Gerardus (Gerard) ´t Hooft is een Nederlandse natuurkundige geboren in 1946. Binnen de theoretische natuurkunde beschouwen velen Gerard ´t Hooft als een van de grootsten van het moment (voornamelijk in deeltjesfysica). Zijn vader was scheepsbouwkundig ingenieur , zijn moeder kwam uit een geslacht van wetenschappers. Zijn oudoom was Nobelprijswinnaar Frits Zernike, de uitvinder van de fasecontrastmicroscoop. Zijn oom Nico van Kampen, hoogleraar in Utrecht, zette hem op het pad van de natuurkunde. Sinds 1977 is hij in Utrecht hoogleraar theoretische natuurkunde. In 1999 kreeg hij met Martinus Veltman de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor het ophelderen van de kwantumstructuur van elektrozwakke interacties in de natuurkunde van de elementaire deeltjes. Eerder ontving hij ook al velerlei eerbewijzen, zoals de Israëlische Wolfprijs voor de natuurkunde van 1981, de Franklin Medal uit de VS, de Spinozapremie en een aantal eredoctoraten. De planetoïde 9491 Thooft is naar hem genoemd, Hij is o.a.Commandeur in de Orde van de Nederlandse Leeuw en Officier in het Franse Legioen van Eer. Hij heeft meerdere boeken geschreven en talloze publicaties op zijn naam staan. Tegenwoordig houdt ´t Hooft zich bezig met de zoektocht naar een theorie van kwantumgravitatie, die de vier fundamentele natuurkrachten in 1 model samenvat, oftewel de kwantummechanica met de algemene relativiteitstheorie verenigd.

Hij is getrouwd met Albertha Anje Schik (Betteke) en heeft twee dochters. Betteke is werkzaam geweest als anesthesist en later als bedrijfsarts.

“De geschiedenis herhaalt zich zelden op een voorspelbare manier.”

Geïnteresseerd in de natuur, maar niet in mensen

Al vanaf de vroegste tijd die ik me kan herinneren was ik verdiept in de natuur, de dingen, dieren, in alles eigenlijk, maar niet in mensen, want die begreep ik niet. Ik herinner me dat ik geïntrigeerd was door het wiel, een uitvinding van iemand die heel slim moet zijn geweest, terwijl de dieren duidelijk geen wielen kenden. Zo slim wilde ik ook worden. Dat klinkt voor sommige misschien als onhaalbaar, maar ik was 7 jaar toen mijn oudoom met de Nobelprijs werd geëerd. Je kon dus  nieuwe microscopen uitvinden door goed na te denken over de natuurkrachten. Enige jaren later wisten de Russen met een raket een kunstmaan in een baan om de aarde brengen, de Sputnik. De televisie werd uitgevonden. De eerste computers kwamen er aan. Er werd gepraat over de enorme hoeveelheid energie in een atoomkern, en dat kernenergie de wereld zou veranderen. Kortom, ik groeide op in een fantastische tijd waar veel nieuws werd uitgevonden. Ik wist het toen al, dat ik natuurkundige zou worden. Mijn oom, Nico van Kampen was mijn voorbeeld en mijn vraagbaak. Van hem heb ik geleerd hoe je vragen moest stellen over de natuur, en hoe je door zo zuiver mogelijk te redeneren en vergelijkingen op te lossen, de natuur kon begrijpen en nieuwe dingen kon ontdekken. De wereld van de mensen was nog steeds te ingewikkeld voor mij. Maar omdat ik zo goed gemotiveerd was kon ik goed leren. Die oude talen, Grieks en Latijn, werden door veel mensen belangrijk gevonden, en daarom koos ik voor het Gymnasium onderwijs. Ik heb daar nooit spijt van gehad. Die intellectuele sfeer in het Gymnasium sprak me erg aan, maar mijn oom had wel gelijk toen hij zei dat Grieks en Latijn alleen maar ballast waren. Enfin, na het eindexamen ging ik naar Utrecht om theoretische natuurkunde te studeren. Daar gaf mijn oom zijn colleges, en daar wilde ik bij zijn.

Elementaire deeltjes

Het was duidelijk dat de diepste mysteries van de natuur gelegen waren in de atoomkernen, en in de nog elementaire deeltjes die daar in zaten. Een pas benoemde hoogleraar, Martinus Veltman, bestudeerde dat onderwerp en gaf daar college in. Veltman was heel anders van karakter dan mijn oom, hij is een hoofdstuk apart, maar hij was ook heel pienter. Hij had geconstateerd dat je die elementaire deeltjes alleen kunt begrijpen als je heel goed weet wat erover is waargenomen in vele ingenieuze experimenten. En met nuchter (en scherp) verstand kom je dan heel ver.

Renormalisatie

Er zijn verschillende soorten krachten die op die elementaire deeltjes inwerken. De eerste kracht is de elektromagnetische kracht. Die werd vrij goed begrepen. Er was wel iets merkwaardigs mee aan de hand. Als je probeerde uit te rekenen wat die kracht doet met een elementair deeltje, kom je op iets heel raars uit: de massa van een deeltje wordt beheerst door die krachten, maar die invloed is in zekere zin oneindig.  Niettemin kon je stellen dat de uit de experimenten afgeleide massa van een deeltje een gewone, meetbare grootheid is, helemaal niet oneindig. Dat klopt alleen met de berekening als je oneindig van oneindig aftrekt. De `naakte' massa van een deeltje is oneindig negatief, en daar moet je dan die oneindig positieve massa-bijdrage van de electromagnetische kracht tegen laten uitbalanceren tot je de waargenomen massa overhoudt. Dit principe werd `renormalisatie' genoemd, en dat werkte goed voor de electromagnetische kracht. Maar hoe zat dat voor die andere krachten?

De tweede kracht is de zwakke kracht. De experimentele waarnemingen hadden laten zien dat die kracht allerlei aanrakingspunten heeft met elektromagnetisme. Veltman was gestuit op het werk van een Chinese natuurkundige en een Amerikaan, Yang en Mills. Dat lijkt veel op wat ik hebben wil, constateerde hij, maar de vraag was hoe die renormalisatieprocedure hierop moest worden toegepast.

Klinkt ingewikkeld, neem ik aan. Dat was het probleem in ieder geval wel. Veltman kwam met rissen van diagrammen, deeltjes en 'spookdeeltjes' waarmee hij zijn probleem te lijf ging.

Tuig en gangsters

In 1969 studeerde ik af, waarna ik als promovendus verder wilde. Dat renormalisatieprobleem van Veltman, dàt wilde ik onderzoeken. Enfin, wat er toen gebeurde is bekend. We hebben samen de oplossing gevonden. Het was een prachtige tijd waarin we heftige discussies hadden, en hij mij introduceerde in de wereld van de deeltjes fysica en de deeltjesfysici. "Daar zitten tuig en gangsters tussen', waarschuwde hij, maar wat hij daar eigenlijk mee bedoelde begreep ik niet. Het duurde lang, helaas te lang, voordat ik Veltman ook als mens zou begrijpen. Toen had zich inmiddels de breuk tussen ons voltrokken.

De wereld van de deeltjesfysica

Ik kon snel promoveren op de bijdragen die ik heb kunnen leveren rondom dat renormalisatieprobleem, en ook daarna kreeg ik verschillende nieuwe ideeën die heel snel hun weerklank vonden in de wereld van de deeltjesfysica. Er kwam een tijd van nieuwe ontdekkingen over wat nu de 'elektrozwakke' kracht heet, terwijl ook theorieën werden gevonden over een derde kracht, een alles overheersende kracht die "sterke kracht" wordt genoemd. Steeds weer bleek de Yang-Mills theorie centraal te staan, zodat alles een mooi en begrijpelijk geheel ging vormen. De sterke kracht lijkt op elektromagnetisme, maar is op drie soorten ladingen gebaseerd, die men gemakshalve als 'kleuren' aanduidt: rood, groen en blauw. De theorie is ingewikkeld, al is het grondprincipe eenvoudig. Wat ik ontdekt heb is dat je kunt kijken hoe die theorie er uit zou zien als je veel meer dan drie kleuren hebt. Die 'N=oneindig' theorie is overzichtelijker en je kunt er mooie berekeningen mee doen. Anderen hadden ook naar die 'N-oneindig' theorie gekeken, maar de essentiële vereenvoudiging die optreedt in de diagrammen niet opgemerkt. Voorts onderzocht ik een merkwaardigheid in de wiskunde van de Yang-Mills theorie, en kwam toen tot een verrassende ontdekking, namelijk dat sommige van de theorieën die in omloop waren de mogelijkheid inhielden dat je pure magnetische noordpool lading, of pure zuidpool lading, in een nieuw soort deeltje kunt aantreffen. Dat deze 'magnetische monopolen' een consequentie waren van de nieuwe theorieën was nog niet bekend. Wel is deze ontdekking praktisch gelijktijdig gedaan door een Russische collega in Moskou, Alexander Polyakov. Dat alles en nog meer, gebeurde in een paar jaar na mijn promotie. Natuurlijk moet ik erbij zeggen dat theoretische natuurkunde ook door vele collega's beoefend wordt en dat `ontdekkingen' meestal ontstaan in discussies met vakgenoten over de hele wereld.

Eureka moment

Het allerbelangrijkste wat je moet doen als je een ingewikkeld probleem wilt oplossen is vragen stellen. Een probleem is meestal ingewikkeld omdat je door de bomen het uitzicht op het bos kwijt bent geraakt. Probeer al die onderdeeltjes van je vraag eens los van elkaar te zien, om zo tot de kern van je vraag te komen. Velen van mijn collega's denken dat je antwoord 'mooi' moet zijn, maar schoonheid zelf is een slechte indicator. Kijk nou eens naar de vele `eureka' momenten in de geschiedenis van de wetenschap. Ontdekkingen werden niet gedaan doordat iemand 'lelijke' problemen uit de weg ging, maar omdat iemand de elementaire facetten van een probleem wist te ontrafelen. Dikwijls probeert iemand zijn gelijk te bewijzen met de stelling dat 'de geschiedenis zich herhaalt', maar mijn constatering is:

 'de geschiedenis herhaalt zich weliswaar dikwijls, maar doet dat zelden op een voorspelbare manier.'

Etiketten plaatsen

Ik plaats niet graag etiketten op mensen, en wil zelf ook niet in een hoek worden gezet met een etiket op mijn hoofd. Ik ben eerder een determinist genoemd. Met het woord 'determinisme' kan men verschillende opvattingen bedoelen. In mijn geval kun je mijn opvattingen over de kwantummechanica als 'deterministisch' bestempelen. Kwantummechanica is het stelsel van bewegingsvergelijkingen waar alle kleine en kleinste deeltjes aan gehoorzamen. Zo op het oog lijken die gedragingen chaotisch te zijn, alsof ze nooit van te voren weten in welke richting en hoe hard ze moeten bewegen, alsof er een soort 'willekeur' is. Vele collega's zijn ervan overtuigd dat die willekeur een onoverkomelijke eigenschap is van de natuur. Hierdoor wordt uiteindelijk alles in de natuur willekeurig, wat er overblijft zijn statistische regels, waardoor grotere deeltjes en andere objecten alsnog een nauwer gedefinieerd gedrag vertonen.

Is dat onoverkomelijk? Ik geloof daar niks van en ik heb mijn eigen vergelijkingen die mij zeggen hoe het zit, maar, heel anders dan in mijn vroegere jaren, verstarren sommige collega's in hun oudere opvattingen, en luisteren ze niet of nauwelijks meer naar mij.

Natuurwetten bepalen wat er gebeurd

Ik beleef de wereld niet anders dan niet-natuurkundigen; de dagelijkse realiteit van onze materiële wereld maakt het geen verschil hoe je de kwantummechanica interpreteert. De kennis van Natuurkunde heeft het kijken op mijn leven waarschijnlijk wel beïnvloed. De reden waarom ik vroeger zo'n moeite had met het begrijpen van mensen is, lijkt me, dat de meeste mensen een volstrekt irrationele kijk hebben op alledaagse zaken. Met name godsdienstigen koesteren opvattingen waar ik niets mee heb. Volgens mij bepalen uiteindelijk de natuurwetten wat er gebeurt. Maar de natuurwetten reageren niet op `goed' of `kwaad'.  Daar moet je rekening mee houden. Daarom doe ik nooit mee met loterijen, en ik heb grote bezwaren als overheden over mensen beschikken door lootjes te trekken. Dat is altijd onrechtvaardig.

Een goed leven

Ik verbaas me er zelf wel eens over dat ik hier een heel Nederlands antwoord op heb: een goed leven is een leven waarin je tevreden bent met wat je hebt. Zelf vind ik dat ik heel veel geluk heb ondervonden zodat ik niet kan of wil klagen.  Inspiratie haal ik uit wat andere mensen dikwijls presteren; kunstenaars, musici, wetenschappers, en rechtvaardige, competente wereldleiders. Ik heb veel goede herinneringen, de Eureka momenten in mijn onderzoek, maar ook op meer persoonlijk vlak, vrouw en kinderen die voor veel plezier hebben gezorgd.

Logica hoeft niet in strijd te zijn met gevoel

Ik weet dat sommige mensen moeite hebben beslissingen te maken. In eerste instantie geef ik zelf de voorkeur aan logica, voor zover die overzichtelijk en begrijpelijk is. Daarnaast hoeft de emotie helemaal niet in strijd te zijn met je logische bevindingen; als dat wel zo is dan moet je wat dieper nadenken: zijn die emoties wel terecht, maar ook: waarom zou er een conflict moeten zijn tussen logica en emoties? Misschien moet je die 'logica' ook herzien.

Het is leuk en lonend om ergens goed in te zijn

Al vroeg in je leven zou je moeten investeren in kennis en begrip. Leer en bestudeer alles wat je leuk en interessant vindt. Ontdek in jezelf wat je kunt. Je ziet zoveel jonge mensen met een gave waar ze ook plezier in hebben. Investeer daarin. Bedenk wel of de wereld behoefte zou kunnen hebben in mensen met de gave die jij hebt. Ik huiver nogal eens wanneer ik zie dat honderdduizenden kleine jongetjes zich willen specialiseren in het voetballen, maar een land als Nederland heeft misschien geen behoefte aan honderdduizend beroepsvoetballers. Zoek liever iets in wetenschap of techniek of een soortgelijk specialisme waar je geen honderdduizend concurrenten in hebt, en specialiseer je daarin. Het is leuk en lonend om ergens goed in te zijn. Daar moet je in investeren.

Leren mensen te begrijpen

Door onhandig te zijn maken we fouten, dat doet iedereen wel eens. Ik had veel eerder moeten leren andere mensen te begrijpen, maar ik ben geworden wie ik nu ben, en daar kan ik mee leven. Aan heel veel medemensen heb ik te danken dat alles zo goed met mij gegaan is, die opmerking kan er nog wel af.

Als apen in de dierentuin

De kwaliteit van het onderwijs gaat hollende achteruit. De vraag is of dat erg is. Mensen willen verre reizen maken en feest vieren, en moeilijke problemen uit de weg gaan. De welvaart van onze samenleving staat dat toe, want die is historisch ongeëvenaard. Ik fantaseer wel eens hoe de wat verdere toekomst van de mensheid er uit gaat zien. Ik zie niet hoe het te voorkomen is dat echt logisch denkwerk binnenkort aan computers zal worden overgelaten. Die zullen onze samenleving net zo maakbaar kunnen maken als wat de directeur van een dierentuin kan doen met de samenleving in zijn apenkooi. De apen hebben het best daar, ze worden niet meer door predatoren belaagd en worden in hun behoeften voorzien. De meest apen zullen niet eens in de gaten hebben dat hun samenleving 'gemaakt' is.

Grote Spaghettimonster

Ik zou voor de toekomst wensen dat niet alleen dat de kwaliteit van het onderwijs verbetert, maar dat mensen wat rationeler zouden worden. Al die idiote godsdiensten zouden sterker moeten worden bestreden. Godsdienstvrijheid wordt door velen als een groot goed gezien. Natuurlijk, als je wilt geloven dat de wereld wordt bestuurd door het `Grote Spaghettimonster', moet dat mogen, maar het lijkt erop dat je in een seculiere samenleving daarom ook respect moet tonen voor dat `Grote Spaghettimonster', en dat weiger ik. Die wetten betreffende godsdienstvrijheid zouden moeten worden aangescherpt. Geloven mag, maar als een geloof aanzet tot geweld, met name tegen afvalligen, en tot druk jegens familie en nakomelingen om hetzelfde geloof aan te hangen, dan moet daar tegen kunnen worden opgetreden.

Toekomst

Ik zit nog vol met vragen over de kleinste deeltjes, de kwantummechanica, de zwaartekracht, in ik zoek naar nieuwe ideeën die ons weer verder vooruit kunnen helpen. Ik vind dat mijn vakgebied thans minder vooruitgang boekt dan pakweg een halve eeuw geleden. Ik wil nog mee kunnen doen om  de zaak weer los te krijgen. 

Hopelijk herinneren mensen mij om de ideeën die ik heb gehad die nuttig zijn gebleken. Dat ik ook ideeën heb verkondigd die niet verder gebruikt konden worden mag best gezegd worden als iemand dat vindt, want dat hoort er ook bij als je wetenschappelijk onderzoek doet.