Johann Bernoulli Stichting voor de Wiskunde te Groningen

Frits Zernike 1888-1966

Frits Zernike (Amsterdam 16 Juli 1888 - Amersfoort 10 Maart 1966) was between 1915 and 1958 lector resp. professor in theoretical mechanics and mathematical physics at the University of Groningen.

Frits Zernike studeerde scheikunde in Amsterdam. In 1907 publiceerde de Groningse faculteit Wis- en Natuurkunde een prijsvraag naar een wiskundige theorie van het klok en hamerspel, waarschijnlijk afkomstig van de privaatdocent Fred. Schuh. Het vraagstuk stond in de krant, voor de spelregels werd verwezen naar het Nieuw Archief voor Wiskunde. Binnen kwam een antwoord met het motto "Le hasard, a tout jeu, corrige ses caprices. Bertrand". Bij de opening van het naambriefje bleek de schrijver te zijn: de heer F. Zernike, student in de Wis- en Natuurkunde te Amsterdam. Het antwoord werd in 1908 met goud bekroond.

In 1912 slaagde hij cum laude voor zijn doctoraal examen in de scheikunde. In datzelfde jaar werd zijn theoretische verhandeling over de opalescentie in gassen (prijsvraag in 1910 uitgeschreven door Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen in Haarlem) met goud bekroond. Hij verkoos echter geld boven de tweede gouden medaille. Deze verhandeling was de basis van zijn proefschrift. Op Februari 1915 promoveerde hij in Amsterdam bij A. Smits op het proefschrift L'opalescence critique, theorie et experiments. Sinds begin 1913 was hij assistent bij J.C. Kapteyn (sterrenkunde) in Groningen. Per 27 April 1915 werd hij benoemd tot lector in de mathematische fysica en theoretische mechanica; de bijbehorende openbare les, gehouden op 5 Juni 1915, luidt De mechanica der kleinste deeltjes. Tussen 1920 en 1958 was hij hoogleraar mathematische physica, welk ambt hij op 5 Juni 1920 aanvaardde met een rede over Het toeval in de theoretische natuurkunde.

Iets over zijn werk. Zernike had in 1914 in Groningen al samengewerkt met L.S. Ornstein over een onderwerp dat met opalescentie (het onderwerp van zijn proefschrift) te maken had. Nadat hij Ornstein in 1915 als lector opgevolgd was verschenen tussen 1916 en 1919 nog een tiental gezamenlijke publicaties met een theorie voor correlaties in wisselwerkende systemen, zoals vloeistoffen. Deze theorie is en wordt ook wiskundig, tot op heden, onderbouwd en gebruikt. Tegenwoordig wordt deze theorie begrepen in termen van statistische mechanica. Opmerkelijk is dat in 1919 nog een artikel samen met Haga verschijnt (net voor diens pensioen in 1922). Van zijn experimentele werk is de sensitieve galvanometer bekend, die sinds 1923 gefabriceerd werd door Kipp en zn., Delft.

Zernike begon in het begin der jaren 1930 met onderzoek in de optica. Zijn fasecontrast-microscopen zouden een belangrijke rol spelen bij het onderzoek in de biologische en medische wetenschappen. Hoewel dit onderzoek hem 20 jaar later de Nobelprijs op zou leveren, had Carl Zeiss Jena, de leidende optische industrie in die periode, in eerste instantie geen enkele interesse. Een belangrijke rol wordt in deze theorie gespeeld door brekingspatronen en hij ontwikkelde voor kleine afwijkingen hierin speciale circulaire polynomen, de zogeheten Zernike polynomen, die ook van belang zijn voor ander onderzoek. Pas begin jaren 1950 ontving dit werk de nodige erkenning en vielen prijzen hem ten deel. De belangrijkste hiervan was de Nobelprijs voor de natuurkunde in 1953, de Rumford medal en zijn benoeming tot foreign member van de Royal Society (naast een aantal eredoctoraten).

C.J. Bouwkamp promoveerde in 1941 op het proefschrift Theoretische en numerieke behandeling van de buiging door een ronde opening, en B.R.A. Nijboer in 1942 op het proefschrift The Diffraction Theory of Aberrations.

Tenslotte. Zernike hield op 16 Juni 1958 een afscheidscollege. Namens de oud-leerlingen sprak C.J. Bouwkamp, die het had over "een mannetje, dat op bescheiden wijze door het laboratorium scharrelde." Hoewel Zernike geen Groninger van geboorte was, zijn de volgende anecdotes wel karakteristiek. Hij placht een proefopstelling met allerlei lenzen te maken voor demonstratieproeven bij zijn college optica; daarbij zette hij een van die lenzen vast met een muntje van een cent. Aan het eind van het jaar, bij het ontmantelen van die opstelling sprak hij tot de amanuensis: "Die cent was van mij!” En als eerbetoon na zijn Nobelprijs kwam een draaiorgel in zijn straat spelen. Na enige tijd kwam hij naar buiten en gaf de orgelman een dubbeltje. Verder zei Zernike volgen Van der Corput: Een mathematicus is iemand die bij elk bewijs naar de fout zoekt.

Hij overleed in 1966 in een ziekenhuis te Amersfoort na een ziekte gedurende de laatste jaren van zijn leven.

Enige publicaties van F. Zernike (zie ook de door Clasine van Winter opgestelde lijst in Tolansky's biografie, hieronder):

  • Théorie mathématique du jeu de cloche et de marteau. Nieuw Archief voor Wiskunde 2/9 (1911) 239-260
  • (met L.S. Ornstein) Accidental deviations of density and opalescence at the critical point of a single substance. Proc. Akad. Sci. 17 (1914) 793–806
  • De mechanica der kleinste deeltjes. Openbare les bij de aanvaarding van het ambt van lector in de mathematische physica en theoretische mechanica aan de Rijks-Universiteit te Groningen 1915. Groningen: J.B. Wolters.
  • Conforme afbeeldingen. Handb. nat. geneesk. Congres 19 (1923) 77.
  • Het toeval in de theoretische natuurkunde. Rede uitgesproken bij de aanvaarding van het hoogleeraarsambt aan de Rijks-Universiteit te Groningen. 1920. Groningen: J.B. Wolters.
  • Wahrscheinlichkeitsrechnung und mathematische Statistik. In: Handbuch der Physik, Band 3: Mathematische Hilfsmittel in der Physik. Springer 1928
  • Eine asymptotische Entwicklung fur die grösste Nullstelle der Hermiteschen Polynome. Proc. K. Akad. Wet. Amst. 34 (1931) 673-680
  • Beugungstheorie des Schneidenverfahrens und seiner verbesserten Form, der Phasenkontrastmethode. Physica 1 (1934) 689-704
  • (met H.C. Brinkman) Hypersphärische Funktionen und die in sphärischen Bereichen orthogonalen Polynome. Verh. Akad. Wet. Amst. (Proc. Sec. Sci.) 38 (1935) 161-170
  • Wat is licht? Rede uitgesproken bij de overdracht van het Rectoraal der Rijksuniversiteit te Groningen op Maandag 18 September 1939. Jaarboek der Rijksuniversiteit te Groningen 1939
  • Machines als hulpmiddelen in de wiskunde. Euclides 19 (1942-1943) 40-57
  • (met B.R.A. Nijboer) Théorie de la diffraction des abérrations. In La théorie des images optiques, Réunions organisées en octobre 1946, \'ed. de la Revue d'Optique Paris (1949) 227
  • How I discovered phase contrast. In Les prix Nobel en 1953. P.A. Norstedt och Soener, Stockholm p 107; Science 121 (1955) 345; Phys. Blaetter 11 (1955) 159

Publicaties van F. Zernike op MathSciNet

Mathematical Genealogy Project voor F. Zernike

Wikipedia voor F. Zernike

Literatuur over F. Zernike:

  • D.B. Abraham, J.T. Chayes and L. Chayes, Random surface correlation functions. Comm. Math. Phys. 96(4) (1984) 439-471
  • H. Brinkman (Ed.), Zernike, Groninger Nobelprijsdrager. North-Holland Publishing Company 1988
  • H.A. Ferwerda, Frits Zernike - life and achievements. Optical engineering 32(12) (1993) 3176-3181
  • H.J. Groenewold, Het werk van Zernike. Jaarboek der Rijksuniversiteit te Groningen (1966) 33-42
  • H.J. Groenewold, In memoriam prof. dr. F. Zernike. Nederlands tijdschrift voor natuurkunde 32 (1966) 77-79
  • B. Hoenders, Frits Zernike, Nobelprijswinnaar. Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde 12 (2011) 50
  • B.R.A. Nijboer, Het door prof.dr. F. Zernike in de laatste twintig jaren verrichte wetenschappelijke werk. Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde 19 (1953) 320-328
  • J.A. Prins, Het oudere wetenschappelijke werk van prof.dr. F. Zernike. Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde 19 (1953) 314-319
  • J.A. Prins, Levensbericht F. Zernike. In: Jaarboek 1965-1966, Amsterdam, pp. 370-377
  • S. Tolansky, Frits Zernike 1888-1966 Elected Foreign Member of the Royal Society 1956. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 13 (1967) 393-402
  • Frits Zernike Facts. The Nobel Prize in Physics 1953

Dank aan Aernout van Enter voor zijn hulp bij deze pagina.

[HWB en HSVdS, Maart 2021 (in voorbereiding)]