitreiking van de Lorentzprijs

Toespraak | 15-12-2023

Beste mensen,

In zijn film ‘An Inconvenient truth’ uit 2006 voorspelt Al Gore dat Nederland door klimaatverandering voor de helft onder water zal komen te staan. Sinds de film is ‘Amersfoort aan zee’ een gevleugelde term.

In werkelijkheid klotste de zee al eens over de kades van Amersfoort. De Zuiderzee om precies te zijn. Een watersnoodramp in de nacht van 13 op 14 januari 1916, de zoveelste in korte tijd, veroorzaakte grote schade in het hele gebied rond de Zuiderzee. Het eiland Marken had 16 doden te betreuren. Dit gaf de doorslag voor een Zuiderzeewet met daarin het plan uit 1891 van Cornelis Lely voor een afsluitdijk. Al sinds eind negentiende eeuw sleepte het politieke debat hierover zich voort. Niet alleen veiligheid was een argument voor afsluiting, maar ook de behoefte aan nieuw land voor voedselproductie.

De oer-Hollandse drang om de waterwolf van de Zuiderzee te temmen had Hendrik Stevin, zoon van Simon Stevin, al in 1667 te pakken. Stevins plan voor de afsluiting van de Zuiderzee was in zijn tijd volstrekt onuitvoerbaar, maar vormde wel een inspiratie voor anderen na hem, tot aan Lely toe. Naar deze Hendrik Stevin zijn de Stevinsluizen aan de Noord-Hollandse kant van de Afsluitdijk genoemd.

Als u daarvandaan over de Afsluitdijk rijdt in de richting van Friesland, merkt u vlak voor het einde een knik. Deze knik hoort niet bij het plan van Lely, maar is een gevolg van de doorrekening ervan door Hendrik Antoon Lorentz.

Naar hem zijn de Lorentzsluizen aan de Friese kant van de Afsluitdijk genoemd, alsook de prijs die ik vanavond met veel genoegen uitreik. De Lorentzprijs gaat vanavond naar een TNO-wetenschapper die in ónze tijd met toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek, zoals de jury stelt ‘aantoonbare impact heeft op een maatschappelijk onderwerp’.

Lorentz deed in 1918 een aanzet voor de oprichting van TNO, als voorzitter van de Wetenschappelijke Commissie van advies en onderzoek in het belang van volkswelvaart en weerbaarheid. Natuurwetenschappers, zo vond Lorentz, moesten in staat worden gesteld om oplossingen te bieden voor de vele problemen die de Eerste Wereldoorlog had veroorzaakt.

Wie een betere plek weet voor de uitreiking van de Lorentzprijs dan deze 19de-eeuwse Gehoorzaal van Teylers, mag het zeggen. Hier gaf Lorentz talloze openbare lezingen en demonstraties. Hier wist hij natuurkundige onderwerpen voor een publiek van leken eenvoudig en bevattelijk uit te leggen. Teylers was een private onderzoeksinstelling, waar Lorentz vanaf 1912 als conservator meer ruimte had om te experimenteren dan in Leiden, waar hij werd opgeslokt door zijn onderwijsverplichtingen.

Toch bleef Lorentz’ agenda uitpuilen. “Het is voor wie u niet kent onbegrijpelijk hoe één man dat alles gedaan kan hebben”, zei de Leidse astrofysicus Willem de Sitter tegen Lorentz bij een terugblik op diens carrière.

Lorentz zat verschillende staatscommissies voor maar was ook steeds vaker internationaal actief. Na de Eerste Wereldoorlog speelde hij in vlekkeloos Frans, Duits en Engels een verbindende en verzoenende rol tussen de verscheurde en elkaar boycottende Europese wetenschappen. Dankzij Lorentz konden Einsteins ideeën Duitsland uit en Engeland en Frankrijk binnenstromen. Dat was een diplomatieke krachttoer.

Iedereen noemt tegenwoordig Einstein als grootste natuurkundige ter wereld, maar Einstein zelf reserveerde deze titel voor zijn leermeester Lorentz, die hij ‘een levend kunstwerk’ noemde. In zijn nadagen genoot Lorentz grote populariteit; bij zijn begrafenis in 1928 stond het publiek in Haarlem rijen dik langs de route van de rouwstoet. Het telegraafverkeer in Nederland werd korte tijd stilgelegd.

Lorentz’ werk aan de Afsluitdijk vertelt ook het verhaal van het belang van de toepassing van wetenschappelijke kennis. Hedendaagse wetenschappers voelen maatschappelijke druk en een principiële verantwoordelijkheid om een nuttige toepassing voor hun vakgebied te vinden.

Deze zucht naar relevantie heeft ook een spiegelbeeld, dat zich voordoet bij vakgebieden die lijden onder wat ik ‘de vloek van de toepassing’ noem. Vakgebieden die zó nuttig zijn dat al dat nut de onderzoekers als het ware naar de keel vliegt. Zodat ze snakken naar adem, naar denkruimte, naar de vluchtheuvel van nutteloos, althans, schijnbaar nutteloos onderzoek.

De informatica is zo’n door en door nuttige wetenschap. In het slechtste geval zien we de informatica als een opgewaardeerde computerhelpdesk, een reuzenuttige dienst voor belangrijker zaken, zonder veel academische waarde van zichzelf. Maar niets is minder waar. In het hart van de informatica liggen theoretische vragen die minstens zo diepgravend zijn als die in de getaltheorie.

Evenals een diepe gedachte onverwacht nut kan hebben, kan een nuttige zaak een onverwachte diepte hebben.

Lorentz bemoeienis met de Afsluitdijk levert daarvan fraai bewijs. Het is natuurlijk heel gek om zo’n praktisch vraagstuk voor te leggen aan de eerste echte theoretisch fysicus. Die een Nobelprijs kreeg voor zijn elektronenleer, niet voor zijn verdiensten in de meteorologie of de waterloopkunde. Einstein deed na afloop van Lorentz’ begrafenis dan ook zijn beklag bij Jo Thijsse, de assistent met wie Lorentz jarenlang had gerekend aan de gevolgen van de Afsluitdijk voor de waterstanden en de dijkveiligheid elders. Einstein vond dat het Zuiderzeeproject Lorentz te lang ‘van het front van de natuurkunde had afgehouden’.

In deze opmerking klinkt het verschil in status door tussen fundamenteel en toegepast onderzoek. Alsof elke minuut die je besteedt aan de toepassing afgaat van de tijd die je kunt besteden aan de theorie. Waarbij theorie staat voor diepgang -toepassing voor oppervlakkigheid. Theorie voor de voorhoede - toepassing voor het peloton, zo niet de bezemwagen.

Terwijl nut juist heel goed kan samengaan met spannende, boeiende en diepe vragen. Terwijl de grenzen van de kennis vaak juist via de praktijk verkend en overschreden worden.

Er is wel een verschil. Wetenschappers die praktische oplossingen zoeken voor maatschappelijke problemen staan vaak meer in de wind of krijgen hem van voren. Wie onderzoek doet naar zeespiegelstijging en klimaatverandering – en zeker wie daar waarschuwingen aan toevoegt – wordt handel in angsten verweten. ‘Zo’n vaart zal het toch niet lopen?’, klinkt het dan, of: ‘Er is tóch niets aan te doen!’

Bij de aanleg van de Afsluitdijk was het precies omgekeerd. Cornelis Lely bagatelliseerde het gevaar, eerst als ingenieur, later als minister die het plan verdedigde in het parlement. Hij voorspelde maximaal 15 centimeter verhoging aan de Friese waddenkust. Toch vertrouwden veel mensen het niet. We kunnen ons nauwelijks meer voorstellen hoe revolutionair het plan toen was, niet alleen om een zeearm af te snijden, maar ook om een rivier op te sluiten achter een dam. Want dat is de Afsluitdijk eigenlijk, omdat hij water van water scheidt, zout van zoet.  

Het plan was in veler ogen de goden verzoeken. De strijd werd openlijk gevoerd met pamfletten. Eén daarvan heette ‘De afsluiting der Zuiderzee, een ernstig gevaar voor Friesland en Groningen’. Geschreven door herenboer en socialistisch gedeputeerde Lambertus Mansholt, vader van Sicco Mansholt, de latere landbouwhervormer en Europees Commissaris. Tegenstanders voorspelden dat aan de Friese kant de zee tot wel vier meter hoger kon komen te staan.

Minister Lely had in het Kamerdebat over de Afsluitdijk geen afdoend antwoord op deze doemscenario’s. En dus kwam hij met een beproefd politiek middel: een staatscommissie. Na wat zoeken werd de Johan Remkes van de jaren ’10 bereid gevonden om het voorzitterschap te bekleden: Lorentz.

Die was toch al met emeritaat en beschouwde deze taak als een ‘eervolle plicht’. Het aandeel van Rijkswaterstaat in de commissie werd beperkt, omdat Lely geen hoge dunk had van haar slagvaardigheid. En heel strategisch gaf hij in de commissie wél plaats aan zes auteurs van soms kritische publicaties over het project. Een van hen was vader Mansholt.

De taken van de commissie werden verdeeld over drie afdelingen. Afdeling A ging over waterloopkunde, afdeling B over meteorologie en oceanografie, en afdeling C over theorie. Die laatste afdeling, theorie, bestond uit alleen Lorentz zelf. Die overigens opzag tegen zijn werk want, zo zei hij “een physicus is niet vertrouwd met problemen met zulke mate van ingewikkeldheid en zo weinig vaststaande gegevens.”

Omgaan met missende data is een van de interessante vragen die zich bij uitstek in toegepast onderzoek manifesteren. De winnaar van de Lorentzprijs zal dat beamen.

Al snel besefte Lorentz dat hij veel werk zelf zou moeten uitvoeren. Zijn wetenschappelijke aanpak ging de meeste commissieleden boven de pet. Toch bleef Lorentz minzaam als altijd. Toen hij een commissielid corrigeerde, zei deze achteraf ‘nog nooit zo vriendelijk voor idioot te zijn versleten’.

Onder ingenieurs was het nog geen gewoonte om te werken op basis van 'beproefde wetenschappelijke grondbeginselen'. De oud-hoofdingenieur-directeur van Rijkswaterstaat schreef in 1911 dat “de vergrooting der vloedhoogte [door de Afsluitdijk] uit der aard der zaak niet wiskundig is te bewijzen. Men moet op grond van hetgeen op andere plaatsen voorkomt en van studie op dit gebied als het ware voelen”. Ook minister Lely, eveneens ingenieur, meende in 1918 “dat het bepalen van stormvloedhoogten eerder op basis van intuïtie dan op exacte cijfers moest geschieden.”

In plaats van deze hogere zandkasteelbouwkunde ontwikkelde Lorentz een eigen methode om bestaande wetenschappelijke kennis toe te passen. Zo probeerde hij “iets dieper in de verschijnselen door te dringen” door uit te gaan van “de wiskundige vergelijkingen die de bewegingen van het water bepalen”. Dat was niets minder dan toegepaste hydrodynamica!

Lorentz’ werk aan de Afsluitdijk bewijst dat toepassing allesbehalve oppervlakkig is. Onderzoek kan én toegepast én heel diep zijn. Juist als gegevens ontbreken. Juist als de werkelijkheid aan de modellen ontglipt. Als er vragen rijzen die het wezen raken van wat een redenering of een bewijs is.

Op dit moment draagt kunstmatige intelligentie een bijna niet te torsen belofte van toepassing met zich mee. Maar tegelijk lijkt er momenteel geen wetenschappelijke ontwikkeling te zijn die meer en diepere filosofische vragen triggert dan juist kunstmatige intelligentie.

In het eindverslag van de commissie schrijft Lorentz over de complexiteit van zijn toepassing: “De verschijnselen zijn zoo ingewikkeld dat men niet kan hopen door theoretische beschouwingen van alle bijzonderheden rekenschap te geven. Ook deed zich, ondanks de pogingen om door nieuwe waarnemingen de toestanden beter te leeren kennen, nog menigmaal het gemis aan kennis der feiten gevoelen […].” Desondanks meende Lorentz dat een redelijk betrouwbare oplossing mogelijk was met natuurkundige principes. En zijn gelijk wordt nog bij elke noordwesterstorm bewezen.

Zijn assistent Jo Thijsse velde in 1957 een oordeel over de betekenis van Lorentz’ werk aan de Afsluitdijk. Hij had niet alleen de waterstanden redelijk correct voorspeld, maar ook de waterbouwkunde een wetenschappelijke fundering gegeven en alle toegepaste benaderingen nauwgezet gerechtvaardigd.

Tegelijkertijd was de scope van het onderzoek van de commissie-Lorentz uiteraard ook beperkt. Want door de Afsluitdijk verdwenen haring, spiering, ansjovis, bot en garnalen, en daarmee ook veel van de visserijcultuur. Noem het de frictiekosten van de vooruitgang; de overheid had er vanaf het begin weinig aandacht voor en regelde nauwelijks compensatie. De winst was voor het land, zoals de Zuiderzeeballade de verandering bezingt:

Eens ging de zee hier tekeer, maar die tijd komt niet weer:
't Water leit nou achter de dijk. Waar eens de golven het land bedolven, golft nou een halmenzee; de oogst is rijk.

Hoe zou Lorentz reageren als hij hoorde dat momenteel een kunstmatige getijdenrivier wordt aangelegd in de Afsluitdijk, een migratieroute voor trekvissen? Een gat in de Afsluitdijk, zonder dat er een druppel zout water in het IJsselmeer terechtkomt. Een toepassing met twee maatschappelijke doelen: drinkwatervoorziening en biodiversiteit. Opnieuw revolutionair en een kanshebber voor internationale navolging.

Einstein deed het Zuiderzeeproject eerst nog af als werk beneden Lorentz’ niveau, maar hij kwam hier later op terug. Toen zijn zoon Hans Albert hem vertelde dat hij onderzoek wilde doen naar sedimenttransport door stromend water, reageerde zijn vader met: nee, niet doen, veel te moeilijk! Dit is ongetwijfeld de favoriete anekdote van elke onderzoeker naar sedimenttransport. En zoals vele goede zoons vóór hem sloeg Hans Albert Einstein het advies van zijn vader in de wind.

Beste mensen,

Toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek is van groot belang. TNO levert onze samenleving en bedrijven al meer dan 90 jaar toegepaste kennis van het hoogste niveau. De eerste 80 jaar onder de vlag van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap, tegenwoordig onder Economische Zaken en Klimaat.

Tegelijk is toegepast onderzoek geen koe die we onbeperkt kunnen melken. Toegepast onderzoek heeft baat bij ruimte, bij academische weidegang. Samenwerking tussen TNO, andere onderzoeksinstellingen en de universiteiten geeft die vrijheid en ruimte.

De winnaar van de prestigieuze Lorentzprijs laat dit zien in zijn levenswerk. In plaats van waterstanden gaat het bij hem om groeicurves bij kinderen. Hij past vernieuwende statistische technieken toe op het gebied van preventie, gezondheid en voeding. Hij ontwikkelde een veelgebruikt algoritme om goed om te kunnen gaan met ontbrekende data. Hij dient dus enerzijds de wetenschap door instrumenten, technieken en methoden die heel breed inzetbaar zijn, maar levert anderzijds ook een bijdrage aan de gezondheid van ons allemaal en van kinderen wereldwijd in het bijzonder. Dieper en tegelijk nuttiger wordt het niet gemakkelijk.

Met groot genoegen reik ik de TNO Lorentz Prijs uit aan … prof. dr. Stef van Buuren.