– SERENDIPITEIT –

1. Dadaïsme en postmodernisme – 2. Serendipiteit –
3. Zeven jongens en een oude schuit – 4. Wetenschappelijke publicaties en serendipiteit

Serendipiteit

Volgens een verslag van Marcel Janco was de wetenschap meteen in het begin al nieuwsgierig naar het dadaïsme, zij het met een heel ander oogmerk dan Paul Feyerabend zestig jaar later:

Op een avond stopten er drie auto’s voor de deur van ons cabaret. Het was een onverwachte invasie: een paar Weense professoren en een dozijn studenten waren gekomen om ons te bestuderen. Zwaaiend met hun aantekenboeken noteerden de discipelen van Jung en Adler de bijzonderheden van ons geval: waren we schizoïde of namen we gewoon maar iedereen in de maling? Na het programma gingen we wat met ze drinken en verklaarden onze uitgangspunten, ons geloof in een directe kunst, een magische, organische en creatieve kunst, zoals die van primitieve volken of van kinderen. Ze wierpen elkaar blikken van verstandhouding toe, werden toen bang, legden hun potloden neer en namen de benen.^[1]

Bij zoveel irrationaliteit voelden de adepten van de wetenschap zich absoluut niet thuis, zelfs niet als objectieve waarnemers.

Ook daarna heeft men nog lang gedacht of gehoopt dat wetenschap zich in ‘positieve’ zin van kunst zou onderscheiden door kenmerken als rationaliteit, voorspelbaarheid, discipline en beheersing. De voortgang van de wetenschap, en daarmee de vooruitgang van de mensheid, zou voornamelijk bepaald worden door, uitgaande van een heldere probleemstelling, het nijver, systematisch en objectief verzamelen van feitelijke experimentele gegevens, die vervolgens door er strikt logisch over na te denken, worden ondergebracht in formele verbanden of theorieën, om ten slotte in allerlei fraaie en nuttige technische toepassingen gestalte te krijgen. Feyerabend mopperde:

Het beeld dat wetenschapsbeoefenaren en leken hebben van de wetenschap in de twintigste eeuw, wordt bepaald door technologische wonderen zoals computers, kleurentelevisie, maanlandingen, magnetrons en door vage, maar invloedrijke praatjes (of sprookjes) over de manier waarop deze wonderen ontstaan zijn. Het sprookje wil, dat de prestaties van de wetenschap voortkomen uit een subtiel, maar zorgvuldig uitgekiend samenspel van vindingrijkheid en beheersing. Onderzoekers broeden ideeën uit, die ze met speciale methoden bijschaven. Wetenschappelijke theorieën hebben de toets der methode doorstaan en leveren een juister beeld van de werkelijkheid dan ongetoetste ideeën.^[2]

Maar iedere onderzoeker die het wetenschapsbedrijf van binnenuit een beetje kent weet dat deze in de kern positivistische opvatting behoorlijk ver van het werkelijke gebeuren verwijderd is, en dat in de praktijk de interessantste resultaten vaak het gevolg zijn van allerhande toevalligheden, vergissingen bij berekeningen, (on)gelukjes bij het experimenteren en het toepassen van bij nader inzien foute theorieën. De gebeurtenissen in wetenschappelijke laboratoria en instituten onderscheiden zich in dat opzicht nauwelijks van die in de werkkamers en ateliers van kunstenaars, wat het werk een stuk minder voorspelbaar en dus ook veel interessanter maakt.

Maar tot voor kort was het onder wetenschappers gebruik om de onregelmatigheden die zich ongetwijfeld bij de meeste onderzoeken voordoen te verhullen, door achteraf, bij publicatie van de resultaten, alle kreukels en plooien glad te strijken. De oorspronkelijke struikel- en glijpartij (context of discovery) werd − en wordt meestal nog − vervangen door een helder en sluitend betoog dat uitgaat van een of meer duidelijke premissen en met behulp van de experimentele gegevens schijnbaar als vanzelf volgens logische lijnen tot de juiste resultaten leidt (context of justification). Een om meerdere redenen interessant voorbeeld daarvan wordt toegeschreven aan de Zweedse springstofmagnaat en postume prijsuitreiker Alfred Nobel.

Terwijl boze tongen uit zijn omgeving beweerden dat hij door een onhandige beweging een scheutje nitroglycerine morste op het poreuze verpakkingsmateriaal kiezelgoer en zo op het idee van dynamiet kwam, hield hij zelf zijn leven lang staande dat hij die springstof had verkregen door stelselmatig en gericht onderzoek. Nu was Nobel inderdaad bezig met gericht onderzoek naar een manier om het uiterst onbetrouwbare nitroglycerine zonder risico op te slaan en te vervoeren − er waren al twee nitroglycerinefabrieken van hem in de lucht gevlogen en een jongere broer had daarbij het leven gelaten −, waarbij hij onder andere zaagsel en steengruis als absorptiemiddelen probeerde, maar of hij ook zonder dat ongelukje op het idee van kiezelgoer zou zijn gekomen is niet erg waarschijnlijk.^[3]

Nobel was er overigens van overtuigd dat de geweldige explosieve kracht van zijn dynamiet er garant voor stond dat niemand meer een oorlog zou durven beginnen. Maar toen aan het eind van zijn leven bleek dat iedereen juist graag dynamiet wilde hebben en het nog kwistig gebruikt werd ook, stelde hij geschrokken de vele miljoenen die hij met zijn springstof had verdiend ter beschikking van de naar hem genoemde prijs, die in eerste instantie jaarlijks moest worden uitgereikt aan iemand die zich, in tegenstelling tot Nobel zelf, werkelijk verdienstelijk heeft gemaakt voor de wereldvrede.

Verwant met de toevallige vondst is wat de Groningse deskundige op dit gebied, eerste MRI-scanner van de geslachtsdaad en oogheelkundige Pek van Andel ‘de gemiste kans’ noemt: een belangrijke toevallige vondst die niet als zodanig wordt herkend.

Een voorbeeld daarvan is het ontdekken van de kleurstof waarmee kan worden aangetoond dat de hersenen zijn opgebouwd uit cellen, wat aan het eind van de negentiende eeuw nog niet bekend was. In die tijd liet de Italiaanse hersenonderzoeker Camillo Golgi bij gelegenheid een stukje hersenweefsel op zijn bureau slingeren. Een schoonmaakster zag het als afval en wierp het in de prullenmand, waar het toevallig op een restje zilvernitraatoplossing terechtkwam. Toen Golgi het daar de volgende dag na lang zoeken terugvond, bleek dat er veel details in het weefsel zichtbaar waren geworden.

Toch was dat voor Golgi geen reden om te geloven dat ook hersenen een celstructuur bezitten. Pas later werd zijn toevallig gevonden kleurmethode door anderen systematisch toegepast bij het in kaart brengen van de neurale structuur van de hersenen.^[4]

Tegenwoordig is er echter een gestaag groeiende groep wetenschappers die zich in het geheel niet meer geneert voor de essentiële rol die toevalligheden bij het onderzoek spelen. Soms gaat men zelfs prat op de gelukkige hand of het goede gesternte van de onderzoeker, zoals de Amerikaanse hersenspecialist Solomon Snyder, die begin 1990 ontdekte dat hersencellen zich, in tegenstelling tot de gevestigde mening, net als andere lichaamscellen kunnen delen. Naar aanleiding van die neurologisch uiterst belangrijke ontdekking − het gaat immers om het mogelijke herstel van hersen- en zenuwbeschadigingen − verzon Snyder niet net als Nobel alsnog een samenhangend verhaal over de juistheid van zijn inzichten, voorspellingen en verkregen resultaten, maar beweerde zonder enige schroom: ‘Niemand had dat resultaat verwacht, wij ook niet. We hebben er dan ook niet naar gezocht, maar het volkomen toevallig gevonden.’^[5]

Nog een stap verder en de rol van het toeval bij het onderzoek wordt niet alleen volmondig toegegeven, maar de algemene aanvaarding van het verschijnsel schept zelfs de gelegenheid om een mogelijk problematische vondst − zoiets als de relatie tussen misdadigheid en schedelvorm of tussen intelligentie en geslacht of ras − te rechtvaardigen. Toen de Nederlandse neurobioloog Dick Swaab in 1989 ontdekte dat een onderdeel van de hersenen bij homoseksuele mannen sterker is ontwikkeld dan bij heteroseksuelen, wat veel stof deed opwaaien omdat critici zich afvroegen wat iemand ertoe kon brengen gericht onderzoek te doen naar lichamelijke verschillen tussen beide seksuele geaardheden, noemde de onderzoeker zijn ontdekking een toevallige vondst (zie hoofdstuk □).

Swaabs team was eigenlijk op zoek naar hersencelsterfte bij aidspatiënten, maar tot hun verrassing ontdekten ze daarentegen dat de betreffende kern, dus ook de aangetaste, bij homoseksuele aidspatiënten niet kleiner was, maar veel groter’.^[6] Swaab was behoorlijk ontdaan over alle commotie die er over zijn onderzoek ontstond:

Ik ben er altijd vanuit gegaan dat je open moet praten over alles waar je mee bezig bent. Alleen dan stel je de maatschappij in staat te reageren op actuele ontwikkelingen. Ik moet eerlijk bekennen dat ik sinds die commotie over onze vondst bij homoseksuele mannen terughoudender ben geworden. Dat zo’n open discussie kennelijk niet goed mogelijk is in de maatschappij, dat baart mij nog de meeste zorgen.^[7]

Hierna zal nog blijken – zoals ook hiervoor al gebleken is − dat niet alleen in de maatschappij als geheel, maar ook binnen de wetenschap zelf open discussies niet altijd even gemakkelijk gevoerd kunnen worden.

Het belang van toeval­ligheden bij wetenschappelijk onderzoek wordt tegenwoordig steeds beter onderkend en zelfs zodanig gewaardeerd dat het een eigen naam heeft gekregen: serendipiteit, wat wordt omschreven als het vermogen van een goed voorbereide en zoekende geest om bij toeval onverwachte en verrassende ontdekkingen te doen. Zoals bijvoorbeeld de ontdekking die Christophorus Columbus in 1492 deed: niet het gekookte ei dat rechtop blijft staan als je hard genoeg met de stompe kant op tafel slaat, maar het goed voorbereide zoeken naar een nieuwe vaarroute naar Azië en het bij toeval vinden van Amerika. ‘Het zaad van grote ontdekkingen zweeft weliswaar steeds om ons heen,’ schreef Joseph Henry, ‘maar het schiet alleen wortel in geesten die er op zijn voorbereid.’^[8] Los hiervan, maar wel de moeite van het vermelden waard is dat de grap met het ei van Columbus niet is bedacht door Columbus, maar – zoals reeds vermeld in hoofdstuk III − een paar decennia daarvoor al door de Italiaanse architect en beeldhouwer Filippo Brunelleschi, wat dus een typisch voorbeeld is van de Wet van Stigler, die inhoudt dat geen enkele uitdrukking of wet is genoemd naar de bedenker, ook de Wet van Stigler niet, want die is bedacht door de socioloog Robert Merton (zie hierna).

Uit de hiervoor gegeven voorbeelden blijkt al dat serendipiteiten zich in verschillende vormen kunnen voordoen: men kan, zoals bij Swaab, naar iets op zoek zijn en toevallig iets heel anders vinden, maar ook, zoals bij Nobel, vinden wat men ook zocht, maar dan op een verrassende wijze. Hoe algemeen het verschijnsel zich, in welke vorm dan ook, voordoet blijkt uit het boek Serendipity, Accidental Discoveries in Science, waarin de chemicus Royston Roberts zo’n tachtig belangrijke, inmiddels als toevallig herkende ontdekkingen bij elkaar heeft gezet. Aan ongeveer de helft van die ontdekkingen, waartoe behoren de röntgenstralen, de radioactiviteit, de kernsplijting, de penicilline, de kosmische achtergrondstraling en de DNA-structuur, is opvallend genoeg de Nobelprijs toegekend, waaruit blijkt dat het kwalitatief noch kwantitatief om een randverschijnsel gaat. Maar ook bij de niet-gelauwerde serendipiteiten is er een aantal dat de samenleving diepgaand heeft beïnvloed, zoals het galvaniseren van rubber waardoor de opmars van de automobiel mogelijk werd gemaakt, de post-its waarmee tegenwoordig zo ongeveer alle kantoren zijn volgeplakt, de in iedere bureaula aanwezige vlakgommetjes en tubetjes superlijm, en kunststoffen zoals nylon en teflon.

Daar komt nog bij dat Roberts’ boek allesbehalve volledig is, want een paar van de belangrijkste ongezochte vondsten − de kwantumtheorie, de voor de relativiteitstheorie onmisbare niet-euclidische meetkunde, en het met de Nobelprijs gehonoreerde quarkmodel − zijn er niet eens in opgenomen, net zomin als de ontdekking van de planeet Neptunus, de genetische vingerafdruk, het aidsvirus, de chaostheorie, het voor het onderzoek naar elementaire deeltjes noodzakelijke nevelvat, de radar, het internet, de papier- en gaschromatografie, het potentieverhogende Viagra, het veiligheidsglas, de vondst van het oudste fossiel van een min of meer complex organisme en de warme supergeleiding. Van het boekje dat speciaal aan deze laatste ontdekking is gewijd en er op levendige wijze verslag van doet, De uitzonderlijke geschiedenis van de supergeleiding door de fysici Sven Ortoli en Jean Klein, is alleen de titel onjuist, omdat die geschiedenis − vol afgunst, wedijver, eerzucht en toevallige vondsten − eerder gebruikelijk is dan uitzonderlijk.^[9]

Intussen blijft het verschijnsel serendipiteit de gemoederen danig bezighouden en worden er nog steeds nieuwe ongezochte vondsten aan de toch al imposante lijst toegevoegd. In 2006 verscheen de publicatie Serendipity, Luck and Wisdom in Research van de (ook al) scheikundige Patrick Hannan, die op het idee kwam ruim honderd min of meer bekende natuurwetenschappers in een brief te vragen of zich bij hun onderzoek ook serendipistische gebeurtenissen hadden voorgedaan en zestig antwoorden met de meest wonderlijke verhalen terug ontving.^[10]

De term serendipiteit werd in de huidige betekenis van gave om ongezochte vondsten te doen voor het eerst gebruikt door de Engelsman Horace Walpole, een verwoed brievenschrijver met volgens een vroege criticus een vrolijk maar ook oppervlakkig karakter, een verzamelaar van antieke prullaria, die zich het meest op zijn gemak voelde bij vrouwen ‘vanwege hun zonnige natuur en hun zorgeloze gebabbel over lelies en nachtegalen’.^[11]

Deze Walpole schreef reeds in 1754 in een brief aan een vriend getroffen te zijn door een sprookje – Travels and Adventures of Three Princes of Serendip − waarin drie prinsen optreden ‘die aldoor, bij toeval en door schranderheid, dingen ontdekten waarnaar ze niet op zoek waren’.

De drie genoemde prinsen zijn de zonen van de koning van Serendip − een oude benaming voor het vroegere Ceylon, het tegenwoordige Sri Lanka − die een leerzame voetreis aan het ondernemen zijn. Terwijl zij langs een kamelenspoor trekken komen zij door allerlei toevallige aanwijzingen tot de conclusie dat de kameel door de onregelmatige pootafdrukken mank en aan één kant blind moet zijn – het gras is slechts aan één kant van de weg afgegraasd −, een tand mist – van ieder polletje zijn een paar sprietjes blijven staan –, aan de ene kant vanwege de vele mieren een lekkende lading boter, aan de andere kant vanwege de vliegen een lading honing en ook nog een zwangere vrouw moet vervoeren. Een van de broers ontdekte sporen die er op duidden dat het dier daar geknield had en op die plek vond hij ook afdrukken van twee kleine mensenvoeten met daartussen een natte plek. Hij betastte deze met zijn vingers en nog voor hij er aan rook, werd hij bekropen door een vleselijke lust, waaruit hij de conclusie trok dat er een vrouw op de kameel moest hebben gezeten. De handafdrukken aan weerszijden van de plaats waar zij gewaterd had, werden door een andere broer opgemerkt: de vrouw had zich vanwege haar ongebruikelijke lichaamsomvang met haar handen gesteund en zou wel eens zwanger kunnen zijn.^[12] Als de drie broers even later een ontmoeting hebben met een kamelenhoeder die een van zijn dieren kwijt is, geven zij om hun schranderheid te demonstreren zo’n tot in de details juiste beschrijving van het beest, de lading en de berijdster, dat ze op beschuldiging van diefstal gevangen worden gezet. Hieruit volgt dat het doen van toevallige vondsten niet van gevaar ontbloot is, niet alleen in sprookjes maar ook in de harde werkelijkheid, zoals uit de voorbeelden hierna, op zowel theoretisch als experimenteel wetenschappelijk gebied, mag blijken. Vooraf moet zeker benadrukt worden dat het daarbij gaat om een zeer selectieve optocht van highlights, waarbij steeds in het oog gehouden moet worden dat het toeval structureel bij ál het wetenschappelijke onderzoek een cruciale rol speelt, en doorgaans niet alleen de rationele linkerhersenhelft, maar ook de meer intuïtieve rechterhelft bij het wetenschappelijke onderzoek betrokken moet zijn.

Natuur- en scheikunde

Daguerrotypie

In 1829 begon de Franse scheikundige en kunstenaar Louis Daguerre samen met de uitvinder Joseph Niépce aan het ontwikkelen van een methode om door middel van licht afbeeldingen vast te leggen. Na de dood van Niépce in 1833 werkte Daguerre er alleen aan door, maar kwam niet verder dan de vage beelden die tot stand komen door urenlange belichting van een gepolijste, met een laagje zilverjodide bedekte koperen plaat. Twee jaar later ontdekte hij bij toeval dat zo’n plaat, die hij in een kast had weggeborgen, door de kwikdamp van een gebroken thermometer binnen twintig minuten een veel scherper beeld liet zien, waarmee de daguerrotypie, een vroege voorloper van de fotografie, was geboren. Na ook nog een methode te hebben bedacht om de plaat met een zoutoplossing te fixeren, kon hij zijn eerste daguerrotypie – Het atelier van de kunstenaar – aan de Académie des Sciences laten zien.

De Franse regering kocht de rechten van Daguerre in de vorm van een levenslang pensioen en schonk de uitvinding in 1839 aan de wereld.^[13] Dat de zwaar giftige kwikdamp in laboratoria, meestal afkomstig van gebroken thermometers en manometers, ook vele levens – waaronder waarschijnlijk dat van Isaac Newton – heeft geëist is genoegzaam bekend.

Kwantumtheorie

Zoals in hoofdstuk XI uitgebreid wordt besproken was men er aan het eind van de negentiende eeuw van overtuigd dat het bolwerk van de natuurkunde, op een paar kleine onbegrepen verschijnselen na, was voltooid. De wetten van Isaac Newton en James C. Maxwell gaven, aangevuld met het kwartet thermodynamische hoofdwetten van een hele serie grondleggers onder wie Nicolas Léonard Sadi Carnot, Rudolf Clausius, Hermann von Helmholtz en Ludwig Boltzmann, een goede beschrijving van bijna alle processen in de materiële wereld, respectievelijk het gedrag van de elektromagnetische straling en de overdracht van energie.

Maar bij het gladstrijken van de laatste plooien stuitte de Duitse fysicus Max Planck min of meer toevallig op een uiterst merkwaardig verschijnsel: hij was in staat de afwijkende resultaten van zijn experimenten met elektromagnetische straling te verklaren als hij maar wilde aannemen dat de stralingsenergie niet in een continue stroom, maar in de vorm van afgepaste pakketjes − kwanta of deeltjes − wordt overgedragen.^[14]

Dat was in de tijd rond 1900 zowel voor zijn collega’s als voor hemzelf echter een ondenkbare zaak. De algemeen gangbare opvatting was dat natuurlijke processen continu moeten verlopen: natura non facit saltus, de natuur maakt geen sprongen. Kwantumverschijnselen horen weliswaar exclusief thuis op het niveau van de heel kleine deeltjes, maar als de discontinue energieoverdracht zich ook zou voordoen op het niveau van het dagelijkse leven dan zou dat betekenen dat de snelheid van een auto plotseling sprongsgewijze van bijvoorbeeld 50 naar 100 kilometer per uur kan veranderen, waarbij de tussenliggende snelheden niet kunnen voorkomen, of dat een steen die op de grond ligt in één keer naar een hogere positie kan worden gebracht, waarbij de plaatsen daartussenin verboden gebied zijn. Als iemand zo’n theorie zou voorstellen werd die ongetwijfeld totaal ongeloofwaardig gevonden, maar toch is het te vergelijken met de discontinuïteit die de kwantumtheorie op microniveau moet accepteren om de experimentele resultaten te kunnen verklaren, reden waarom Planck nog lang (vruchteloos) heeft geprobeerd een voor hem aanvaardbaarder theorie te ontwikkelen.^[15] Pas vijf jaar later, in 1905, was het Albert Einstein die Plancks tegen wil en dank gevonden kwantisatie van de energie, of met andere woorden het deeltjeskarakter van straling, openlijk accepteerde, omdat hij dat goed kon gebruiken voor de verklaring van zijn eigen merkwaardige experimentele resultaten op het gebied van het foto-elektrisch effect.

Max Planck was dus, net als Columbus en Nobel, een goed voorbereide en zoekende geest die min of meer bij toeval een onverwachte vondst deed: de kwantisatie van de energie op microniveau, zonder welke de moderne fysica niet denkbaar is. En Planck kon zijn eigen vondst nog niet geloven ook, want toen de natuur Planck met het gedrag van de zwarte stralers wees op haar gekwantiseerde karakter, wees Planck op zijn voorhoofd in de overtuiging dat zoiets niet mogelijk is, wat te beschouwen valt als een negatieve serendipiteit: een toevallige ontdekking die niet als zodanig wordt herkend. Toen de oude Planck in zijn Wetenschappelijke autobiografie schreef dat een nieuwe wetenschappelijke waarheid niet overwint door haar tegenstanders te overtuigen, maar omdat haar tegenstanders uitsterven en er een nieuwe generatie opgroeit die met haar vertrouwd is, sloeg dat ook goeddeels op hemzelf. De ontwikkeling van de kwantumtheorie is daarom ook een goed voorbeeld van wat Thomas Kuhn een wetenschappelijke revolutie heeft genoemd.

De ruim twintig jaar jongere Einstein had kennelijk veel minder moeite dan Planck met het aanvaarden van de principes van de kwantumtheorie, hoewel Einstein op zijn beurt weer van geen wijken wilde weten in de discussie over de onbepaaldheid van eigenschappen in de microwereld met de weer zes jaar jongere Niels Bohr, die zijn kwantumpostulaten ter verklaring voor het energiespectrum van het atoom zonder veel scrupules als een knuppel in het hoenderhok gooide. In dezelfde periode formuleerde Einstein zijn speciale en algemene relativiteitstheorie, en voor het funderen daarvan kon hij gebruikmaken van de meetkunde van de gekromde ruimte die honderd jaar eerder in essentie was ontdekt door Carl Friedrich Gauss, als onverwacht resultaat van zijn poging om de vlakke meetkunde van Euclides beter te funderen. Net als Planck beoordeelde Gauss zijn vondst zonder meer als absurditeit en weigerde dan ook tot publicatie over te gaan uit angst voor gek te worden versleten (zie hoofdstuk XI).

Röntgenstraling

Behalve in theoretisch opzicht vonden er ook op experimenteel natuurkundig gebied rond de eeuwwende 1900 onverwachte en opzienbarende ontwikkelingen plaats. In het jaar 1895 experimenteerde de Duitse fysicus Wilhelm Röntgen, net als iedere zichzelf respecterende onderzoeker in die tijd, met wat naar de uitvinder een Crookesbuis wordt genoemd, om zich met de daarmee op te wekken straling vertrouwd te maken.

In 1858 was al bekend dat een elektrische ontlading door een (bijna) luchtledig gepomp­te glazen buis een deeltjesstroom tussen de twee elektroden doet ontstaan − kathodestralen − die de wand van de buis kan laten oplichten, een verschijnsel dat tegenwoordig nog wordt toegepast in neonverlichting en televisieschermen. Buiten de Crookesbuis komen deze kathodestralen, pas in 1898 door Joseph Thomson herkend als elektronen, door veelvuldige botsingen met de daar aanwezige luchtmoleculen waarbij ze hun energie verliezen, niet verder dan een paar centimeter. Röntgen wilde dit laatste nauwkeurig onderzoeken door een fluorescerend scherm vlak tegen de buis aan te zetten, en moest om het verschijnsel goed te kunnen waarnemen het licht van de buis zelf met zwart karton afschermen. Tijdens een proefontlading in een verduisterde ruimte, om te controleren of de buis wel goed was afgedekt, zag Röntgen tot zijn verbazing het scherm opgloeien, hoewel dat meer dan een meter van zijn opstelling vandaan stond. Ook op nog grotere afstanden bleef het scherm oplichten, waaruit Röntgen begreep dat het om stralen moest gaan die een veel groter doordringend vermogen hebben dan de kathodestralen waarnaar hij op zoek was, wat verdere experimenten ook uitwezen:

Alle lichamen laten deze stralen door, zij het in verschillende mate. Papier is zeer doorlaatbaar; achter een gebonden boek van ongeveer duizend bladzijden zag ik het fluorescerende scherm helder oplichten. Op dezelfde manier verscheen de fluorescentie achter een dubbel pak speelkaarten. Dikke houtblokken zijn ook doorlaatbaar, vurenhouten planken van drie centimeter dik absorberen maar een klein beetje. Een plaatje aluminium van vijftien millimeter dik deed de fluorescentie wel sterk afnemen, maar niet helemaal verdwijnen. Als de hand tussen de ontladingsbuis en het scherm gehouden wordt, is de donkerder schaduw van de beenderen te zien in het flauwe schaduwbeeld van de hand zelf.^[16]

Later bleek dat andere onderzoekers, onder wie Crookes zelf, ook al verschijnselen hadden opgemerkt die wezen op de aanwezigheid van de vreemde straling, maar waren ze zo op hun eigenlijke onderzoek gefixeerd dat ze er niet toe kwamen daar nader aandacht aan te besteden.^[17]

Röntgen noemde zijn ontdekking X-stralen, waarmee hij te kennen gaf hoe geheimzinnig hij het vond dat stenen in een gesloten kartonnen doosje en beenderen dwars door kleren en vlees heen zichtbaar gemaakt konden worden. De wetenschappelijke wereld was natuurlijk diep onder de indruk en opende daarna zo koortsachtig de jacht op nog meer onbekende stralen dat die ook werden gezien als ze er niet waren. Zo was er het vermeende ‘zwarte licht’ van de Franse arts Gustave Le Bon^[18] en ontdekte diens landgenoot René-Prosper Blond­lot ongeveer tegelijkertijd in wat vage lichtverschijnselen de N(ancy)-stra­len met nog merkwaardiger eigenschappen dan de X-stralen van Röntgen. In de daaropvolgende jaren werden aan Franse universiteiten nog heel wat onderzoekingen aan de N-stralen verricht en de resultaten daarvan gepubliceerd: er konden ziekten mee worden genezen en de universiteit van Nancy verwierf zich internationale faam.

Pas toen de Amerikaanse onderzoeker Robert Wood in Blondlots eigen laboratorium aantoonde dat het verschijnsel zich ook nog voordeed als hij het aluminium prisma, dat door Blondlot voor het opwekken van de N-stralen verantwoordelijk werd gehouden, uit het apparaat verwijderd had, viel de sensationele ontdekking door de mand als illusie, teweeggebracht door afgunst van de Franse onderzoekers die, na de militaire nederlaag in de Frans-Pruisische oorlog, ook nog niet eens wetenschappelijk voor de Duitsers wilden onderdoen.^[19] Sommige dingen moet je eerst zien om ze te kunnen geloven, maar er zijn ook dingen, zei de Engelse dichter Ralph Hodgson, die je eerst moet geloven om ze te kunnen zien,^[20] wat behalve met de N-stralen bijvoorbeeld ook het geval is met het oplichten van de aura waarmee iedereen, volgens degenen die erin geloven, is omgeven.

Maar Röntgens X-stralen bestaan wel degelijk en dat hebben verschillende uit onwetendheid onvoorzichtige onderzoekers ook gemerkt. Experimenten op het eigen lichaam en ook onbedoelde blootstelling aan de straling veroorzaakten brokkelige nagels, een schilferige huid en hardnekkige zweren die een vroeg stadium van kanker bleken te zijn. Enkele onderzoekers hebben hun experimenten moeten bekopen met amputatie van ledematen en zelfs met de dood. Begrijpelijk dus dat de hoofdpersoon in Thomas Manns De toverberg wordt overvallen door een huivering als hij per ongeluk de röntgenopnamen van zijn eigen tuberculeuze borstkas onder ogen krijgt:

En Hans Castorp zag wat hij verwacht had te zullen zien, wat echter eigenlijk niet voor mensenogen bestemd is en waarvan hij ook nooit gedacht had dat het hem vergund zou zijn te zien: hij keek in zijn eigen graf.^[21]

Röntgen ontving voor zijn ontdekking in 1901 de allereerste Nobelprijs voor natuurkunde.

Het nevelvat of de Wilson-kamer

In het jaar vóór Röntgens ontdekking bestudeerde Charles Wilson in een observatorium op de top van Ben Nevis, de hoogste berg van Schotland, licht- en elektrische verschijnselen in mist en wolkenformaties en construeerde, om af te zijn van de moeizame beklimmingen die hij daarvoor steeds moest verrichten, in 1895 een apparaat om in het laboratorium wolken en mist te kunnen namaken.^[22]

In een gesloten ruimte liet Wilson verzadigde waterdamp plotseling uitzetten, waarbij naar zijn idee elektrisch geladen deeltjes (ionen) als condensatiekernen fungeerden en er een mist van fijne waterdruppeltjes ontstond. Experimenten met de kort daarna ontdekte röntgenstralen, toonden aan dat Wilson het met zijn ionenhypothese bij het rechte eind had. Later zou blijken dat dit nevelvat genoemde apparaat bijzonder geschikt is voor het bestuderen van de elektrisch geladen deeltjes die ontstaan als atoomkernen met neutronen worden beschoten en in elektrisch geladen fragmenten (alfa- en bètadeeltjes) uit elkaar vallen, zoals dat bij de experimenten van Ernest Rutherford (zie hierna) het geval was. Wilson kreeg voor deze onverwachte toepassing van zijn ‘wolkenmachine’ in 1927 samen met zijn collega Arthur Compton de Nobelprijs.

Natuurlijke radioactiviteit

Een paar maanden later al, in februari 1896, kreeg Röntgens toeval­lige ontdekking een minstens even verrassend vervolg, toen de Franse fysicus Henri Becquerel, waardige telg van een beroemd wetenschappelijk geslacht, Röntgens publicatie over de X-stralen onder ogen kreeg en besloot vergelijkbare experimenten te doen.

Daartoe koos hij een kristal van een uraniumzout uit de verzameling fluorescerende en fosforescerende stoffen − die kortere of langere tijd blijven nagloeien als ze aan licht zijn blootgesteld en daarom onder andere worden toegepast op lichtgevende wijzerplaten − van de overleden vader van zijn vriend Henri Poincaré, in de verwachting dat die eigenschap, analoog aan de Crookesbuis, wel iets te maken zou kunnen hebben met X-stralen. Hij legde het kristal in de zon op een in zwart papier verpakte fotografische plaat, die na ontwikkeling inderdaad zwarte sluiers bleek te vertonen.

Becquerel vatte dat op als een bevestiging van zijn vermoeden dat het kristal, dat door zichtbaar licht aan het fluoresceren wordt gebracht, X-stralen produceert. Daarna borg hij het kristal weg in een la waarin ook nog een andere, onbelichte fotografische plaat lag. Toen Becquerel deze plaat een tijdje later om een of andere onduidelijke reden ontwikkelde, zag hij tot zijn verbazing dezelfde sluiers als met het zonbeschenen kristal het geval was. Dat hetzelfde proces ook in het donker kon optreden betekende dat het geen door het zonlicht opgewekte X-stralen konden zijn. Marie Curie, een Poolse studente van Becquerel, identificeerde dit, bijgestaan door haar echtgenoot Pierre, als een geval van natuurlijke radioactiviteit: een proces dat pas veel later zou worden begrepen als het spontane uiteenvallen van uraniumkernen waarbij allerlei soorten straling vrijkomen, en dat niets te maken heeft met de fluorescerende eigenschappen van het kristal.

Becquerel en de beide Curies ontvingen voor hun ontdekking van de natuurlijke radioactiviteit in 1903 gedrieën de Nobelprijs voor natuurkunde. Pierre – toen al lijdend aan vroege symptomen van de ‘stralingsziekte’ − kwam drie jaar later om het leven bij een verkeersongeval, ook wel uitgelegd als zelfmoord, omdat zijn geliefde Marie het met de echtelijke trouw niet zo nauw scheen te nemen, en Becquerel overleed in 1908.

Zelf bleef Marie nog een tijdje langer in leven, ontving in 1911 voor de tweede keer een Nobelprijs maar nu voor de scheikunde, en stierf in 1934 aan leukemie, een vorm van kanker die ze ongetwijfeld had opgelopen bij haar experimenten met radioactiviteit, waarvan het gevaar in de beginjaren nog niet werd onderkend.^[23] Zó zorgeloos ging men met het radioactieve materiaal om dat de laboratoriumverslagen van Marie Curie tegenwoordig nog in loden kisten worden bewaard en de wetenschapshistoricus die ze wil inzien beschermende kleding moet dragen. In de beginjaren van de twintigste eeuw werd het ‘stralende’ radium zelfs nog gebruikt als bestanddeel van gezichtscrèmes en andere schoonheidsproducten, en pas in 1938 werden radioactieve stoffen definitief uit consumptieartikelen verbannen.^[24]

Maar ook daarna nog bleef de röntgenstraling dodelijke slachtoffers eisen onder nonchalante wetenschappelijke onderzoekers: de röntgenkristallografe Rosalind Franklin kon in 1962 niet samen met haar collega’s James Watson, Francis Crick en Maurice Wilkins de Nobelprijs voor de ontrafeling van de DNA-structuur in ontvangst nemen, omdat zij vier jaar daarvoor op 37-jarige leeftijd aan baarmoederkanker was gestorven en de Nobelprijs niet postuum wordt toegekend.^[25]

Had Becquerel niet toevallig een uraniumzout maar bijvoorbeeld een even fluorescerend zinksulfidekristal uit de mineralenverzameling gekozen, en had hij de ‘onbelichte’ fotografische plaat uit de la niet om een onduidelijk reden ontwikkeld, dan zou de ontdekking van radioactiviteit en de daaruit voortkomende atoom- en kernfysica op zijn minst enige tijd zijn uitgesteld.^[26]

Maar ook mét het Becquerel zo goedgezinde lot zou de ontwikkeling van de kernfysica nog op zich laten wachten. Eerst moest lord Ernest Rutherford, geïnspireerd door de experimenten van Becquerel, nog aan de slag met zijn eigen onderzoek aan het radioactieve materiaal thorium.

Daarbij ontdekte hij dat er bij het natuurlijke radioactieve verval van die stof, net als bij uranium, twee soorten straling − positief geladen heliumkernen of alfadeeltjes en negatief geladen elektronen of bètadeeltjes − vrijkomen, maar dat er ook als onverwacht bijproduct het edelgas argon ontstaat, waarmee was aangetoond dat het oude alchemistische ideaal om verschillende stoffen in elkaar over te kunnen voeren in principe tot de te verwezenlijken mogelijkheden behoort.

Door verdere experimenten met de alfadeeltjes – buiging en verstrooiing van de deeltjesstroom door dunne metaalplaatjes – kon hij ook nog de revolutionaire conclusie trekken dat bijna alle massa van een atoom in een heel kleine, positief geladen kern is geconcentreerd, en het overgrote deel van de ruimte die een atoom als geheel inneemt is opgevuld met een wolk van in verhouding bijna massaloze, negatief geladen elektronen.^[27] Tot deze ontdekking werd gedaan was het atoommodel van Joseph Thomson in zwang, waarbij het atoom wordt voorgesteld als een positief geladen gelatinepudding, waar de negatieve elektronen als krenten doorheen zitten.

De consequentie van Rutherfords experimenten, die inhoudt dat atomen hoofdzakelijk uit lege ruimte bestaan, was voor wetenschappers al niet makkelijk te accepteren, maar voor kunstenaars al helemaal niet. Het bracht zelfs recentelijk nog de Engelse schrijfster Jeanette Winterson in een staat van vertwijfeling:

Materie, iets wat zo solide is en vertrouwd, wat je in je handen houdt en waar je lichaam uit bestaat, daarvan weten we nu dat het voornamelijk lege ruimte is. Lege ruimte en lichtstippen. Wat zegt dat over de realiteit van de wereld?^[28]

Winterson had natuurlijk moeten vragen: ‘Wat zegt dat over de realiteit van de modern-fysiche voorstelling van de wereld?’ want dat is de enige wereld niet, en zeker niet ‘de wereld’.

De overgevoelige en mystiek aangelegde schilder en grondlegger van de abstracte kunst Vassily Kandinsky raakte er toentertijd helemaal van overstuur:

Met de ineenstorting van het atoom stortte in mijn ziel de hele wereld in elkaar. Plotseling zakten de stevige muren ineen. Alles werd onzeker, hachelijk, onwezenlijk.^[29]

Kandinsky’s tijdgenoot en dadaïst Hugo Ball verging het niet veel beter:

Wat we gewoonlijk werkelijkheid noemen, is strikt genomen een opgeblazen niets. De hand die naar iets grijpt, valt in atomen uiteen; het oog dat wil kijken lost op in nevel. Hoe zou het hart zich staande kunnen houden als het de feiten nam voor wat ze zijn?^[30]

Na de toekenning van de Nobelprijs voor de scheikunde in 1908 voor zijn baanbrekende werk, was Rutherford nog lang niet aan het eind van zijn buitengewoon productieve wetenschappelijke carrière. In 1919 bestraalde hij stikstofgas met alfadeeltjes − afkomstig van natuurlijk radioactief radon dat op zijn beurt weer ontstaat door het natuurlijke verval van radium − waarna hij kon vaststellen dat er naast zuurstof ook waterstof was ontstaan. De verklaring die Rutherford voor dit verbazingwekkende verschijnsel bedacht is de volgende:

Uit de tot nu toe verkregen resultaten lijkt de conclusie onafwendbaar dat de atomen die ontstaan uit de botsing van alfadeeltjes met stikstof vermoedelijk waterstofatomen zijn. Als dit inderdaad het geval is moeten we concluderen dat het stikstofatoom uit elkaar is gevallen.

Rutherford besefte heel goed dat hij iets heel belangrijks op het spoor was. Zijn experimenten hadden hem afgeleid van zijn werk aan een verdedigingssysteem tegen duikboten, en hij legitimeerde zijn nalatigheid bij de commissie van inspecteurs met de woorden: ‘Als ik, zoals ik vermoed, de kern van een atoom heb gesplitst, dan is dat van veel groter belang dan de oorlog.’^[31] Het verloop van de Tweede Wereldoorlog zou hem daar zonder enige vorm van twijfel gelijk in geven.

Samen met zijn assistent James Chadwick begon Rutherford direct daarna met proeven om te zien of andere atomen zich op een vergelijkbare manier gedragen, wat inderdaad het geval bleek te zijn: de lichte elementen borium, fluor, natrium, aluminium en fosfor bleken allemaal splitsbare kernen te hebben.^[32] Met zwaardere atomen lukte dat niet, omdat die zijn omgeven door een dichtere wolk van negatief geladen elektronen, waardoor de positieve alfadeeltjes worden afgestoten en de kern niet kunnen bereiken. Maar nadat Chadwick in 1932 op eigen kracht het ongeladen neutron had ontdekt – waarvan het bestaan op basis van de experimenten van de Curies al was voorspeld door de mysterieuze Italiaanse fysicus Ettore Majorana (zie hoofdstuk XI) − lag er met dit projectiel om kernen te beschieten een heel nieuw onderzoeksgebied open.

Na de ontdekking van het elektron door Joseph Thomson in 1897, en de ontdekking van het proton door Rutherford in 1919, waren met het neutron nu alle drie de subatomaire deeltjes gevonden waaruit de materie onder normale omstandigheden is opgebouwd, waaraan later nog is toegevoegd dat de protonen en neutronen uit trio’s van quarks bestaan. Alle andere elementaire deeltjes die behoren tot het algemeen geaccepteerde standaardmodel van de materie – en dat zijn er tegenwoordig zo’n tweehonderd verschillende − komen op aarde alleen voor in kosmische straling en onder de extreme, hoogenergetische omstandigheden in reactoren en versnellers. Het zeer elegante standaardmodel uit de jaren 1970 is intussen uitgedijd tot een verwarrend geheel van deeltjes waarvan zelfs beroepsfysici alle namen niet meer weten. Op een vraag van een student in die richting aan zijn natuurkundige leermeester Enrico Fermi antwoordde deze dat hij wel botanicus zou zijn geworden als hij al die namen had kunnen onthouden.^[33] Was in die dagen het ontdekken van een nieuw elementair deeltje al gauw Nobelprijzenswaardig, tegenwoordig heeft onder wanhopige natuurkundigen de mening postgevat dat er in zo’n geval eerder een boete van $10.000 moet worden opgelegd.^[34]

Met de Large Hadron Collider, de superversneller in Genève waarmee botsingsenergieën kunnen worden opgewekt die nog nooit eerder zijn gerealiseerd, is er naarstig gezocht naar een nog aan het standaardmodel ontbrekend deeltje – het Higgs-boson − waarvan het bestaan in 1964 op theoretische gronden door François Englert en Robert Brout was voorspeld. Op 4 juli 2012 werd door het CERN bekendgemaakt dat er naar alle waarschijnlijkheid inderdaad een deeltje is ontdekt waarvan de massa overeenkomt met die van het higgsboson, wat een verklaring geeft voor de ‘trage massa’ waaruit de hele materiële wereld is opgebouwd.

Omdat de energie van de versneller nog verder kan worden opgevoerd met een factor twee zijn er nog interessante experimentele resultaten te verwachten op het gebied van de fysica van de elementaire deeltjes, maar dat zijn dan wel de laatst mogelijke. In het geval dat het gevonden deeltje toch niet het voorspelde higgsboson mocht zijn en zich in plaats daarvan een onverwacht nieuw verschijnsel heeft voorgedaan, zou dat volgens sommige fysici veel spannender zijn, omdat er daardoor − op serendipistische wijze − een heel nieuw onderzoeksgebied zou worden open gelegd, want hoe spectaculair de reeds lang geleden voorspelde vondst ook kan blijken te zijn, en de competitie met de Amerikanen ermee door de Europeanen glansrijk is gewonnen, een echte doorbraak, in de zin van ‘het standaardmodel voorbij’, is het niet. Dat laatste zou wel het geval kunnen zijn met het nog te ontdekken Majorana-neutrino, een quasi-elementair deeltje met de merkwaardige eigenschap dat het identiek is aan zijn verschijningsvorm in de wereld van de antideeltjes: het heeft zowel positieve als negatieve energie, zowel positieve als negatieve massa en kan zowel met de stroom van de tijd mee als er tegelijkertijd tegenin bewegen, wat het bijzonder geschikt maakt voor de ontwikkeling van de kwantumcomputer en psychische problemen bij de onderzoekers.

Kernsplijting

Wat de ontdekking van de kernsplijting betreft zou Irène Curie, dochter van Marie en Pierre en ook al Nobelprijswinnaar, eerst nog samen met háár echtgenoot Frédéric Joliot, de kunstmatige radioactiviteit moeten ontdekken, door de kernen van aluminiumatomen met alfadeeltjes te beschieten, waarna deze radioactiviteit gingen vertonen.

Dit laatste gebeurde pas in 1934, maar tot 1938 had men er nog geen idee van dat atoomkernen ook kunstmatig in brokstukken gespleten kunnen worden. In navolging van Rutherford, Curie en Joliot veranderde men wel het ene chemische element in het andere, maar dat gebeurde door atoomkernen één of enkele kerndeeltjes te laten invangen, waardoor ze een plaatsje opschuiven in het periodiek systeem van elementen en radioactief kunnen worden:

Blijkbaar kunnen sommige stabiele atoomkernen, die er tevreden mee zijn zich altijd kalm te houden, tot instabiliteit worden opgewekt als ze gedwongen worden subatomaire deeltjes in te slikken. Deze gewelddadig overvoerde atoomkernen beginnen in hun opgewonden toestand kleine stukjes van zichzelf uit te spugen, precies als bij ‘natuurlijke’ radioactiviteit.^[35]

Maar ondanks de claim van Rutherford was er tot dan toe van een echte kernsplijting in brokstukken van grotere omvang dan een enkel of enkele kerndeeltjes nog geen sprake.

De Duitse fysicus Otto Hahn probeerde in de herfst van 1938 iets dergelijks te doen door de zware kernen van uraniumatomen te beschieten, maar nu met neutronen, om ze zodoende in buurelementen met een iets zwaardere kern over te voeren.

Als resultaat van het neutronenbombardement vond hij niet alleen de verwachte transuranen, maar ook kernen van het element barium dat ongeveer half zo zwaar is als uranium. Maar omdat hij dacht dat het splijten van kernen niet mogelijk is, zond hij het uraniumzout vergezeld van een boos briefje met de klacht ‘onbruikbaar door verontreiniging’ terug naar het laboratorium waar het gemaakt was. Ook hier dus, net als bij Planck, een geval van negatieve serendipiteit, waaruit blijkt dat wetenschappelijke onderzoekers behoorlijk gevangen kunnen zitten in hun verwachtingspatronen. Hahn schreef later naar aanleiding van zijn experimenten:

Het volledig stukspringen van uranium werd als onmogelijk beschouwd. En precies dat is wat er werkelijk met uranium gebeurt. Eigenlijk zonder het te willen kwamen de heer Strassmann en ik in de herfst van 1938 tot bevindingen die regelrecht indruisten tegen de opvattingen van de fysici. Wij waren er lang van overtuigd dat het hier ging om een fout in onze proeven. Tenslotte moesten wij, na experimenten in de meest uiteenlopende richtingen te hebben uitgevoerd, toch besluiten dat wij tot iets geheel nieuws en onverwachts waren gekomen: onder invloed van neutronen spatte inderdaad de zware uraniumkern in twee ongeveer half zo grote deeltjes uiteen.^[36]

Van zijn medewerkster Lise Meitner − de zoveelste vrouw die een essentiële bijdrage aan de kernfysica leverde − kreeg Hahn te horen van het ‘druppelmodel’ dat Niels Bohr intussen als mogelijke verklaring voor het uiteenvallen van atoomkernen had uitgedacht: als aan een stabiele waterdruppel nog een paar watermoleculen worden toegevoegd wordt de druppel instabiel en valt uit elkaar in twee kleinere druppels, en als er aan een atoomkern nog een enkel kerndeeltje wordt toegevoegd, zou wel eens iets vergelijkbaars kunnen gebeuren.^[37]

Hoewel Rutherford in 1933 nog had voorspeld dat de wereld geen praktische toepassing en zeker geen nieuwe energiebron van de krachten binnen het atoom kon verwachten^[38] − ook genieën kunnen zich vergissen − volgden de gebeurtenissen elkaar in razend tempo op. Eerst werden er nog andere kernsplijtingsreacties gevon­den, en daarna ontdekte men de kettingreactie: een door beschieting met neutronen in gang gezette kernsplijting die, behalve kernbrokstukken van enige omvang, ook losse neutronen oplevert en een heleboel energie. De nieuwe neutronen kunnen dan weer andere kernen raken waarmee de reactie zichzelf in stand houdt en door het lawine-effect – één neutron die een kern raakt levert drie nieuwe neutronen op − zelfs zodanig kan versnellen dat een vernietigende explosie het gevolg is.

De energie voor die explosie wordt verkregen doordat twee halve kernen samen iets minder zwaar zijn dan de ongespleten uraniumkern. De kleine hoeveelheid materie die verdwijnt komt volgens Einsteins beroemde formule E=mc² wegens het kwadraat van de lichtsnelheid tevoorschijn als een grote hoeveelheid energie. Het enige dat nodig is om een dergelijke explosie te bewerkstelligen is een voldoende groot blok (kritische massa) van splijtbaar materiaal (verrijkt uranium) zodat de geproduceerde neutronen een volgende kern kunnen treffen voor ze de buitenkant van het blok berei­ken en in de ruimte verdwijnen. De kettingreactie kan eenvoudig op gang worden gebracht door twee blokken verrijkt materiaal, die ieder op zich net te klein zijn, tegen elkaar aan te schuiven zodat de kritische massa wordt overschreden. Dat opende buitengewoon interessante perspectieven, want men stond op dat moment aan de vooravond van de Tweede Wereldoorlog en in een mede door Einstein ondertekende brief aan president Roosevelt werd de nieuwe kernfysische kennis aangeboden aan de Amerikaanse regering.

Aanvankelijk waren de generaals van het Pentagon – evenals die in Duitsland, Italië, Frankrijk, Rusland en Japan − niet zo in het voorstel geïnteresseerd omdat het ontwikkelen van een geheel nieuw wapensysteem naar hun idee al gauw vijftig jaar in beslag zou nemen en derhalve voor de op handen zijnde oorlog niet meer van belang.^[39] Maar toen men in de Verenigde Staten op voorspraak van de halfgod Albert Einstein van gedachten was veranderd, en Roosevelt op 9 oktober 1941 het groene licht en een heleboel geld had gegeven, bleek tijdens de daaropvolgende paar jaren dat een betrekkelijk klein en wereldvreemd groepje fysici in Los Alamos zeer goed in staat was om op basis van die kennis in korte tijd een gigantisch atoombomproject − het Manhattan-project − van de grond te tillen.

Hoewel zich daarbij de nodige ongelukken voordeden, waarbij tenminste één slachtoffer van een hoge, plotseling opgelopen overdosis straling eerst opzwol, toen rood, vervolgens zwart en krankzinnig werd alvorens te sterven, en de onderzoekers die bloot hadden gestaan aan een verhoogd stralingsniveau een evenredig vergroot risico op kanker bleken te lopen, werd het project met succes afgerond: Remember the Alamo, hoewel dat liedje over een heel andere slag gaat. Zelfs generaal Dwight D. Eisenhower gaf later in het openbaar onomwonden toe dat deze oorlog niet door militairen maar door fysici was gewonnen. Na de eerste geslaagde proefexplosie in de vroege ochtend van 16 juli 1945, die Trinity of Drie-eenheid werd genoemd en waarbij de gefascineerd toekijkende fysici door een ongekende lichtflits werden verblind, sprak de leider van het project J. Robert Oppenheimer de vermaard geworden regels die na het lezen van het heilige hindoeboek Bhagavad Gita in zijn hoofd waren blijven hangen. Het verschijnen van de godheid wordt erin beschreven als ‘feller dan het licht van duizend zonnen’ en dan klinkt het: ‘Ik ben de dood die alles rooft.’

In hoofdstuk XI zal nog blijken dat de onderzoeksgroep van Italiaanse fysici onder leiding van Enrico Fermi – ‘de jongens van de Via Panisperna’ − al eerder een kernsplijting van uranium teweeg moeten hebben gebracht zonder dat ze zich ervan bewust waren het grootste vernietigingswapen in handen te hebben, en dat ook de groep rond de Duitse fysicus Werner Heisenberg al een heel eind op streek was, zodat het wel heel toevallig is dat niet Mussolini of Hitler, maar Roosevelt als eerste het bevel tot het gebruik van door de groep Amerikaanse fysici – onder wie veel Joodse vluchtelingen uit Europa − in Los Alamos ontwikkelde kernwapens kon geven. Zeker omdat de Duitse schei- en natuurkundige Ida Noddack op basis van het werk van Enrico Fermi in 1934 al had geschreven dat zoiets als kernsplijting tot de mogelijkheden moest behoren, maar omdat het werk van vrouwen in Hitler-Duitsland niet serieus werd genomen was haar publicatie aan de aandacht van bijna iedereen ontsnapt.

De gevolgen van de toevallige vondst van Hahn, Strassmann en Meitner zijn algemeen bekend, althans horen dat te zijn: afhankelijk van de schatting tot op heden tussen de tweehonderdduizend en driehonderdvijftigduizend doden in Hiroshima en Nagasaki. En van het afschrikkingseffect dat van deze monsterslachting had moeten uitgaan is nog minder terechtgekomen dan in het geval van Alfred Nobels dynamiet:^[40] één enkele met kernwapens uitgeruste Trident-onderzeeër beschikt over achtmaal de volledige vernietigingskracht van de hele Tweede Wereldoorlog, en alleen de Verenigde Staten hebben er al honderdtwintig van rondvaren. De wapenvermindering in het kader van de ontdooide Koude Oorlog is in dat perspectief dan ook niet meer dan een symbolisch gebaar, temeer daar niet alleen het bedoeld gebruik van kernwapens, maar ook onbedoelde fouten en ongelukken grote risico’s met zich mee brengen: aan de grond gelopen of in visnetten verstrikte, onderzeeërs uitgerust met kernraketten of aangedreven door kernenergie, ongelukken bij kernwapentransporten over land en branden op vliegdekschepen of in opslagplaatsen, neergestorte B-52 bommenwerpers met kernwapens aan boord, kunnen de aanleiding zijn van rampen met de omvang van een volwassen atoomaanval.^[41] Op 30 augustus 2007 nog vloog er een B-52 bommenwerper drie uur lang van noord naar zuid over de Verenigde Staten, met onder de vleugels zes voor de dump bedoelde kruisraketten waarvan men vergeten had de kernkoppen – met een totale explosieve kracht van vijftig maal de atoombom op Hiroshima − te verwijderen. Verder is de wapenvermindering van de ‘officiële’ kernmogendheden Rusland, de Verenigde Staten, China, Engeland en Frankrijk, een te verwaarlozen risicovermindering tegenover de verdergaande verspreiding van kernwapens over een steeds groter aantal landen zoals Israël, India en Pakistan en mogelijk binnenkort Noord-Korea en Iran, en wie weet over terroristische organisaties waar ook ter wereld, want de technologie om ze te maken is nu eenmaal niet echt moeilijk.

Maar meer nog dan de militaire toepassingen – waar ondanks de directe dreigingen zoals de oorlog tussen Rusland en Oekraïne nog het idee van vermijdbaarheid omheen hangt als we maar zouden willen − heeft het vreedzame, civiele gebruik van kernenergie inmiddels een hoge vlucht genomen. Verspreid over de hele wereld bevinden zich vele ertsmijnen, verrijkings- en opwerkingsfabrieken, alle typen en formaten kerncentrales en opslagplaatsen voor radioactief afval. En op al die plaatsen doen zich regelmatig onverwachte en toevallige gebeurtenissen voor die van beslissende invloed kunnen zijn op het voortbestaan van het leven op aarde. Een kerncentrale is immers niets anders dan een atoombom die op een langzame en gecontroleerde manier tot ontploffing wordt gebracht door de hoeveelheid neutronen met behulp van bijvoorbeeld grafietstaven in de hand te houden. Als het controlemechanisme het op enigerlei wijze laat afweten – door aardbevingen, tsunami’s, neerstortende vliegtuigen terroristische aanslagen of menselijke fouten − blijft er opeens een gewone kernbom over. Het was meer geluk dan wijsheid dat, toen Enrico Fermi in 1942 middenin Chicago de eerste kernreactor liet opstarten, de zaak niet onmiddellijk uit de hand is gelopen:

Het is zenuwslopend om de verslagen te lezen hoe de eerste kernzuil kritisch werd, onder controle gehouden door Fermi die berekeningen uitvoerde met zijn rekenliniaal en instructies schreeuwde naar degene die het controlemechanisme bediende. Deze eerste beheerste kernreactie had makkelijk net zo kunnen eindigen als Tsjernobyl in het centrum van een miljoenenstad! Maar ethiek was een filosofische discipline waarin Fermi absoluut niet geïnteresseerd was.^[42]

In het in 1990 gepubliceerde Greenpeace zwartboek over het nucleaire tijdperk is een klein aantal van de tot dan toe in totaal dertigduizend ongelukken of onregelmatigheden die zich sinds 1945 bij de toepassing van kernenergie hebben voorgedaan bij elkaar gezet. Dat betekent dat zich over de hele wereld gemiddeld twee keer per dag een storing met betrekking tot kernenergie had voorgedaan als gevolg van een menselijke slordigheid of mechanische fout. Om wat voor soort menselijk of mechanisch falen het gaat bij nucleaire ongelukken blijkt uit de volgende bekende voorbeelden, waarmee tegelijk wordt aangetoond dat dergelijke probleemsituaties met geen mogelijkheid te vermijden zijn, hoezeer dat ook zou worden nagestreefd.^[43]

Eerst de machine, want die is verre van onfeilbaar. In 1960 sloeg een computer van het Amerikaanse luchtverdedigingssysteem − een vroege voorloper van Star Wars − groot alarm naar aanleiding van een vermeende kernraketaanval op de Verenigde Staten. De computer liet door een storing of een defect twee nullen weg van een door radarapparatuur opgegeven afstand (2.500 in plaats van 250.000 mijl) waardoor de maan werd aangezien voor een massale raketaanval vanuit de Sovjet-Unie. De fout werd nog net op tijd ontdekt om de reeds gestarte procedure voor de snelle tegenaanval te kunnen stoppen. Het lijkt allemaal erg op Stanley Kubricks in 1964 uitgekomen film Dr. Strangelove; Or How I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb, waarin Peter Sellers drie hoofdrollen vertolkt, ware het niet dat dit doomsdayscenario is gebaseerd op de in 1958 (!) verschenen roman Red Alert van Peter George.

Dan de mens − waarvoor eerst enig inzicht nodig is in de menselijke geest, die volgens de moderne psychologie het best is te beschouwen als een ‘eenheid van onzin’. De menselijke hersenen zijn niet zozeer een samenhangend geheel, als wel een stapel borden, waarin de evolutionair nieuwere cognitieve functies op de oudere zijn gestapeld zonder veel dwarsverbanden. Bovendien is het organisme van nature lui: wanneer een bepaald schema werkt, wordt strijdige informatie genegeerd. Persoonlijke openheid voor nieuwe informatie of een kritische houding is een onrealistische eis die aan het menselijk organisme gesteld wordt. Onze psychologische kennis laat het individu zien als een ongeschikte basis voor permanent rationeel gedrag. Toch kan dat degene zijn die een kerncentrale foutloos moet bedienen, of in een ander soort laboratorium de strikte procedures moet uitvoeren die het ontsnappen van levensgevaarlijke virussen moeten voorkomen.

Op 25 en 26 april 1986 vond in Tsjernobyl de grootste kernramp aller vredestijden plaats. Om een nieuw veiligheidssysteem te kunnen testen werd een aantal bestaande veiligheids- en noodkoelsystemen afgezet, zodat niets de reactor meer kon tegenhouden toen het nieuwe systeem niet werkte en het experiment onverwacht uit de hand begon te lopen. Er volgden explosies en brand.

Terwijl de Sovjetautoriteiten deden of er niets aan de hand was verspreidde zich in de dagen daarna een enorme wolk radioactief materiaal over meer dan twintig landen in de gehele wereld, van Midden-Scandinavië, Ierland, Zuid-Europa en het Arabisch schiereiland, tot Siberië en Noord-Amerika. In een rapport van Greenpeace uit 2007, gebaseerd op een studie van zestig onderzoekers, wordt het aantal kankergevallen dat door de vrijgekomen straling is veroorzaakt geschat op 270.000, waarvan 93.000 met fatale afloop. Verhoging van het gemiddelde stralingsniveau in de atmosfeer heeft nu eenmaal onvermijdelijk een toename van het aantal kankergevallen tot gevolg en dan niet, zoals wel wordt aangenomen, doordat we steeds ouder worden, maar met name onder jonge mensen.

Ook de qua omvang na Tsjernobyl grootste, maar voor de buitenwereld verzwegen kernramp vond in 1957 plaats in Mayak, een enorm nucleair complex in de Oeral bij Tsjeljabinsk (tegenwoordig Ozersk). Een opslagtank met tienduizenden tonnen vloeibaar hoogradioactief afval explodeerde wegens een haperend koelsysteem, waardoor een gebied van 23.000 vierkante kilometer met een inwonertal van een half miljoen mensen ernstig werd besmet. Het verreweg grootste deel van de bevolking bleef er wonen, zodat in het lokale hospitaal een enorm dossier is opgebouwd over de effecten op enige termijn van radioactieve straling op de volksgezondheid: het aantal kankergevallen steeg met twintig procent, de helft van de bevolking werd onvruchtbaar en van de kinderen die er nog wel werden geboren vertoonde het aantal met ernstige afwijkingen een stijging van vijfentwintig procent. Het complex is overigens nog steeds in bedrijf en breidt zelfs aanzienlijk uit.

Daar staat tegenover dat de Russische luitenant-kolonel van het Sovjetleger Stanislav Petrov op 26 september 1983 een mogelijke kernoorlog heeft voorkomen. Op die dag gaf het waarschuwingssysteem aan dat de Verenigde Staten vijf intercontinentale raketten richting de Sovjet-Unie hadden afgevuurd. Als hij dat aan zijn superieuren had gemeld zou hij ongetwijfeld de opdracht tot de tegenaanval hebben gekregen, maar hij vond het zo vreemd dat het om maar vijf raketten ging dat hij het stil hield. Uit later onderzoek bleek dat het valse alarm werd veroorzaakt door de zeldzame samenloop van een satelliet en de reflectie van zonlicht op hoge bewolking. Petrov kreeg op 17 januari 2013 internationale erkenning door het toekennen van de Dresdenprijs voor zijn rol in het voorkomen van de Derde Wereldoorlog en verscheen er in 2014 de documentaire The man who saved the world, van regisseur Peter Anthony.

Ook zijn grote kernrampen geenszins voorbehouden aan het toenmalige Oostblok, want ruim zeven jaar eerder, op 28 maart 1979, verongelukte er een kernreactor op Three Mile Island in Dauphin County, Pennsylvania, USA, een gebied met een kwart miljoen inwoners. Ook hier betrof het een uiterst toevallige samenloop van omstandigheden. In een lange reeks van defecten ging er een pomp stuk en sprong er een afsluiter van het koelsysteem open. Een reservesysteem dat in geval van nood de koeling van de reactor moest overnemen was wegens onderhoudswerkzaamheden buiten gebruik. De operateurs die de reactor bedienden waren zich dat niet bewust omdat de monteurs een kaart met de stand van zaken met betrekking tot het onderhoud over de controlelampjes hadden gehangen. De reactor kookte droog, de splijtstaven braken en de lucht boven Dauphin County werd ernstig verontreinigd met radioactieve gassen. Twaalf dagen vóór dit ongeluk ging er een film in première waarin zich een soortgelijke gebeurtenis afspeelde: The China Syndrome. Deze rampenfilm, met Jane Fonda, Michael Douglas en Jack Lemmon, werd eerst door het publiek als te rampzalig genegeerd, maar trok, nadat het nieuws van het Three Mile Island-ongeluk bekend was geworden, louter volle zalen: wat eerst doorging voor het fantasieproduct van een geestelijk gestoorde filmregisseur, bleek opeens gewoon werkelijkheid te zijn.

Een later voorbeeld van het zeer cynische type is de bijna-kernramp die zich in het najaar van 1994 voordeed in de uraniumverwerkingsfabriek in het Amerikaanse Oak Ridge. Bij het verwijderen en opslaan van verrijkt uranium uit de koppen van ontmantelde kernraketten had onvakkundig personeel de vaten met uranium zo dicht opeen gestapeld dat door het benaderen van de kritische massa bijna aan de voorwaarden voor het opstarten van een kettingreactie en een kernexplosie was voldaan. De fabriek werd haastig stilgelegd waarna de vijfduizend personeelsleden alsnog werden voorgelicht over de elementaire principes van nucleaire kettingreacties.^[44]

Of het om een leerproces gaat en we steeds beter in staat zullen zijn dit soort kinderziektes uit te bannen valt ernstig te betwijfelen, want de lijst groeit gestaag verder aan. Na eerst een kleiner ongeluk in 1997 werd er op 30 september 1999 in het Japanse Tokaimura een snelle kweekreactor kritisch en kwam er een kettingreactie op gang waardoor er bedieningspersoneel stierf en het gebied rondom geëvacueerd moest worden. Het International Atomic Energy Agency gaf later aan dat de oorzaak lag in ‘menselijke fouten en het negeren van veiligheidsvoorschriften’.^[45] In 2006 moest een van de grootste kerncentrales in het Zweedse Forsmark worden stilgelegd wegens een storing in het elektrische systeem. Volgens een betrokken deskundige was het na Tsjernobyl het grootste ongeluk met kernenergie ooit, en was het meer geluk dan wijsheid dat er geen meltdown had plaatsgevonden.

Naast de machine en de mens als onberekenbare risicofactoren bleek op 11 maart 2011 dat ook de natuur, ondanks alle voorzorgs- en veiligheidsmaatregelen, zich niet wenst te laten temmen en produceerde voor de kust van Japan een zeebeving die door het beschadigen van het elektriciteitsnet de normale koelsystemen van de kerncentrale in Fukushima Dai’ichi deed uitvallen, gevolgd door een tsunami die vele meters hoger was dan de beschermende dijken waardoor de accu’s van het noodkoelsysteem onderliepen en niet meer functioneerden, met explosies van vrijgekomen waterstofgas, een gedeeltelijke meltdown en vrijkomend radioactief materiaal tot gevolg. In de drie dagen daarna moesten er 170.000 mensen – die deels al hoge stralingsdoses hadden opgelopen − worden geëvacueerd uit een sindsdien verboden gebied met een straal van 20-30 kilometer rond de centrale, waaruit alle landbouwproducten en het uit vele tienduizenden dieren bestaande vee moesten worden geruimd, en waarin de bodem, het zee- en het grondwater ver boven de toegestane waarde met radioactief jodium, cesium, plutonium, xenon en strontium besmet bleek. Negen maanden na de ramp werd de situatie in en rond de kerncentrale als stabiel beschouwd en zijn er met het moeten voorkomen van dreigende klimaarcrisis en een daarvoor noodzakelijke energietransitie nieuwe discussies over de wenselijkheid van kernenergie opgestart.

Dat dergelijke voorvallen niet tot het verleden behoren bleek toen er in augustus 2019 als gevolg van menselijke fouten een kernraket of kleine kerncentrale verongelukte op een marinebasis in Noord-Rusland, waarbij de nodige slachtoffers zijn gevallen.

Antiklop en cfk’s

Een typisch voorbeeld van een individuele wetenschappelijke onderzoeker die met zijn ongezochte vondsten wereldwijd voor grote problemen heeft gezorgd is de Amerikaanse ingenieur Thomas Midgley, die werkte met een chemische verbinding die tetraëthyllood of antiklop werd genoemd en toevallig ontdekte dat het kloppen of trillen van draaiende motoren aanmerkelijk afneemt als deze stof aan de benzine wordt toegevoegd.

Nu werkt lood, al dan niet in chemische verbindingen, als een zenuwgif dat blindheid, slapeloosheid, nieraandoeningen, doofheid, kanker, verlamming en stuipen veroorzaakt, en daarbij ook nog geestelijke verwarring en hallucinaties teweegbrengt, vaak gevolgd door coma en dood. Maar lood is ook een goedkoop te winnen en makkelijk te bewerken grondstof, waarmee zeer winstgevend allerlei bruikbare verbindingen kunnen worden geproduceerd. In 1923 richtten General Motors, Du Pont en Standard Oil daarom een zelfstandige maatschappij op, Ethyl Corporation, voor de productie van tetraëthyllood op wereldschaal, vooral bedoeld als toevoeging aan benzine.

Vrijwel meteen begonnen productiemedewerkers de onzekere gang en de verwarde geestelijke toestand te vertonen die een beginnende loodvergiftiging met zich meebrengt, maar zelfs na het overlijden van tientallen en het ziek worden van een veel groter maar niet precies bekend aantal werknemers, bleef het bedrijf ontkennen dat de loodverbinding daarvan de oorzaak zou kunnen zijn. En hoewel hij toen ook zelf al ziekteverschijnselen vertoonde, organiseerde Midgley nog bijeenkomsten voor de pers, waarbij hij het product langdurig en diep inhaleerde om te bewijzen dat het onschadelijk was. Sindsdien is de uitstoot van uitlaatgassen de belangrijkste bron van het in het menselijke lichaam opgeslagen lood geworden, omdat het nog tot 1990 geduurd heeft voor er serieus aan de ombouw van automotoren naar het gebruik van loodvrije benzine is begonnen. Daarbij moet nog worden aangemerkt dat deze onderneming eerder werd ingegeven door het negatieve effect van lood op de inmiddels verplicht gestelde katalysator in de benzine dan op de ruïneuze invloed op de natuur in het algemeen en het menselijke lichaam in het bijzonder.^[46]

Na het commerciële succes van tetraëthyllood was Midgley nog lang niet aan het eind van zijn carrière vol dood en verderf. Omdat in koelkasten in de twintiger jaren van de twintigste eeuw nog vloeistoffen werden gebruikt die giftig en brandbaar zijn, ging hij vervolgens gericht op zoek naar een niet-giftig en onbrandbaar koelmiddel en ontwikkelde toen de chloorfluorkoolwaterstoffen (cfk’s), waarvoor in de jaren dertig vele toepassingen werden gevonden, van koelkasten en airco’s tot drijfgas in spuitbussen met deodorant. Een halve eeuw later moest worden vastgesteld dat de ozonlaag er dramatisch door wordt aangetast, waardoor mensen worden blootgesteld aan hogere doses van kankerverwekkende UV-straling in het zonlicht dan goed voor ze is: een cfk-molecule ontleed een ozonmolecule (O₃) in een zuurstofmolecule (O₂) en een zuurstof atoom (O), waarna ook het zuurstofatoom gaat meedoen aan het ontleden van ozon: O₃ + O → 2O₂.

Midgley zelf heeft niet meer geweten dat de cfk’s wel eens een van de kwalijkste uitvindingen van de twintigste eeuw kan blijken te zijn. Nadat hij door polio verlamd was geraakt ontwierp hij een apparaat waarmee hij zichzelf door middel van een reeks gemotoriseerde katrollen automatisch in bed kon omkeren of overeind hijsen. In 1944 raakte hij bij het aanzetten van de machine in de kabels verstrikt en werd zo door zijn eigen constructie opgehangen en gewurgd.^[47]

Wegens het uitbannen van het cfk-gebruik is de ozonlaag zich aan het herstellen en de verwachting is dat het probleem binnen enkele decennia zal zijn opgelost.

Chromatografie

In 1944 werkte in Cambridge de scheikundige Archer Martin, in opdracht van het British Wool Institute, aan de ontwikkeling van een methode om te bepalen welke aminozuren (de bouwstenen van eiwitten) zich in schapenwol bevinden.

Dat was geen eenvoudige opgave, omdat de verschillende aminozuren qua chemische eigenschappen erg op elkaar lijken en daarom moeilijk van elkaar zijn te (onder)scheiden. Ook na jarenlang onderzoek was het Martin nog steeds niet gelukt enig succes te boeken en stond hij op het punt het bijltje er definitief bij neer te gooien.

Op een middag raakte hij tijdens de lunchpauze in gesprek met een collega die beleefd bij hem informeerde hoe het met zijn onderzoek ging. Blij om zijn probleem te kunnen uitleggen tekende Martin met zijn vulpen een schets op een papieren servetje, waarbij hij niet in de gaten had dat een punt van het servetje in het schoteltje van een kopje thee met een voetbadje lag. De thee werd door het servetje opgezogen en toen de vochtgrens de schets van Martin passeerde, zag die tot zijn stomme verbazing hoe de inkt in het voorbijgaan in verschillend gekleurde chemische componenten uit elkaar werd getrokken. Martin begreep onmiddellijk dat daar de oplossing van zijn probleem zou kunnen liggen, rende terug naar zijn laboratorium, herhaalde de proef met het servetje maar nu met een paar zuivere aminozuren en wat water, en zag toen na kleuring van de aminozuren dat ze keurig van elkaar gescheiden waren.

Martin had zo het principe van de papierchromatografie ontdekt en kreeg daarvoor in 1952 de Nobelprijs. Grappig is te bedenken dat een dergelijke toevallige ontdekking tegenwoordig niet meer zou kunnen worden gedaan, omdat de nu in gebruik zijnde balpeninkt, in tegenstelling tot vulpeninkt, maar uit één component bestaat.

Het enorme maatschappelijke belang van Martins toevallige vondst ligt in het feit dat hij uit de papierchromatografie – die uitsluitend geschikt is voor het scheiden van vloeistoffen en oplosbare vaste stoffen – in de jaren daarna ook de gaschromatografie heeft ontwikkeld. Met deze uiterst gevoelige methode kon worden aangetoond welke schadelijke stoffen als afbraakproducten van verschillende pesticiden, cfk’s, het drijfgas van spuitbussen en koelvloeistof uit afgedankte ijskasten er allemaal in de atmosfeer terecht waren gekomen. En dat was weer de inspiratie voor de biologe Rachel Carson voor het schrijven van haar boek Silent Spring over het eerste voorjaar in de wereldgeschiedenis waarin geen vogeltje meer zou fluiten – insecten eten pesticiden en vogeltjes eten insecten − waarmee ze de aanzet tot een brede milieubeweging in de Verenigde Staten heeft gegeven.^[48]

Grafeen

Dat er voor het verkrijgen van wetenschappelijke vondsten niet altijd hoogwaardige technologie nodig is bleek in 2004 bij de − in 2010 met de Nobelprijs voor natuurkunde gehonoreerde − (deels) serendipistische ontdekking van het grafeen door de Russen Andre Geim en Konstantin Novoselov.

Grafeen − een tweedimensionaal, mono-atomair laagje koolstof met een kippengaasstructuur van gekoppelde zesringen − bezit een aantal bijzondere eigenschappen: het is tweehonderd keer sterker dan staal, geleidt bij kamertemperatuur warmte en elektriciteit beter dan welk ander materiaal ook, is doorzichtig, goedkoop te produceren, toepasbaar in LCD-schermen, lampen, touchscreens en supersnelle kwantumcomputers, en ook te gebruiken als versterker of zelfs als vervanger van plastics, om maar een paar van de belangrijkste toepassingsmogelijkheden te noemen.

Er waren steekhoudende natuurkundige argumenten in omloop die inhouden dat grafeen, waarvan het idee al in 1946 was geopperd, onmogelijk kan bestaan omdat het meteen uit elkaar zou vallen, scheuren, of zichzelf gaat kreukelen of oprollen. Maar Geim is zo’n onderzoeker die het leuk vindt om dingen te proberen die volgens de theorie eigenlijk niet kunnen, en vindt dat iedere onderzoeker een deel van zijn tijd zou moeten vrijmaken voor het doen van onmogelijke, grappige en nutteloze experimenten.^[49] In 2000 werd Geim de Ig Nobelprijs – voor humoristisch onderzoek – nog uitgereikt voor het laten zweven van een kikker in een sterk magneetveld, en had hij al eerder van zich doen spreken door het verzinnen van gekkotape om onder de voeten te plakken van mensen, die daarmee tegen wanden en plafonds zouden kunnen blijven kleven. En het lukte hem om grafeen te maken. De methode om dat te doen hadden hij en Novoselov terloops afgekeken van een technicus in dienst van hun laboratorium die demonstreerde hoe een grafietoppervlak schoongemaakt kan worden door het verontreinigde bovenlaagje er met een stukje plastic plakband vanaf te trekken. Vervolgens gingen beide heren daar net zo lang mee door tot ze een enkel laagje grafiet ter dikte van één atoom overhielden. Om dat te kunnen aantonen moest het grafeen worden neergelegd op een geschikte ondergrond van siliciumoxide en, bekende Nosovelov, ‘precies die ondergrond hadden we toevallig in het laboratorium liggen. Puur geluk.’^[50]

Onmiddellijk na het toekennen van de Nobelprijs werd het grafeen onder natuurkundigen zo’n hot topic dat er in wetenschappelijke tijdschriften vijftig publicaties per week verschenen. Een grappige bijkomstigheid is wel dat het nog een spannende tweestrijd zal worden tussen het grootste en duurste wetenschappelijke apparaat ooit – de Large Hadron Collider – en ongeveer het goedkoopste instrumentarium ooit – het grafiet van een zacht potlood en een rolletje plakband – wat het meest interessante wetenschappelijke resultaat van de laatste jaren zal worden: het Higgs-boson of het grafeen.

Geologie

Een veel onschuldiger maar even interessant voorbeeld van een ongezochte vondst is afkomstig uit de geologie. De Australische geoloog Reginald Sprigg werd in 1946 door de regering eropuit gestuurd om te onderzoeken of de oude en verlaten ertsmijnen in een afgelegen gebied ten noorden van Adelaide met behulp van nieuwe technologie voor het ontginnen mogelijk weer in gebruik konden worden genomen.

Niet geïnteresseerd in oppervlaktegesteenten en al helemaal niet in fossielen keerde hij op een dag tijdens de lunch gedachteloos met de punt van zijn schoen een stuk zandsteen om, en zag tot zijn verrassing dat dit bedekt was met afdrukken van organische structuren. Hij had de vroegste fossielen van enigszins complex organisch leven gevonden, maar het artikel dat hij daarover inzond werd door de redactie van Nature geweigerd. Pas negen jaar later kon Spriggs fossiel door een andere, vergelijkbare vondst op zijn juiste waarde worden geschat.^[51]

Biochemie, moleculaire biologie, gen- of biotechnologie

Voor een ander wetenschapsgebied waar zich vergelijkbare toevallige ontwikkelingen hebben voorgedaan − en nog vaak zullen voordoen − als bij de natuurkunde, met vergelijkbare successen, maar ook met het risico van vergelijkbaar onbeheersbare maatschappelijke gevolgen, moeten we verhuizen van de atoomkern naar de celkern, waar alle chemische informatie over de erfelijke eigenschappen van de levende natuur in het DNA ligt opgeslagen.

De dubbele helix

Hoewel het DNA als chemische substantie al in 1869 werd ontdekt, toen het voor het eerst uit etter werd geïsoleerd, zou het nog tot het begin van de jaren vijftig van de twintigste eeuw duren voor de bioloog James Watson en de fysicus Francis Crick in het Engelse Cambridge een serieuze poging ondernamen de precieze structuur van het grote en complexe DNA-molecuul te doorgronden.

Dat deden ze door het in elkaar puzzelen van bordkartonnen modellen van allerlei in verhouding kleine moleculen (nucleotiden) die als bouwstenen van het DNA worden beschouwd. De noodzakelijke informatie om die schaalmodellen te kunnen maken had Watson uit de standaard vakliteratuur gehaald en het uiteindelijke resultaat van het constructiewerk moest in overeenstemming zijn met de structuurgegevens die al uit het röntgenanalytische onderzoek van Erwin Charg­aff, Maurice Wilkins en Rosalind Franklin bekend waren: het geheel moest de vorm van een dubbele spiraal, dubbele helix of wenteltrap hebben. Maar met de constructie van het toren-van-Babel-achtige bouwwerk vlotte het niet zo erg. De bordkartonnen stukjes van de puzzel wilden maar niet passend op hun plaats vallen, tot Watson op een dag, terneergeslagen door het uitblijven van resultaat en daarmee het uitzicht op de Nobelprijs, met de tijdelijk op zijn kamer gestationeerde fysisch-chemicus Jerry Donohue over de problemen met zijn werk in gesprek raakte. Toen bleek dat Donohue toevallig op de hoogte was van een al jaren eerder in de vakliteratuur binnengeslopen misvatting over de structuur van Watsons bouwstenen en omdat hij daarbij ook nog beschikte over de juiste gegevens, kon Watson meteen opnieuw gaan knippen, plakken en vouwen.

En nu met veel meer succes, want volgens zijn beschrijving van dat gebeuren hoefde er niet meer geknoeid te worden en bleken alle waterstofbindingen in het molecule zich vanzelf te vormen. Watsons morele gesteldheid schoot als een raket omhoog toen hij begreep dat hij de oplossing van het raadsel te pakken had^[52] – en waarschijnlijk ook de Nobelprijs. Aan het eind van The Double Helix, het boek dat hij over deze in 1962 inderdaad met de Nobelprijs gehonoreerde ont­dekking schreef, verklaart Watson dat het onvoorziene voordeel dat Jerry Donohue bij hem op de kamer zat nooit meer ter sprake is gekomen:

Maar als hij niet bij ons in Cambridge geweest was, zou ik nu waarschijnlijk nog met de verkeerde gegevens aan het fröbelen zijn geweest.’^[53]

De genetische vingerafdruk

In de jaren tachtig van de twintigste eeuw was de moleculair-bioloog Alec Jeffreys van de universiteit in Leicester op zoek naar een methode om overeenkomsten in het DNA van verschillende personen op het spoor te komen om zo familieverbanden te kunnen vaststellen.

Er waren nogal wat twijfelachtige verzoeken van immigranten om te worden toegelaten op basis van een geclaimde familierelatie met reeds in Engeland woonachtige personen. Waar Jeffreys bij zijn onderzoek toevallig tegenaan liep, was een eigenaardigheid van het DNA die juist van persoon tot persoon blijkt te verschillen en zo als voor ieder individu unieke eigenschap gebruikt kan worden als genetische ‘vingerafdruk’.

In 1983 werd er in Engeland een vijftienjarig meisje verkracht en vermoord zonder dat de dader kon worden opgespoord. Toen er drie jaar later daar in de buurt eenzelfde voorval plaatsvond, kon er wel een verdachte worden aangehouden – Richard Buckland, de portier van een nabijgelegen ziekenhuis − die bekende het delict ook gepleegd te hebben. Wegens de overeenkomst tussen beide gevallen leek een hernieuwd onderzoek naar de eerste moord wel op zijn plaats en werd Jeffreys, bij wijze van experiment, voorzien van twee spermamonsters uit de lichamen van de beide meisjes, plus een bloedmonster van Buckland. De verrassende uitkomst van Jeffreys onderzoek was dat de beide spermamonsters inderdaad van dezelfde man afkomstig moesten zijn, maar niet van Richard Buckland, die daardoor de eerste persoon in de geschiedenis werd die, ondanks zijn bekentenis, op basis van zijn genetische vingerafdruk op vrije voeten werd gesteld. Een onderzoek naar het DNA-profiel van vierduizend mannen in de buurt leverde in eerste instantie niets op, tot de dorpsbakker in een loslippige bui in het plaatselijke café vertelde de politie om de tuin te hebben geleid door iemand anders voor hem in de plaats te hebben gestuurd. Na aangifte van een geschokte toehoorder werd de bakker alsnog getest en bleek toen inderdaad de gezochte dader te zijn, die daarmee de eerste persoon was die op basis van zijn genetische vingerafdruk werd veroordeeld en levenslang opgesloten.^[54] Door het verder ontwikkelen van deze techniek is het nu niet alleen mogelijk om op basis van het DNA-profiel een één-op-één-verband te leggen tussen gevonden DNA-sporen en de dader, maar kunnen ook familieverbanden worden aangetoond. Dit betekent dat in het geval van een grootschalig buurtonderzoek een dader niet alleen door het vrijwillig afstaan van zijn eigen DNA, maar ook door dat van familieleden kan worden ontmaskerd. Zo werd in Nederland in 2012 de dader gevonden van de verkrachting van en de moord op een meisje die dertien jaar eerder hadden plaatsgevonden.

Zoals gezegd ligt het DNA aan de basis van de hele levende natuur. Het komt voor in de celkernen van alle levende wezens, ook in eencelligen zoals bacteriën, en brokstukken van het DNA komen voor als virussen die niet tot de levende natuur worden gerekend omdat ze de kristallijne vorm kunnen aannemen en niet zelfstandig, dat wil zeggen zonder gastcel, kunnen voortbestaan. Met de uiterst complexe DNA-structuur in de hand was het voorbereidende werk achter de rug en kon de chemie van het leven pas goed van de grond ko­men. Tegenwoordig zijn er methoden en technieken beschikbaar waarmee veranderingen kunnen worden aangebracht in het erfelijke materiaal door direct chemisch in te grijpen in de moleculaire structuur van het DNA. Dat gebeurt dan met recombinant-DNA-technieken, waaronder het recent ontwikkelde crispr-cas9: op uiterst ingenieuze wijze wordt, meestal met behulp van enzymen en virussen, het DNA in stamcellen uit elkaar geknipt en omgebouwd, en ook kunnen kleine stukjes erfelijk materiaal uit het DNA verwijderd en door andere, wellicht beter geschikte stukjes, vervangen worden. Daarmee zouden in de embryonale fase aangeboren ziekten kunnen worden voorkomen, maar het opent ook de mogelijkheid tot het ontwerpen van baby’s met precies door de ouders gewenste eigenschappen – iets waarvan de gevolgen nog door niemand, zelfs niet bij benadering, kunnen worden overzien.

Geneeskunde

Kraamvrouwenkoorts

Van de andere disciplines dan de natuurwetenschappelijke zijn vooral de medische en farmaceutische wetenschappen rijk aan toevallige vondsten. Naast de ontdekking van penicilline door Alexander Fleming, die tegelijk met vele andere toevallige vondsten op het gebied van de farmaceutische geneeskunde uitgebreid in het volgende hoofdstuk zal worden besproken, is vooral bekend het vinden van de oorzaak van kraamvrouwenkoorts door de Weense arts Ignaz Semmelweis rond 1847.

Deze viel het op dat het sterftecijfer van kraamvrouwen op de afdeling waar vroedvrouwen werden opgeleid veel lager lag dan op de afdeling waar medische studenten, die soms nog met de lijkenlucht uit de snijzaal omgeven waren, hun opleiding ontvingen. Toen Semmelweis toevallig vernam dat een hoogleraar gerechtelijke geneeskunde zich bij een lijkschouwing met een sectiemes in een vinger had gesneden en aan dezelfde bloedvergiftigingsverschijnselen als de kraamvrouwen was overleden, besloot hij dat alle instrumenten en handen die bij het medische onderzoek van kraamvrouwen werden ingezet eerst met zeep en chloorwater gesteriliseerd moesten worden. Dat had een afname van de kraamvrouwensterfte van twaalf naar twee procent tot gevolg, wat hem op een door afgunstige collega’s afgedwongen opname in een psychiatrische inrichting kwam te staan, waar hij veertien dagen later aan een bloedvergiftiging bezweek.^[55]

Syfilis

Een ander typisch voorbeeld van een succesvolle ontdekking door een aaneenschakeling van verkeerde vooronderstellingen, fouten en vergissingen is de Wassermannreactie die wordt gebruikt voor het diagnosticeren van syfilis, een in vroeger tijden veel voorkomende en seksueel overdraagbare ziekte.^[56]

Het is een gecompliceerde procedure die zeer gevoelig is voor kleine afwijkingen in de uitvoering en geen absolute zekerheid geeft over een mogelijke besmetting met de verantwoordelijke bacil. In zijn boek Genesis and Developement of a Scientific Fact uit 1935 schrijft Ludvik Fleck – die ook al van beslissende invloed is geweest op Thomas Kuhns idee over wetenschappelijke revoluties – dat August von Wassermann en zijn medewerkers iets gemeenschappelijks hadden met Columbus:

Zij zochten naar hun eigen ‘Indië’ en waren ervan overtuigd dat ze op de juiste koers lagen, maar ze ontdekten buiten verwachting een nieuw ‘Amerika’. Maar dat was nog niet alles. Hun reis ging niet recht toe recht aan in een bedoelde richting, maar was meer een Odyssee waarbij voortdurend van richting werd veranderd. Ze bereikten zelfs hun doel niet eens. Ze zochten bewijs voor de aanwezigheid van bepaalde stoffen in het bloed (een antigeen of een amboceptor), maar in plaats daarvan vervulden ze een oude wens van de wetenschappelijke gemeenschap: het aantonen van syfilitisch bloed.^[57]

Ook andere bacteriologisch onderlegde commentatoren kwamen tot dezelfde of een vergelijkbare conclusie. Zo schreef Carl Bruck in 1921 over ‘een buitengewoon gelukkig toeval’; Edmund Weil stelde in hetzelfde jaar dat de aanname waarvan Wassermann uitging fout was, maar dat hij daardoor per ongeluk tot een ontdekking van groot praktisch belang kwam; Kurt Laubenheimer voegde daar in 1930 aan toe dat de redenering die Wassermann gebruikte onjuist bleek te zijn, maar dat hij niettemin iets had gevonden dat ‘zelfs vandaag nog niet vervangen kan worden door iets beters’; en de psychiater Felix Plaut tenslotte stelde in 1931 met de kennis van toen:

Gezien de huidige situatie met betrekking tot de serologie in het algemeen en de Wassermannreactie in het bijzonder, willen sommigen August von Wassermann er eigenlijk van beschuldigen van de verkeerde aannames te zijn uitgegaan. Als dat inderdaad het geval is dan was het een zegen dat hij dat heeft gedaan. Want als hij besloten had op de juiste gegevens te wachten, zou hij de naar hem genoemde reactie nooit gevonden hebben. Nu en dan zijn er dwaze suggesties te horen dat een dosis geluk heeft bijgedragen aan de ontdekking van de Wassermannreactie. Maar in de context van dit soort research kunnen we alleen maar van geluk spreken als de ontdekking een kwestie van zuiver toeval is geweest. Maar hier gebeurde juist het tegenovergestelde. Wassermann vond zijn reactie niet bij toeval maar omdat hij er systematisch naar zocht, natuurlijk op basis van de toen beschikbare kennis. Maar schrandere ideeën zijn dikwijls fortuinlijke ideeën, en een vaardige hand is vaak ook een gelukkige hand. Precies dat is een onverklaarbaar deel van de aard van een briljante wetenschappelijk onderzoeker die, van de vele mogelijkheden om een probleem aan te pakken, intuïtief die mogelijkheid kiest die tot succes leidt.^[58]

Op basis van dit alles durfde Fleck te beweren dat het volgende met zekerheid kan worden vastgesteld en kan dienen als paradigma voor vele ontdekkingen:

Uitgaande van verkeerde aannames en op basis van onherhaalbare experimenten is er na vele fouten en omwegen een belangrijke ontdekking gedaan. De belangrijkste spelers in het drama kunnen ons niet vertellen wat er is gebeurd, omdat zij de ontwikkelingen rationaliseren en idealiseren. Sommige ooggetuigen spreken over een gelukkig toeval, en degenen die goed geïnformeerd zijn over de intuïtie van een genie.^[59]

Aids

Vanaf halverwege de twintigste eeuw heeft de mensheid er een serieus probleem bij. Het heet voluit acquired immune deficiency syndrome (aids) en wordt veroorzaakt door een virus dat humane immunodeficiency virus (hiv of aidsvirus) genoemd wordt. Het aidsvirus bestaat uit een klein stukje in een eiwithoesje verpakt moleculair materiaal (RNA) dat er, afgezien van een paar afwijkingen, bijna uitziet als een deel van één kant van de DNA-wenteltrap. Het gevaar van het hiv schuilt in een combinatie van eigenschappen die het bijna, of misschien wel helemaal, ongrijpbaar maken. Zo kan het virus zich, na het binnen­dringen in een menselijke cel, onvindbaar maken door zich met behulp van een enzym (reverse transcriptase) om te bouwen en zich dan te verstoppen in het DNA van de celkern. Tussen de vijf en vijftien jaar later, of misschien nog wel langer (de incubatietijd), kan het daar plotseling, door nog onbekende oorzaak, weer als virus uit tevoorschijn komen om zich ten koste van de gastcel snel te vermenigvuldigen en vervolgens massaal andere cellen te infecteren. De Franse viroloog Montagnier bedacht voor de werking van het aidsvirus de meta­foor van een videocassette die het DNA van de menselijke lichaamscel nodig heeft als afspeelapparatuur. Wordt de cassette in de DNA-streng geschoven en opgestart dan blijkt dat er maar één boodschap aan het adres van de cel op de band staat: ‘Vermenigvuldig mij’. Voor zijn langdurige onderduikadres kiest het virus bij voorkeur die bloedcellen uit die het lichaam moeten beschermen tegen ziekteverwekkers, waardoor het immuunsysteem wordt uitgeschakeld als de ziekte uitbreekt. Degenen die met het hiv zijn besmet (seropositieven) verliezen hierdoor hun weerstand tegen allerlei normaal gesproken ongevaarlijke infectieziekten. Ook kan het virus zich toegang verschaffen tot het uiterst kwetsbare hersen- en zenuwstelsel, waardoor bestrijding zonder schadelijke bijwerkingen moeilijk wordt. Maar de belangrijkste eigenschap die het virus zijn ongrijpbaarheid verleent is het gemak en de snelheid waarmee het zichzelf kan ombouwen tot nieuwe varianten, die niet meer door het gealarmeerde immuunsysteem of door een voor de oorspronkelijke vorm ontwikkeld vaccin herkend kunnen worden. Die ombouwoperatie, waar een griepvirus nog een jaar voor nodig heeft, verricht het aidsvirus binnen een paar dagen, zo niet binnen een paar uur. Er is dan ook niet zozeer sprake van één aidsvirus, als wel van een inmiddels uit honderden, duizenden of misschien wel miljoenen leden bestaande familie, waarvan nieuwere varianten steeds grotere resistentie tegen vaccins bezitten. Dit laatste is nog geconstateerd op de aidsconferentie in 2002, naar aanleiding van het groeiende aantal nieuwe besmettingen in het Westen, terwijl men eerder had gehoopt daar de epidemie volledig onder controle te hebben.

Met betrekking tot de ontdekkingsgeschiedenis van het aidsvirus worden in de media meestal de namen genoemd van de Amerikaan Robert Gallo en de Fransman Luc Montagnier, die elkaar in de race naar geld, roem en de Nobelprijs − of zo men wil naar het lenigen van menselijk leed − regelmatig een spaak in het wiel probeerden te steken. Vóór het aidstijdperk waren de onderzoeksgroepen van beide heren bezig met het opsporen van kankerverwekkende virussen. Omdat Gallo erin was geslaagd een methode te ontwikkelen waarmee witte bloedcellen op de laboratoriumtafel in leven gehouden kunnen worden, kan hem de eer worden gegund de ontdekker te zijn van het eerste virus (HTLV) dat bij mensen een bepaald type witte bloedcellen aanzet tot snelle deling en woekerachtige groei − een vorm van leukemie, of bloedkanker. Of eigenlijk is die ontdekking eerder gedaan door de Nederlandse onderzoekster Elizabeth van der Loo, maar zij kon het verband tussen het virus en de ziekte alleen maar aannemelijk maken en niet onomstotelijk bewijzen.^[60] Gallo verkeerde lang in de veronderstelling dat hetzelfde virus zowel leukemie als aids veroorzaakt. Montagnier nam de kweekmethode van witte bloedcellen van Gallo over en vond toen in een monster van de gezwollen lymfklieren van een homoseksuele modeontwerper die in de Verenigde Staten was geweest een virus dat de cellen juist doodde in plaats van ze tot snelle deling aan te zetten.^[61] Een onverwachte ontdekking omdat Montagnier niets had gedaan dat hij anders, bij zijn normale kankeronderzoek, ook niet deed:

Er was niets nieuws aan wat ik toen met het monster van de lymfklier deed. Dezelfde techniek gebruikte ik al jarenlang met het materiaal van kankerpatiënten. De lymfocyten groeiden goed, er gebeurde twee weken lang niks bijzonders. Toen ontdekte mijn medewerkster Françoise Barré-Sinoussi de eerste hint van reverse transcriptase in het kweekmedium, een aanwijzing voor de aanwezigheid van een retrovirus.^[62]

En toen dat virus witte bloedcellen bleek te doden in plaats van hun deling te stimuleren rees het vermoeden dat het om een ander virus moest gaan dan het HTLV van Gallo. Dat Gallo het aidsvirus níet vond kwam doordat de Amerikaanse seropositieven van wie hij de bloedcellen betrok zowel met hiv als met HTLV besmet waren en het effect van het HTLV de werking van het hiv maskeerde. Montagnier zei over het succes van de Fransen:

Wij hebben geluk gehad. In de Verenigde Staten waren er aidspatiënten die tevens door HTLV waren geïnfecteerd. Wij hadden het geluk dat die er in Frankrijk nauwelijks waren. De situatie was bij ons makkelijker te ontwarren dan in de Verenigde Staten.^[63]

Gallo ontwikkelde dus de methode maar kon het virus niet vinden, en Montagnier vond met die methode het virus hoewel hij er niet naar zocht. Tussen de twee onderzoeksgroepen ontstond een verbeten strijd over wie er recht op had de echte ontdekker te zijn, die uiteindelijk werd bijgelegd door een overeenkomst tussen de Franse president François Mitterrand en de Amerikaanse president Ronald Reagan.^[64]

Naast de toevalligheden in de ontdekkingsgeschiedenis van het aidsvirus is er ook reden tot bezorgdheid over de weliswaar niet bewezen werkelijke, maar nog steeds zeer goed mogelijke toevalligheden in de ontstaansgeschiedenis. Er is weinig met zekerheid bekend over de herkomst van het zich buiten de westerse wereld nog steeds verspreidende aidsvirus, maar algemeen wordt aangenomen dat het oorspronkelijk uit Afrika afkomstig is, waar het zich uit een apenvirus heeft ontwikkeld. Van de andere hypothesen is de opmerkelijkste dat het virus wel eens per ongeluk uit een genetisch laboratorium ontsnapt zou kunnen zijn,^[65] en het zijn niet de minsten die deze mogelijkheid serieus nemen: de Britse astronoom en natuurkundige Fred Hoyle vindt de structuur van het virus zo merkwaardig dat het moeilijk is te geloven dat het niet uit een laboratorium afkomstig zou zijn.^[66] Dit vermoeden wordt gevoed door een aantal omstandigheden, zoals het plotselinge opduiken van de ziekte in 1978/’79 en het zich voordoen van sterk op aids lijkende epidemieën onder de apen van een proefdierenlaboratorium in New York, tien jaar vóór de eerste menselijke aidsgevallen werden opgemerkt. In dat New Yorkse laboratorium werd kankeronderzoek gedaan. Uit menselijke tumoren werden virussen geïsoleerd, gezuiverd en dan bij apen ingespoten om zodoende de ziekteverschijnselen te kunnen bestuderen en een bestrijdingswijze te ontwikkelen. Nu beperkte men zich daarbij niet uitsluitend tot natuurlijke virussen, zo gaat de hypothese verder, maar door het toepassen van recombinanttechnieken werden ook kunstmatige virussen samengesteld en hun effecten op dierlijk weefsel onderzocht. Tussen de nieuwe, kunstmatige varianten kan zich een voor mensen gevaarlijk type hebben bevonden dat zich via de dierverzorgers of de onderzoekers een weg naar buiten heeft gebaand. Degenen die deze hypothese voor onwaarschijnlijk houden, wijzen erop dat de noodzakelijke recombinanttechnieken in het midden van de jaren zeventig van de vorige eeuw − de vermoedelijke geboortedatum van het aidsvirus − nog niet voorhanden waren.

Maar er is nog een andere mogelijkheid waardoor eigenschappen van virussen in een laboratoriumsituatie kunnen veranderen.^[67] Als bestaande virussen bij wijze van experiment worden toegediend aan een ander type cel dan waar ze van nature in thuishoren, zijn ze in staat hun moleculaire structuur zelf te wijzigen in een poging zich aan hun nieuwe gastcel aan te passen. In feite werd deze techniek in 1880 al in omgekeerde zin op bacteriën toegepast door Louis Pasteur, om een voor kippen kwaadaardige cholerabacil door een veranderde kweekomgeving zo om te bouwen dat kippen er niet meer aan stierven maar wel resistent werden tegen de oorspronkelijke kwaadaardige soort.^[68] Het aantal op deze ma­nier te induceren veranderingen blijkt bij sommige aidsvirussen dusdanig groot dat in nog maar één op de tien geïnfecteerde celculturen het oorspronkelijke virus kan worden teruggevonden. In negentig procent van de gevallen heeft het virus zich omgebouwd tot een ander type dat best voor de gastcel schadelijk zou kunnen zijn. Voor de experimenten in het New Yorkse laboratorium werd het celweefsel van proefdieren gebruikt, meestal apen. Het vangen en houden van de apen, en het ontwikkelen van celcultuurtechnieken, bracht met zich mee dat vele mensen, zowel in Europa als in Afrika en de Verenigde Staten, met de apen, hun weefsel en hun bloed in aanraking kwamen, waarmee de voornaamste voorwaarde voor een ‘toevallige’ gastheerwisseling aanwezig was, zeker gezien de geringe genetische afstand tussen apen en mensen. In ieder geval is bekend dat DNA, en alles wat erop lijkt, zich in het laboratorium kan verspreiden via stofdeeltjes in de lucht en ook meegenomen kan worden onder de nagels en aan het haar van het laboratoriumpersoneel.^[69]

Tot zover de ontsnappingshypothese. Deze verklaart bijvoorbeeld waarom de ziekte ongeveer tezelfdertijd in alle continenten opdook. Dat aids zich in Afrika en Latijns-Amerika heeft ontwikkeld tot een volksziekte en in Europa en de Verenigde Staten hoofdzakelijk beperkt blijft tot enkele risicogroepen kan het gevolg zijn van allerlei andere factoren, zoals biologische aanleg, verschillende voedings- en seksuele gewoonten, of klimatologische omstandigheden. Varianten van de ontsnappingshypothese gaan uit van runderen of schapen als oorsprong van het virus en een alternatief verspreidingsmechanisme wordt wel gezocht in de wereldwijde pokken- of poliovaccinaties die zijn uitgevoerd door de Wereld Gezondheidsorganisatie (WHO).

Het zijn, zoals gezegd, slechts hypothesen, maar alle ontstaansgeschiedenissen van het aidsvirus zijn tot nu toe slechts hypothetisch. En het blijft een merkwaardige samenloop van omstandigheden dat het aidsvirus ten tonele verscheen in dezelfde periode in de geschiedenis dat de mens bereid en in staat was te gaan knutselen met viraal en het eigen erfelijke materiaal. Montagnier schreef weliswaar in een wat geforceerd aandoende poging tot optimisme dat we onszelf in een bepaald opzicht gelukkig kunnen prijzen omdat de ziekte met uitbreken heeft gewacht tot het tijdperk waarin de medische wetenschap een hoog niveau had bereikt,^[70] maar het omgekeerde is natuurlijk net zo goed mogelijk: toen het niveau van de medische wetenschap hoog genoeg was om zich met het erfelijke materiaal zelf bezig te kunnen houden, brak de ziekte uit en bleek het niveau van de medische wetenschap nog lang niet hoog genoeg om er wat tegen te kunnen doen.

Wat nu voornamelijk te denken geeft, en waar Dick Swaab zich in een andere situatie ook al zorgen over maakte, is dat dit mogelijke verband zo moeilijk ter discussie is te stellen, omdat iedereen ervan uit lijkt te gaan dat zo’n goedbedoelde en veelbelovende onderneming van de wetenschappelijke geneeskunde als kankeronderzoek of pokkenvaccinatie nooit van die catastrofale gevolgen kan of mag hebben, net zoals Max Planck dacht dat energie nooit gekwantiseerd kan zijn en Otto Hahn zeker meende te weten dat kernen nooit kunnen splijten. Zo heeft een betrekkelijk recent boek dat aan het recombinant-DNA-onderzoek is gewijd de uiterst positieve titel De DNA-makers; architecten van het leven meegekregen, waarmee iedere mogelijkheid dat deze architecten ook als slopers bij de dood betrokken zouden kunnen zijn categorisch wordt genegeerd.^[71] In 2005 nog, toen er op een filmfestival een documentaire over de mogelijke medische herkomst van het aidsvirus werd vertoond, klonk er uit de wetenschappelijke wereld alleen maar hoon, verontwaardiging en agressie, en bleek alles nog steeds volstrekt onbespreekbaar, wat toch als wetenschappelijk onwaardig moet worden gekwalificeerd.

Maar zelfs al zou de ontsnappingshypothese op enig moment overtuigend worden weerlegd wat het aidsvirus betreft, dan nog is het risico dat een dergelijk scenario in de toekomst met een ander virus wel zal plaatsvinden allerminst denkbeeldig. Want ondanks afdoende geachte veiligheidsmaatregelen is in de praktijk meermalen gebleken dat virussen toch zo nu en dan uit de genlaboratoria weten te ontsnappen, of zelfs gewoon worden vrijgelaten. Zo heeft een particulier Amerikaans onderzoeksinstituut in 1986 in het geheim in Argentinië een veldexperiment uitgevoerd met genetisch veranderde koepokvirussen, waarmee mensen besmet zijn geraakt. Het virus is vermoedelijk het land binnengesmokkeld in de bagage van een onderzoeker die de diplomatieke status genoot.^[72] En omdat wetenschappers wel vaker derdewereldlanden gebruiken als proeftuin voor hun risicovolle experimenten hoeven de hypothese over de natuurlijke herkomst van het virus uit Afrika en de hypothese over het ontsnappen uit een genlaboratorium elkaar niet per se uit te sluiten.

Veel problematischer wordt het nog als blijkt dat virussen ook kunnen ontsnappen zonder de helpende hand van ‘gewetenloze’ wetenschappers. Bij een uitbraak van het voor dieren dodelijke mond-en-klauwzeer (MKZ) in augustus 2007 in Engeland, naar alle waarschijnlijkheid veroorzaakt door een virus waarmee werd (en wordt) geëxperimenteerd in een laboratorium in de buurt, staan de deskundigen met de mond vol tanden en de handen in het haar, omdat zo’n ontsnapping, gezien de strikte veiligheidsvoorschriften die er worden gehanteerd, naar hun idee helemaal niet mogelijk is. De Nederlandse viroloog Ab Osterhaus – de adviseur van de Nederlandse overheid met betrekking tot de aanschaf van 34 miljoen later overbodig gebleken vaccins tegen de relatief onschuldige Mexicaanse griep en werkzaam bij het bedrijf waarvan hij een aandelenpakketje bezat, maar niettemin door het bestuurscollege van de Leidse universiteit waar hij ook in dienst was is vrijgesproken van belangenverstrengeling en nog regelmatig door de media als deskundige wordt geraadpleegd – Osterhaus dus, die het betreffende laboratorium goed kent, stelde naar aanleiding van die gebeurtenis in een kranteninterview: ‘Op zichzelf kan dat helemaal niet. Dit moet te maken hebben met een menselijke fout.’^[73] En dan volgt er een lijst van veiligheidsmaatregelen die er in een vergelijkbaar laboratorium in Nederland van kracht zijn om dergelijke ontsnappingen te voorkomen. In een straal van drie kilometer rond het gebouw zijn hoge hekken geplaatst om het terrein diervrij te houden. Mocht er toch een hert over het hek springen dan wordt dat onmiddellijk verjaagd of afgeschoten. Iedereen die in het laboratorium werkt – onderzoekers, technische medewerkers, kantine- en schoonmaakpersoneel – moeten alle kleren uittrekken en worden van bedrijfskleding voorzien voor ze het gebouw via een luchtsluis mogen betreden, en bij vertrek wordt er eerst ontsmet en gedoucht voor de eigen kleren weer aan mogen. In het laboratorium heerst onderdruk, zodat er bij lekkage alleen lucht naar binnen stroomt en niet naar buiten, en de onderzoekers werken in speciale kasten waaruit niets kan ontsnappen. Al het afval wordt chemisch bewerkt en het afvalwater wordt eerst tot 120 graden Celsius verhit voor het wordt afgevoerd. Mensen die binnen zijn geweest mogen gedurende drie etmalen geen dierentuin, kinderboerderij of weiland betreden. Voor het werken met virussen die ook voor mensen gevaarlijk zijn gelden nog strengere voorschriften – werken in een soort van maanpakken bijvoorbeeld – maar, zegt een realistische onderzoeker desgevraagd, helemaal uitsluiten dat er iets ontsnapt kan je natuurlijk nooit. Osterhaus wilde nog wel kwijt dat wat er in Engeland is gebeurd voor iedere onderzoeker een nachtmerrie is, maar heeft kennelijk nog wel het idee dat nachtmerries redelijkerwijs te voorkomen moeten zijn. Jammer voor hem – en vooral voor ons − is wel dat nachtmerries zich daar niets van aantrekken, omdat het bij uitstek onredelijke verschijnselen zijn, en de commotie in 2012 rond het ontstaan van nog maar een paar mutaties van een besmettelijke en voor mensen dodelijke variant verwijderde vogelgriepvirus H1N5 is dan ook volkomen gerechtvaardigd, en van het coronavirus was nog geen sprake.

Wat de actuele situatie betreft bestaat er tegen hiv geen vaccin, maar zijn er wel medicijnen die de replicatie van het virus remmen. Deze therapie is zo effectief dat in de westerse wereld de levensverwachting van hiv-positieve patiënten inmiddels de normale levensverwachting benadert, waardoor een hiv-besmetting is veranderd van een dodelijke factor in een chronische ziekte. Het succes van de behandeling heeft ertoe geleid dat de angst om hiv op te lopen sterk is verminderd en het risicogedrag daardoor weer is toegenomen. De laatste jaren wordt in westerse landen daarom weer een duidelijke toename in het aantal nieuwe hiv-besmettingen gezien. In veel derdewereldlanden en met name in zuidelijk Afrika zijn aidsremmers echter zeer moeilijk verkrijgbaar en indien voorhanden vaak onbetaalbaar.

Het covid-19 of coronavirus

De discussie over de herkomst van nieuwe, voor mensen gevaarlijke virussen werd opeens weer actueel toen in januari 2020 in het Chinese Wuhan een uitbraak plaatsvond van het zeer besmettelijke coronavirus, met een vooral voor zieke en oudere mensen relatief hoog risico op mortaliteit. Het pandemische karakter van de ziekte noopte op wereldschaal tot grote beperkingen in de bewegingsvrijheid: een maandenlange volledige lock down van steden, regio’s en zelfs hele landen, met niet alleen dramatische economische, maar ook emotionele gevolgen, en het instellen van een aan oorlogsomstandigheden herinnerende avondklok.

Meteen vanaf het begin circuleerden er twee verschillende hypothesen over de mogelijke herkomst van het virus. Als meest voor de hand liggende bron gold de natuurlijke herkomst vanaf een grote vismarkt in Wuhan waar tamelijk onhygiënische toestanden heersten en veel van de eerste geïnfecteerden daar aanwezig bleken te zijn geweest, zij het niet allemaal en ook de allereerste niet. Als tweede mogelijkheid werd gewezen op een in de buurt van de markt gelegen virologisch laboratorium waar volgens insiders onder meer werd geëxperimenteerd met van vleermuizen afkomstige virussen die vervolgens ontsnapt zouden kunnen zijn. De vicedirecteur van het instituut Yuan Zhiming verklaarde na enige tijd in een interview voor de Chinese staatsomroep:

Wij zijn degenen die virussen onderzoeken. We weten welk onderzoek hier gaande is. Wij hebben een strenge gedragscode en strikte controles bij ons onderzoek. Dit virus kan op geen enkele manier van ons afkomstig zijn.^[74]

Als belangrijkste argument tegen kunstmatige herkomst gebruikte Zhiming de complexiteit van het virus waarvoor de wetenschap de kennis zou ontberen. In het licht van het betoog hiervoor over de mogelijke herkomst van het aidsvirus ‒ gebrekkige wetenschappelijke kennis en de onmogelijkheid van ontsnapping vanwege de strenge voorzorgsmaatregelen ‒ lijken beide argumenten weinig steekhoudend. De Franse Nobelprijswinnaar Luc Montagnier, een van de ontdekkers van het hiv, beweerde juist dat het nieuwe coronavirus gezien de complexe structuur niet van natuurlijke oorsprong kan zijn en in een laboratorium moet zijn ontstaan.

Een onderzoeksteam dat door de World Health Organization naar Wuhan is gestuurd kwam terug met de mededeling dat de herkomst nog steeds niet met zekerheid kon worden vastgesteld, en dat de ontsnappingshypothese niet als onmogelijk, maar wel als zeer onwaarschijnlijk moet worden gekwalificeerd. Feit is wel dat er in Wuhan verschillende virologische laboratoria zijn gevestigd, waar voorafgaand aan de uitbraak met coronavirussen werd gewerkt.^[75] Dat de ontsnappingshypothese een geval van overspannen complotdenken zou betreffen kan sowieso van de hand worden gewezen, omdat er in geval van een ontsnapping geen sprake is geweest van een bewuste opzet waarmee door bepaalde slechte personen of groepen onwenselijke doelen worden nagestreefd, zoals het ontwikkelen van een microbiologisch wapen, maar uitsluitend van onkunde, slordigheid en botte pech van goedbedoelende, maar naïeve onderzoekers.

Mens- en geesteswetenschappen

In de mens- en geesteswetenschappen doet het verschijnsel serendipiteit zich veel minder duidelijk voor, of is in ieder geval veel minder onderzocht en gedocumenteerd, mogelijk doordat de ongezochte vondst van de goed voorbereide geest daar een veel vertrouwdere gast en dus een minder in het oog springend verschijnsel is, vandaar dat slechts enkele voorbeelden worden gegeven.

Antropologie

Een duidelijk geval van serendipiteit is afkomstig van de oorspronkelijk Poolse fysicus, maar later Oostenrijks-Hongaarse antropoloog Bronislaw Malinowski.

In hoofdstuk VII al opgevoerd omdat hij bij een bezoek aan Bertrand Russell zijn hoed was vergeten, ontdekte hij ook bij toeval de methode van participerende observatie – het leren van de taal en het volledig deelnemen aan het dagelijkse leven – voor het bestuderen van niet-westerse culturen, omdat hij zich in 1914 op de toentertijd onder Australië vallende Trobriandeilanden bevond en door het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog, als inwoner van een vijandelijke natie, gedwongen werd daar gedurende vier jaar te blijven.^[76]

Psychologie

In de jaren twintig van de twintigste eeuw werd er bij het Amerikaanse bedrijf voor de productie van elektrische apparaten Hawthorne Works een onderzoek verricht naar productieverhogende factoren op de werkvloer, zoals het invoeren van rustpauzes, muziek tijdens het werk, verhoging van de lichtsterkte en dergelijke. De productiviteit nam met al deze uiterlijke factoren inderdaad toe, maar verrassend bleek dat bij het terugdraaien ervan de productiviteit op onverklaarbare wijze hoog bleef en in sommige gevallen zelfs toenam. De Australische psycholoog en grondlegger van de bedrijfssociologie Elton Mayo gaf de oplossing voor dit onbegrepen Hawthorne-effect toen hij opperde dat het niet om de pauzes, de muziek of het licht ging, maar dat er van de aandacht van het management voor de situatie op de werkvloer een motiverende werking uitging, wat de aanleiding vormde voor een nieuwe, meer op aandacht voor de persoon betrokken managementfilosofie.^[77]

Sociologie

En dan is er nog het in 2004 verschenen The Travels and Adventures of Serendipity; A Study in Sociological Semantics and the Sociology of Science van de socioloog Robert Merton en zijn co-auteur Elinor Barber.

In het boek wordt de handel en wandel van het begrip ‘serendipiteit’ nagegaan en besproken, vanaf de geboorte in de brief van Walpole in 1754 tot aan de datum van voltooiing van het manuscript in pakweg 1958, waarna het zesenveertig jaar op de plank is blijven liggen om in 2004 alsnog te worden uitgegeven, kort na de dood van beide auteurs.^[78] In het voorwoord schrijft de dan 91-jarige Merton het zo jammer te vinden dat Elinor Barber net te vroeg was overleden om het alsnog verschijnen van het boek te kunnen meemaken, waarna hij meteen ook zelf de laatste adem uitblies. Daarnaast was Merton ook de bedenker van de Wet van Stigler, die inhoudt dat er maar weinig uitdrukking bestaan die genoemd zijn naar degene die ze ook bedacht hebben, ook de Wet van Stigler niet.^[79]

Horace Walpoles vermelding van het sprookje over Serendip, schrijven Merton en Barber, was zeker niet uniek in een tijd waarin de belangstelling voor oosterse zaken in het Westen groeiende was, gezien bijvoorbeeld Montesquieus Perzische brieven, Voltaires Zadig, Mozarts Die Entführung aus dem Serail en de odalisken genoemde schilderijen van wulpse, weelderige en schaars geklede oriëntaalse dames aan menige huiskamermuur.

Na de introductie van Walpoles neologisme ‘serendipiteit’ werd de term voor het eerst weer gebruikt in 1875 in het Engelse tijdschrift voor humaniora Notes and Queries, zij het door een – het kan haast geen toeval meer zijn – voormalige scheikundige Edward Solly. Vanaf dat moment nam het begrip binnen de humaniora voortdurend in betekenis toe, om pas in de jaren 1930 aan een waarlijk explosieve carrière in de natuurwetenschappen te beginnen, gevolgd door de intrede in de sociale wetenschappen vanaf 1940. Aan het eind van de twintigste eeuw had het begrip toegang gekregen tot ongeveer alle segmenten van de samenleving – er zijn gedichten over geschreven, opera’s en films over gemaakt − en was het woord SERENDIPITEIT in 1992, gedrukt in vette kapitalen, zelfs aan te treffen op de kaft van een aanbiedingscatalogus voor damesondergoed, weliswaar zonder verdere uitleg of verklaring, maar met de kennelijke bedoeling te suggereren dat de goed voorbereide lezer daarin een keur aan onverwachte vondsten in het vooruitzicht werd gesteld.^[80] Welke vondsten dat zouden moeten zijn lijkt in dit geval nog wel te verzinnen, maar wordt toch opeens weer problematisch als ook een nudistenkamp even buiten Atlanta in de Verenigde Staten Serendipity blijkt te heten.^[81] En wat zou in dit licht de Britse actrice Vivian Leigh bedoeld kunnen hebben toen ze in een interview desgevraagd beweerde twee hobby’s te hebben: bloemschikken en serendipiteit?^[82]

De algehele kwaliteit van de ‘sociologie van de serendipiteit’ van Merton en Barber staat hier niet ter discussie, maar als zij in het begin van hun boek over natuurwetenschappelijke voorbeelden van serendipiteit schrijven dat ‘Wilhelm Röntgen opmerkte dat sommige van zijn fotografische platen gesluierd waren, wat hij toeschreef aan de werking van X-stralen’, dan hebben zij de klok wel eens ergens horen luiden, maar verwarren kennelijk het fluoresceren van Röntgens detectiescherm door de X-stralen met het sluieren van Becquerels fotografische platen als gevolg van natuurlijke radioactiviteit.^[83]

Muziek

De technisch ingenieur bij de marine Frank Watlington, die was gestationeerd op het Palisades Sonar Station in St. Davids, Bermuda, had de opdracht te luisteren of er Russische onderzeeërs in de buurt waren met behulp van hydrofoons, ‘onderwatermicrofoons’, die zevenhonderd meter diep in de oceaan hingen. Maar al wat hij te horen kreeg was het gezang van bultruggen.^[84]

Wetenschapsfilosofie

Als voorbeeld van serendipiteit in de geesteswetenschappen noemt Merton het wetenschapsfilosofische kernidee in het werk van de natuurkundige en wetenschapshistoricus en -socioloog Thomas Kuhn, met wie hij jarenlang goed bevriend is geweest.

Vanwege zijn goede prestaties als student natuurkunde werd Kuhn in 1948 gedurende drie jaar lid van de Harvard Society of Fellows, en raakte in die periode door zijn contact met studenten uit andere disciplines dan de zijne geïnteresseerd in de sociologie. Zo’n tien jaar later trad hij daarom toe tot het net opgerichte Center for Advanced Study in the Behavioral Sciences, en viel het hem onmiddellijk op dat de sociale wetenschappers veel vaker en heftiger met elkaar in discussie gingen over de fundamentele uitgangspunten van hun discipline dan hij van zijn natuurkundige collega’s gewend was. Zo kwam Kuhn op het idee van de paradigma’s – de gedeelde modellen, theorieën en schoolvoorbeelden die binnen een bepaalde beroepsgroep niet meer ter discussie staan – die in de natuurwetenschappen kennelijk een veel krachtiger rol spelen dan in de sociale wetenschappen. Deze ongezochte vondst vormde, naast het lezen van het boek van Ludvik Fleck, de aanleiding tot Kuhns historische onderzoek naar wetenschappelijke wereldbeelden en het schrijven van De structuur van wetenschappelijke revoluties, het boek dat na verschijning in 1962 zo veel stof heeft doen opwaaien (zie hoofdstuk VII).

1. Marcel Janco, ‘Creative Dada’, uit: Willy Verkauf (red.), Dada, Mono­graph of a Movement, Academy Editions 1975, blz. 21. ↑

2. Paul Feyerabend, In strijd met de methode, (vert. Hein Kray), Boom 1977, blz. 352. ↑

3. Royston Roberts, Serendipity, Accidental Discoveries in Science, John Wiley 1989, blz. 86. ↑

4. Huub Schellekens, Breinboek; hersenen, biochemie en de menselijke geest, Aramith 1993, blz. 22. ↑

5. Solomon Snyder, uit: Felix Eijgenraam, NRC Handelsblad, 7-8-’90. ↑

6. Dick Swaab, uit: ‘Ontdekking verschil hersenen hetero’s en homo’s toevallig’, de Volks­krant, 1989. ↑

7. Dick Swaab, uit: Constant Vecht, In de aap gelogeerd, over natuur en cultuur, De Balie 1994, blz. 68. ↑

8. Joseph Henry, uit: Royston Roberts, Serendipity, Accidental Discoveries in Science, John Wiley 1989, blz. 245. ↑

9. Sven Ortoli en Jean Klein, De uitzonderlijke geschiedenis van de supergelei­ding, Van Gennep 1990. ↑

10. Patrick J. Hannan, Serendipity, Luck and Wisdom in Research, iUniverse, Inc (printed on demand), 2006. ↑

11. Robert Merton, Elinor Barber, The Travels and Adventures of Serendipity; A Study in Sociological Semantics and the Sociology of Science, Princeton University Press 2004, blz. 35-36. ↑

12. Uit: Pek van Andel, Serendipi­teit, de paradox van de onge­zochte vondst in wetenschap, kunst en techniek, Stu­dium Genera­le Rijksuniversi­teit Utrecht 1982, blz. 80. ↑

13. http://worlldinformation.blogspot.com/2011/11/first-daguerreotype-invention-and.html ↑

14. C. Hakfoort, ‘Planck, Ein­stein en de geboor­te van de quan­tum­theo­rie’, in: Serendipiteit, de paradox van de onge­zochte vondst in wetenschap, kunst en techniek, Stu­dium Genera­le Rijksuniversi­teit Utrecht 1982, blz. 18. ↑

15. C. Hakfoort, ‘Planck, Ein­stein en de geboor­te van de quan­tum­theo­rie’, in: Serendipiteit, de paradox van de onge­zochte vondst in wetenschap, kunst en techniek, Stu­dium Genera­le Rijksuniversi­teit Utrecht 1982, blz. 19. ↑

16. Royston Roberts, Serendipity, Accidental Discoveries in Science, John Wiley 1989, blz. 141. ↑

17. http://www.vanderbilt.edu/AnS/physics/brau/H182/Term%20Papers/Brian%20Miller.html ↑

18. Marcel Hulspas, Jan Willem Nienhuys, Tussen waarheid & waanzin; een encyclopedie der pseudo-wetenschappen, De Geus 1997, blz. 401. ↑

19. Bruno Latour, Wetenschap in actie; wetenschappers en technici in de maatschappij, (vert. Barbara de Lange, Tilly Maters), Bert Bakker 1988, blz. 99. ↑

20. David Darling, Zwaartekracht. Van Aristoteles tot Einstein en verder, (vert. Eddy Echternach), Veen 2006, blz. 173. ↑

21. Thomas Mann, uit: Maarten Franssen, Archimedes in bad, mythen en sagen uit de geschiedenis van de wetenschap, Prometheus 1990, blz. 106. ↑

22. Bill Bryson, Een kleine geschiedenis van bijna alles, (vert. Servaas Goddijn), Atlas 2006, blz. 201. ↑

23. Royston Roberts, Serendipity, Accidental Discoveries in Science, John Wiley 1989, blz. 146. ↑

24. Bill Bryson, Een kleine geschiedenis van bijna alles, (vert. Servaas Goddijn), Atlas 2006, blz. 140-141. ↑

25. Bill Bryson, Een kleine geschiedenis van bijna alles, (vert. Servaas Goddijn), Atlas 2006, blz. 519. ↑

26. John Bernal, Sociale geschie­denis van de weten­schap, (vert. E. Marijs, F. Oomes, H. Oosthoek), SUN 1971, blz. 545. ↑

27. Peter Watson, Grondleggers van de moderne wereld; een geschiedenis van de 20^ste eeuw, (vert. Margreet de Boer, Rob de Ridder, Joost Zwart), Spectrum/Manteau 2005, blz. 90-92. ↑

28. Jeanette Winterson, Kersen kruisen, (vert. Geertje Lammers), Bert Bakker 1990, motto. ↑

29. Peter Watson, Grondleggers van de moderne wereld; een geschiedenis van de 20^ste eeuw, (vert. Margreet de Boer, Rob de Ridder, Joost Zwart), Spectrum/Manteau 2005, blz. 64. ↑

30. Hugo Ball, De vlucht uit de tijd, (vert. Hans Driessen), Vantilt 2016, blz. 70. ↑

31. Peter Watson, Grondleggers van de moderne wereld; een geschiedenis van de 20^ste eeuw, (vert. Margreet de Boer, Rob de Ridder, Joost Zwart), Spectrum/Manteau 2005, blz. 260. ↑

32. Peter Watson, Grondleggers van de moderne wereld; een geschiedenis van de 20^ste eeuw, (vert. Margreet de Boer, Rob de Ridder, Joost Zwart), Spectrum/Manteau 2005, blz. 260 ↑

33. Bill Bryson, Een kleine geschiedenis van bijna alles, (vert. Servaas Goddijn), Atlas 2006, blz. 201. ↑

34. João Magueijo, A Briljant Darkness. The Extraordinairy Life and Disappearance of Ettore Majorana, The Troubled Genius of the Nuclear Age, Basic Books 2009, blz. 132. ↑

35. Royston Roberts, Serendipity, Accidental Discoveries in Science, John Wiley 1989, blz. 147. ↑

36. Otto Hahn, uit: Seren­dipiteit, de paradox van de onge­zochte vondst in weten­schap kunst en techniek, Studium Generale Rijksuni­versi­teit Utrecht 1982, blz. 76. ↑

37. Royston Roberts, Serendipity, Accidental Discoveries in Science, John Wiley 1989, blz. 147-148. ↑

38. Peter Watson, Grondleggers van de moderne wereld; een geschiedenis van de 20^ste eeuw, (vert. Margreet de Boer, Rob de Ridder, Joost Zwart), Spectrum/Manteau 2005, blz. 399.

    ↑

39. Bruno Latour, Wetenschap in actie; wetenschappers en technici in de maatschappij, (vert. Barbara de Lange, Tilly Maters), Bert Bakker 1988, blz. 148. ↑

40. Victor Weisskopf, ‘Physics and Society’, Vol. 12, blz. 12, oktober 1983, in: Revo­luon special Weten­schap en bewape­ning, januari 1985. ↑

41. Greenpeace zwartboek over het nucleaire tijdperk, M&P 1990. ↑

42. João Magueijo, A Briljant Darkness. The Extraordinairy Life and Disappearance of Ettore Majorana, The Troubled Genius of the Nuclear Age, Basic Books 2009, blz. 105. ↑

43. Greenpeace zwartboek over het nucleaire tijdperk, M&P 1990. ↑

44. Wetenschapsbijlage de Volkskrant 22-10-’94. ↑

45. http://en.wikipedia.org/wiki/Tokaimura_nuclear_accident ↑

46. Bill Bryson, Een kleine geschiedenis van bijna alles, (vert. Servaas Goddijn), Atlas 2006, blz. 187-188. ↑

47. Bill Bryson, Een kleine geschiedenis van bijna alles, (vert. Servaas Goddijn), Atlas 2006, blz. 190-191. ↑

48. Patrick J. Hannan, Serendipity, Luck and Wisdom in Research, iUniverse, Inc (printed on demand) 2006, blz. 28-30. ↑

49. Marc Laan, ‘Nobelprijs natuurkunde voor een plakbandje’, Het Parool, 9-10-2010. ↑

50. Margriet van der Heijden, ‘Bestaat niet’, NRC Handelsblad, 9-10-2010 ↑

51. Bill Bryson, Een kleine geschiedenis van bijna alles, (vert. Servaas Goddijn), Atlas 2006, blz. 417. ↑

52. James Watson, uit: Royston Roberts, Serendipity, Accidental Discoveries in Science, John Wiley 1989, blz. 229. ↑

53. James Watson, uit: Royston Roberts, Serendipity, Accidental Discoveries in Science, John Wiley 1989, blz. 229-230. ↑

54. Peter Watson, Grondleggers van de moderne wereld; een geschiedenis van de 20^ste eeuw, (vert. Margreet de Boer, Rob de Ridder, Joost Zwart), Spectrum/Manteau 2005, blz. 705-706. ↑

55. Uit: Seren­dipiteit, de paradox van de onge­zochte vondst in weten­schap kunst en techniek, Studium Generale Rijksuni­versi­teit Utrecht 1982, blz. 86-87. ↑

56. Ludwik Fleck, Genesis and Developement of a Scientific Fact, (transl. Fred Bradley, Thaddeus Trenn), The University of Chicago Press, 1981 blz. 30. ↑

57. Ludwik Fleck, Genesis and Developement of a Scientific Fact, (transl. Fred Bradley, Thaddeus Trenn), The University of Chicago Press, 1981 blz. 69-70. ↑

58. Ludwik Fleck, Genesis and Developement of a Scientific Fact, (transl. Fred Bradley, Thaddeus Trenn), The University of Chicago Press, 1981 blz. 74-75. ↑

59. Ludwik Fleck, Genesis and Developement of a Scientific Fact, (transl. Fred Bradley, Thaddeus Trenn), The University of Chicago Press, 1981 blz. 76. ↑

60. Simon Rozendaal, AIDS, de jacht op een virus, Natuur & Techniek 1990, blz. 35. ↑

61. Simon Rozendaal, AIDS, de jacht op een virus, Natuur & Techniek 1990, blz. 38. ↑

62. Simon Rozendaal, AIDS, de jacht op een virus, Natuur & Techniek 1990, blz. 34. ↑

63. Simon Rozendaal, AIDS, de jacht op een virus, Natuur & Techniek 1990, blz. 38-39. ↑

64. Richard Sennett, De ambachtsman; de mens als maker, (vert. Willem van Paassen), Meulenhoff 2020, blz. 281. ↑

65. Revo­luon, jrg. 10 nr. 1, april 1985; jrg. 11 nr. 1, april 1986; jrg. 12 nr. 2, november 1987. ↑

66. Fred Hoyle, uit: John Horgan, Het einde van de wetenschap; Over de grenzen van onze kennis, (vert. Henk Moerdijk), Ambo 1996, blz. 116. ↑

67. Revoluon, jrg. 13 nr. 1, december 1988, blz. 22-23. ↑

68. Huub Schellekens e.a., De DNA-makers; architecten van het leven, Natuur & Tech­niek 1993, blz. 76. ↑

69. Huub Schellekens e.a., De DNA-makers; architecten van het leven, Natuur & Tech­niek 1993, blz. 69-71. ↑

70. Luc Montagnier, uit: Simon Rozendaal, AIDS, de jacht op een virus, Natuur & Techniek 1990, blz. 19. ↑

71. Huub Schellekens e.a., De DNA-makers; architecten van het leven, Natuur & Tech­niek 1993. ↑

72. Felix Eygenraam, ‘Proef met genetisch gemanipu­leerd virus’, NRC Handelsblad, 9 april 1988. ↑

73. ‘Menselijke fout enige verklaring’, Het Parool, 7 augustus 2007. ↑

74. Bob van Huet, ‘Directeur “verdacht” virusinstituut Wuhan reageert voor het eerst op wilde complottheorie coronavirus”, AD digitaal 18 april 2020. ↑

75. Sander Voormolen, ‘Waar het coronavirus vandaan komt is nog altijd een raadsel’, NRC 31 maart 2021. ↑

76. Uit: Seren­dipiteit, de paradox van de onge­zochte vondst in weten­schap kunst en techniek, Studium Generale Rijksuni­versi­teit Utrecht 1982, blz. 77. ↑

77. Pieter van Strien, Psychologie van de wetenschap. Creativiteit, serendipiteit, de persoonlijke factor en de sociale context, Amsterdam University Press 2011, blz. 122. ↑

78. Robert Merton, Elinor Barber, The Travels and Adventures of Serendipity; A Study in Sociological Semantics and the Sociology of Science, Princeton University Press 2004. ↑

79. http://www.refdag.nl/wet_van_verkeerde_vernoeming_1_378072 ↑

80. Robert Merton, Elinor Barber, The Travels and Adventures of Serendipity; A Study in Sociological Semantics and the Sociology of Science, Princeton University Press 2004, blz. 289. ↑

81. Robert Merton, Elinor Barber, The Travels and Adventures of Serendipity; A Study in Sociological Semantics and the Sociology of Science, Princeton University Press 2004, blz. 289. ↑

82. Robert Merton, Elinor Barber, The Travels and Adventures of Serendipity; A Study in Sociological Semantics and the Sociology of Science, Princeton University Press 2004, blz. 93. ↑

83. Robert Merton, Elinor Barber, The Travels and Adventures of Serendipity; A Study in Sociological Semantics and the Sociology of Science, Princeton University Press 2004, blz. 18-19. ↑

84. Michael Spitzer, De muzikale mens. Een wereldgeschiedenis, (vert. Rob de Ridder), Spectrum 2021, blz. 372. ↑