Hand van de meester

Het American Institute of Physics prijst de prent aan als 'looking into the mind of a Nobelist'. Kijken in het hoofd van de Nobelprijswinnaar. Wat we zien is een vel papier vol formules, merkwaardig schuin naar beneden en steeds krapper op elkaar geschreven. Een trechter vol symbolen en verbanden. Hier en daar een diagrammetje, nauwelijks doorhalingen. Een enkele inktvlek.


Die winnaar, dat is in elk geval de Chinees-Amerikaanse theoretisch natuurkundige Tsung Dao Lee, die in 1957 samen met collega Chen-Ning Yang naar Stockholm werd geroepen voor de prijs der prijzen. In 1956 werkten ze samen op Columbia University, New York. Dit vel is daarbij gebruikt, weten de historici - vandaar ook die diagonale vorm. Maar wat gebeurt er in 's hemelsnaam in dat hoofd?


Theoretische natuurkunde, uiteraard. Het vel wemelt van de symbolen waarmee theoretici eigenschappen en grootheden van deeltjes en krachten weergeven. De griekse psi, die de quantummechanische golffuncties aangeeft. Er zijn k-vectoren, met pijltjes erboven, integralen over ingewikkelde e-machten, en gamma-matrixoperatoren: kleine wiskundige machientjes die de ene fysische grootheid verwerken tot een heel andere. Veel in oudere notatie, zien de hedendaagse kenners meteen.


Maar wat staat er? Niet veel soeps, om eerlijk te zijn. Dit is geen samenhangende berekening, nergens staat een heldere conclusie. Laat staan een eureka-moment, met een hok er omheen en een uitroepteken: kijk!


Het belangrijkste woord is net iets links van het midden wel omcirkeld: conjugation. Waarover Lee, met Yang, hier nadenkt is vormen van symmetrie in de deeltjeswereld. Daar was iets raars mee. De vergelijkingen van de deeltjesfysica zien er hetzelfde uit als de tijd wordt omgekeerd, de ladingen van plus naar min verwisseld, of de hele situatie in een spiegel bekeken. Op papier lijkt het allemaal niets uit te maken.


Maar in de echte deeltjeswereld is dat niet zo: daar is links of rechts wel van belang. In 1957 was de Nobelprijs voor de theorie die dat verklaart.


Het aantekenblok vertoont elementen van die theorie, maar zonder veel samenhang. Lee noteert kleine invalletjes, nuttige wiskundige geheugensteuntjes en verbanden die hij eerst even moet testen voor gebruik. Soms zien we hem uitleggen, bijvoorbeeld bij dat boogdiagrammetje middenonder, waar het gaat van C naar T naar thèta, naar T naar P en weer naar C. Op zichzelf pakken tijdomkering, ladingomkering en spiegeling in hun theorie niet neutraal uit, maar in combinatie wel. Dat is de prijswinnende gedachte.


Maar er is ook iets geks. De echte doorbaak van Yang en Lee stamt al uit 1952. Dat uitgerekend dit vel van vier jaar later online tentoongesteld wordt, heeft dus maar één reden. Lee's aan aantekeningen van de echte doorbraak zijn weg. Wist hij veel.


Uitleg:

Jan Pieter van der Schaar, Sander Bais, Gerard 't Hooft.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden