Lemaître, Georges Henri Joseph Édouard (1894-1966)

EnglishNederlandsfrançais

Lemaître met Albert Einstein. Bron: Kragh, Helen, "Georges Lemaître, een boegbeeld van de kosmologie",p. 123.

Kosmoloog en priester, geboren op 17 juli 1894 in Charleroi en overleden te Leuven op 20 juni 1966. Lemaître was de ontwerper van een model van de expansie van het universum vanuit een primitief atoom, en wordt daarom de "vader van de big bang" genoemd.

Biografie

Lemaître volgde Latijn-Grieks aan het Collège du Sacré-Coeur. Na een voorbereidend jaar wis- en natuurkunde aan het College Sint-Michel, schreef hij zich in 1911 in aan de Universiteit van Leuven voor de studies Ingenieurswetenschappen en Wijsbegeerte. Op 25 juli 1913 werd hij kandidaat in de ingenieurswetenschappen. Zijn eerste doctoraat rondde hij af op 21 juli 1914. Toen de Eerste Wereldoorlog uitbrak, zag Lemaître zich echter gedwongen om zijn studies te onderbreken . Hij nam vrijwillig dienst als djudant bij de artillerie. Na de oorlog, in april 1919, nam de jongeman de draad van zijn studies terug op, maar schreef zich ook in voor de kandidatuursopleiding in de wis- en natuurkunde. Op 27 november 1919 behaalde hij zijn baccalaureaat in de thomistische wijsbegeerte. Op 31 juli 1920 promoveerde hij ten slotte ook tot doctor in de wis- en natuurkunde. Zijn promotor was Charles-Jean de La Vallée Poussin. In oktober van datzelfde jaar trad Lemaître in in het seminarie van Mechelen. Op 22 september 1923 ontving hij zijn priesterwijding.

In 1923 was Lemaître een van de gelukkigen die door middel van fondsen van de Belgische regering en van de C.R.B in Engeland en de USA kon gaan studeren. Aan de Universiteit van Cambridge werd de jonge priester als student-onderzoeker in het team van Arthur Eddington (1882-1944) opgenomen. Na een jaar maakte het Engelse Cambridge plaats voor het Amerikaanse Massachusetts, waar hij tot 1925 aan het Institute of Technology (M.I.T) een doctoraat voorbereidde over The gravitational field in a fluid sphere of uniform invariant density according to the theory of relativity. Hij ontving hiervoor in juli 1927 de Ph.D.-titel in de natuurkunde. Tijdens zijn Amerika-verblijf werkte Lemaître ook een tijdlang als stagiair aan het observatorium van Harvard en bezocht hij andere sterrenwachten. Hij had er ook een ontmoeting met Ernest Hubble. Op het California Institute of Technology ontmoette hij Robert Millikan, een van de pioniers in het onderzoek naar de kosmische straling. Aan het Lowell Observatory in Flagstaff (Arizona) ontmoette hij Vesto Slipher, die in de spectra van de meeste spiraalnevels een roodverschuiving had vastgesteld. Na zijn terugkeer werd Lemaître aangesteld als deeltijds docent en vervolgens als gewoon hoogleraar aan de Universiteit van Leuven. De driedubbele doctor doceerde er relativiteit, geschiedenis van de wiskunde en de natuurwetenschappen en wiskundige methodologie. Het was in Leuven dat hij werkte aan zijn hypothese van het dynamische en uitdijende heelal waarover hij in 1927 zijn later befaamd geworden artikel Zijn artikel “Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques" publiceerde.

Ondanks zijn Leuvense benoeming verbleef Lemaître in de jaren '30 nog meerdere malen in de Verenigde Staten. Een eerste verblijf, van augustus 1932 tot februari 1933, was bekostigd door de C.R.B. Aanvankelijk verbleef Lemaître aan het Harvard College Observatory en aan M.I.T, maar na kerstmis 1932 verhuisde hij naar Pasadena om te werken aan het California Institute of Technology. Hier ontmoette hij Albert Einstein (1879-1955). Na een kort verblijf in Leuven, was Lemaître van september 1933 tot maart 1934 in Washington om als gastprofessor les te geven aan de Catholic University of America. Hij doceerde er over de astronomische toepassingen van de relativiteit. Van september 1934 tot juni 1935 verbleef de priester aan de School of Mathematics van het Institute of Advanced Studies van Princeton, waar Einstein een vast verblijf had. In februari 1938 keerde Lemaître nogmaals naar Amerika terug, ditmaal als gastprofessor aan het departement Wiskunde aan de University of Notre Dame du Lac in Indiana. Aan de vooravond van de Tweede Wereldoorlog was hij terug in Leuven.

De Tweede Wereldoorlog onderbrak Lemaîtres intense internationale contacten. Hij en zijn familie trachtten te vluchten, een poging die echter mislukte. Omwille van de beschadiging van zijn huis tijdens een bombardement zag hij zich genoodzaakt om naar Brussel te verhuizen. Eind juni 1940 hervatte de universiteit van Leuven haar onderricht. De aanwezigheid van studenten van de ULB- de Brusselse universiteit had in november 1941 haar deuren gesloten- zorgde echter voor levensbeschouwelijke spanningen Een interventie van Lemaître bij de rector zorgde ervoor dat deze studenten van religieuze verplichtingen werden ontslagen .

In 1964 werd Lemaître toegelaten tot het emeritaat. op het einde van dat jaar werd hij getroffen door een hartaanval. Nadien bleef zijn gezondheid zeer wankel.

Lemaître werd tijdens zijn seminarietijd lid van de Société scientifique de Bruxelles. Hij werd ook lid van Les Amis de Jésus, een broederschap voor priesters. Op 27 juli 1935 werd hij ere-kanunnik aan het Sint Romboutskapittel te Mechelen. In 1933 werd Lemaître corresponderend lid van de Académie royale des Sciences et Belles-Lettres de Bruxelles en gewoon lid in 1941. In 1949 werd hij directeur van de Klasse der Wetenschappen.
Op 1 juni 1937 werd hij stichtend lid van de Pontificale Academie voor Wetenschappen te Rome. Hij was hiervan voorzitter van 27 maart 1960 tot aan zijn dood.
Op 9 juni 1939 werd hij lid van de Royal Astronomical Society of London.
Hij was Grootofficier in de Leopoldsorde.

Werken

De jonge Lemaître was sterk geïnteresseerd in de relativiteitstheorie van Einstein, die nochtans eerder onbekend was in de kringen van Belgische fysici. Théophile De Donder was de enige die de theorie bestudeerde. Zijn school had dan ook een belangrijke invloed op Lemaître. Ook bestudeerde hij verschillende publicaties van Henri Louis Vanderlinden waaronder La gravifique. In de jaren ’20 en ’30 had Georges Lemaître veel in het buitenland vertoefd en had nauwe vriendschapsbanden aangeknoopt met Einstein, Dirac, Schrödinger, Hubble, Shapley, Eddington, Tolman en Russell. Hij creëerde geen kosmologieschool, maar hij drukte via zijn medewerkers en studenten een langdurige stempel op de Belgische wetenschap. Louis Bouckaert en Charles Manneback waren leerlingen van hem.

Kosmologie, het uitdijend heelal en de Big Bang
Georges Lemaître was een pionier van de kosmologie. Hij formuleerde zijn theorie van het uitdijend heelal in 1927 met het aanvankelijk weinig opgemerkt artikel “Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques". Hij berekende hierin ook de constante waarmee de uitdijing plaatsvindt. Zijn stelling werd in eerste instantie afgewezen door Einstein, die vasthield aan zijn eigen statische model van het universum, maar aanvaard door Hubble en Eddington, die er Engelse vertaling van maakte.

Lemaître was daarbij de eerste die in 1931 een model van de expansie van het universum vanuit een primitief atoom in het raam van Einsteins algemene relativiteitstheorie voorstelde. Het is een model waarin het universum een eindige leeftijd heeft en is ontstaan door een explosie van een oeratoom in het verre verleden. Lemaître schatte hierbij ook dat de leeftijd van het heelal tussen de 10 en 20 miljard jaar moest bedragen. Lemaître introduceerde hier de quantumfysica in de sterrenfysica, waarbij zijn visie heel nauw aansloot bij de quantumfysica van Niels Bohr. Deze bijdrage was de basis van de oerknaltheorie, die hij met succes nog dieper uitwerkte in het artikel L’univers en expansion. Vanaf dan kreeg Lemaître ook internationale erkenning. Zijn theorie kwam bekend te staan onder de naam "big bang" theorie. Ze deed echter ook de discussie tussen geloof en wetenschap oplaaien. Als priester zag Lemaître zich genoodzaakt keer op keer het onderscheid tussen zijn wetenschappelijke werk en zijn geloof aan te duiden. Zelf wenste hij niet dat zijn oerknalhypothese tegen het theologische begrip van de schepping werd uitgespeeld.

Lemaître had ook belangstelling voor kosmische straling en wijdde van 1933 tot 1955 een vijftiental artikelen aan de studie van hun banen in het aardmagnetisch veld.

Wiskundige publicaties
Na de Tweede Wereldoorlog verschoof Lemaîtres aandacht naar de problemen van de hemellichamen en de nummerieke methoden. Hij lag mee aan de basis van de uitbouw van het Rekencentrum aan de Universiteit van Leuven. In 1958 kocht hij voor deze universiteit de eerste computer aan. Hij leverde ook een bijdrage tot de wiskunde, onder meer over de theorie van elliptische integralen, de numerieke analyse, het elementair rekenen en de theoretische mechanica. Zijn doctoraatsverhandeling handelde over de benadering van functies van meerdere veranderlijken door polynomen. De studie van de beweging van drie puntmassa’s onderworpen aan de gravitatiewet van Newton leidde tot een stelsel differentiaalvergelijkingen waarbij singulariteiten optreden die corresponderen met botsingen tussen de lichamen. De regularisatie van dit probleem bestaat uit de introductie van nieuwe coördinaten die de dubbele schokken doen verdwijnen. Een dergelijk coördinatenstelsel werd door Georges Lemaître ingevoerd tussen 1952 en 1954 en draagt zijn naam. Hij was gepassioneerd door elektronische rekenmachines. Hij had interesse voor het aanleren van de elementaire rekentechnieken en stelde voor nieuwe cijfers te gebruiken.

Lemaître ontving voor zijn onderzoek verschillende prijzen en erkenningen. In 1934 won hij de eerste Francqui-prijs voor de wis-, natuur-, scheikundige wetenschappen. In hetzelfde jaar was hij de eerste laureaat van de Mendelmedaille. Op 30 mei 1934 kreeg hij een eredoctoraat van de McGill University (Montreal). Op 10 juni 1936 was hij laureaat van de Prix Janssen van de Société Astronomique de France. In 1950 kreeg hij de Tienjaarlijkse prijs voor de toegepaste wiskunde van de Belgische regering voor de periode 1933-1942. In 1953 ontving hij de eerste Eddington Medal, uitgereikt door de Royal Astronomical Society.

Publicaties

• Lijst met publicaties catalogus KBR geconsulteerd op 28/09/2010 om 10u30.
• Lijst met publicaties catalogus Ugent geconsulteerd op 28/09/2010 om 10u30.
  

Bibliografie

• Rombaut, Hans & Waelkens, Christoffel, "Georges Lemaître", In: Nationaal Biografisch Woordenboek, vol.19, Brussel: Paleis der Academiën, 2009, kol. 585-609.
• Kragh, Helen, "Georges Lemaître, een boegbeeld van de kosmologie", In: Robert Halleux, Geert Vanpaemel, Jan Vandersmissen en Andrée Despy-Meyer (red.), Geschiedenis van de wetenschappen in België 1815-2000, Brussel: Dexia, 2001, vol. 2, p. 123-130.