Groningse studenten kunnen er niet omheen: een laan, een brug, een onderzoeksinstituut en zelfs een hele campus werden vernoemd naar Frederik – Frits – Zernike, de natuurkundige die in 1953 de Nobelprijs naar Groningen bracht met zijn fasecontrastmicroscoop. En als Ben Feringa in 2016 niet hetzelfde had gedaan, zou de pas opgeleverde Feringa Building ook nog Zernikeborg geheten hebben. 

Toch hebben studenten geen flauw benul wie hij was. ‘Zijn voornaam is Frits, geloof ik’, antwoordt masterstudent wetenschapscommunicatie Onno op de vraag wie Zernike is. Zijn medestudent Cecile komt niet verder dan ‘Die guy waar de campus naar is vernoemd.’ Masterstudent ecologie en evolutie Tim haalt ook zijn schouders op. ‘Geen idee eigenlijk.’

Wie was Frits Zernike? Vooral dus die eerste Nobelprijswinnaar van de RUG; de man die in 1930 een microscoop ontwierp waarbij het voor het eerst mogelijk was om levende cellen te bekijken. Tot die tijd moest je cellen kleuren voor je ze goed kon bestuderen, maar dat maakte ze dood. Nu was het ook mogelijk het proces van celdeling te bestuderen.

Een revolutionaire ontdekking, die het begrip van de microwereld een enorme boost gaf en daarom op 4 november 1953 werd beloond met de Nobelprijs voor de natuurkunde. Reden voor de Faculty of Science and Engineering om dit weekend – zeventig jaar later – een feestje te organiseren.

Uren knutselen

’Wetenschap werd Zernike al met de paplepel ingegoten’, vertelt universiteitshistoricus Annelies Noordhof-Hoorn. ‘Zijn ouders waren onderwijzer en zijn vader probeerde zijn lessen uit op zijn kinderen. Zijn vader experimenteerde ook veel thuis en zijn moeder was heel goed in dingen uit elkaar halen.’

Zernike zag niet alleen dat er iets niet klopte, maar vroeg zich ook af: waarom niet?

Die voorliefde nam zoon Frits van hen over. Hij kon uren zitten knutselen op zijn kamer of op het dak. ‘Soms vroegen mensen aan zijn moeder: “Wie is dat op het dak?”’, vertelt Noordhof-Hoorn. ‘Waarop zij dan antwoordde: “Oh, Frits is bezig.’”

Zernike ging chemie met natuurkunde studeren, met wiskunde als bijvak. Al snel begon hij prijzen te winnen en werd hij de assistent van die andere grootheid uit de geschiedenis van de RUG, astronoom Jacobus Cornelius Kapteyn. Vanaf 1920 was hij hoogleraar theoretische natuurkunde. 

Filmpje van het Zweedse Nobelprijscomité

Sleutelen aan de lift

Hij was razend intelligent, voegt collectiebeheerder natuurwetenschappen Jan Waling Huisman van het Universiteitsmuseum toe. Hij was bijvoorbeeld in Parijs op een congres, waar hij in een lift tussen twee verdiepingen vastzat. Zernike zag wie de fabrikant van de lift was en kende de specificaties. ‘Na een paar minuten sleutelen kreeg hij de lift weer aan de praat. Als een real-life MacGyver.’ 

Hij was bovendien een ster in omdenken. ‘Het is één ding om te zien dat er iets niet klopt’, vertelt Huisman. ‘Zernike vroeg zich ook af: waarom klopt het niet?’

En hij bleef hij knutselen. ‘Zijn werkkamer in het laboratorium aan de Westersingel was een gigantische chaos, maar hij wist alles precies te vinden’, zegt Noordhof-Hoorn. ‘Zernike gebruikte echt alles. Het was algemeen bekend: wanneer Zernike je vroeg om wat te lenen, kreeg je het niet in zijn geheel terug.’

Spooklijnen

Die twee dingen samen zorgden ervoor dat Zernike het principe van ‘fasecontrast’ ontdekte. ‘Het was toeval’, weet Huisman. ‘Hij was bezig in het lab met technische opstellingen waarmee hij de brekingen van licht kon bepalen.’ 

Ineens zag Zernike een afwijking, zogenaamde ‘spooklijnen’ die ontstaan doordat lichtgolven zich afbuigen. ‘Dus hij besloot verder te kijken.’ 

Dat Zernike het principe van ‘fasecontrast’ ontdekte was toeval

Dat bracht hem bij fasecontrast. ‘Licht is een golfbeweging’, vertelt Huisman. ‘Wanneer er licht door een object valt, veranderen sommige lichtgolven een beetje.’ Die afwijking is normaal erg klein. ‘Maar als je zo’n afwijking versterkt, wordt het contrast groter.’ 

Dit is precies het principe van de fasecontrastmicroscoop. Door het versterkte contrast kun je zonder kleurstoffen transparante objecten, zoals cellen, nauwkeurig bekijken, in tegenstelling tot een ‘normale’ lichtmicroscoop.

Zeiss Werke

De ontdekking van Zernike zou revolutionair blijken voor de biologie en geneeskunde. Celdeling en bacteriën konden eindelijk tot in detail bestudeerd worden. 

Toch stond niet iedereen meteen te springen om fasecontrast toe te passen in een microscoop. Bekend is het verhaal over Zernikes bezoek aan Zeiss Werke, een Duits microscopiebedrijf, waar hij zijn vondst aan de man probeerde te brengen. ‘Een van de oudste wetenschappers zei: “Als dit van enige praktische waarde was, hadden we het al lang uitgevonden”, vertelde Zernike zelf in zijn Nobelprijslezing in 1953. 

Hij ging uiteindelijk samenwerken met Caroline Bleeker, die haar eigen optiek- en instrumentenbedrijf had. ‘Hij ging aan de slag om zijn ontdekking praktisch uit te werken,’ zegt Noordhof-Hoorn. 

Einzelgänger

Dus, wie was Frits Zernike? ‘Ik begreep dat hij een einzelgänger was’, antwoord Huisman. ‘Zernike was een praktische man die altijd bezig was.’

Noordhof-Hoorn denkt na. ‘Uiterlijk rustig, innerlijk bewogen’, zegt ze. ‘Dat zijn niet mijn woorden, maar het vat mooi samen wie hij was: een rustige man, maar ook altijd bezig in zijn hoofd.’ 

Het is belangrijk dat mensen weten wie de Groningse Nobelprijswinnaar was, vinden ze allebei. Noordhof-Hoorn: ‘Het wordt hoog tijd dat er een biografie komt van Zernike.’

Het jubileum van Zernike wordt gevierd met een uitverkocht symposium op vrijdag 3 november en een publieksdag op zaterdag 4 november. Er staan dan zeventig microscopen op diverse plekken in de provincie. Zernikes kleinzoon Frits overhandigt vrijdag een microscoop uit het familiearchief aan het Universiteitsmuseum, die door demissionair onderwijsminister Robbert Dijkgraaf in ontvangst genomen wordt. 

Engels