Maand van de Geschiedenis, Thema: Eureka!
Innovatie is van alle tijden. Daarom brengen we in oktober 2023 een ode aan de makers van de vooruitgang, de architecten van de wereld van morgen. Aan de alfa’s en de bèta’s, de boekenwurmen en de avonturiers. Archimedes. Da Vinci, Spinoza, Einstein. Ook Museum Tweestromenland draagt hier een steentje aan bij.
Eureka is een woord dat wordt gebruikt om een ontdekking of uitvinding te vieren. Het wordt toegeschreven aan de Griekse wiskundige, natuurkundige, astronoom, ingenieur en uitvinder Archimedes die leefde tussen 287 en 212 BCE. Het woord is Oudgrieks en betekent: “Ik heb het gevonden”. Het eerste artikel in deze korte reeks gaat dan ook over Archimedes.
Archimedes van Syracuse
Archimedes wordt beschouwd als een van de meest prominente wetenschappers en meest briljante denkers uit de klassieke oudheid, een van de grootsten aller tijden die zijn tijd honderden jaren vooruit was. In het begin van zijn carrière was hij enige tijd in Egypte maar hij woonde het grootste deel van zijn leven in Syracuse, de belangrijkste Griekse stadstaat op Sicilië. Zijn werken publiceerde hij in de vorm van correspondentie met belangrijke wiskundigen.
De relatie tussen het oppervlak en het volume van een bol en de cilinder die de bol omsluit was een van zijn wiskundige ontdekkingen. Ook de formulering van een hydrostatisch principe (‘het principe van Archimedes’) en een ingenieus apparaat om water omhoog te brengen komt uit zijn koker. Dit apparaat wordt overigens nu nog steeds gebruikt: de ‘Archimedes-schroef’ (zie plaatje).
Hij is verder de eerste die de waarde van pi (π) ontdekte: het wiskundige equivalent van de uitvinding van het wiel. Via een ingenieuze methode om met rechte lijnen een cirkel te meten vond hij de waarde voor pi, tegenwoordig een van de meest gebruikte wiskundige waarden.
Gouden krans
Een ander prachtig verhaal gaat over een gouden krans die aan de koning van Syracuse was gegeven en hij vermoedde dat de goudsmid er goedkoper, lichter zilver in had gemengd. Archimedes had eerder al ontdekt dat hoe meer er van hem in een bad ging, hoe meer water er over de randen van de badkuip stroomde. Hij kon zo het volume meten van een object, het principe van vloeistofverplaatsing. Toen hij de krans in het water dompelde bleek dat het volume groter was dan het had moeten zijn als het puur goud was geweest. De smid was dus niet eerlijk geweest en Archimedes had goed speurwerk verricht.
Oorlogsmachines
In de verdediging van zijn stad Syracuse tegen de belegering van de Romeinen 2236 jaar geleden in 213 BCE speelde Archimedes een belangrijke rol. Hij bouwde oorlogsmachines die zo effectief waren dat ze de verovering van de stad lang uitstelden.
Een van de belangrijkste verdedigingen waren zijn zogenaamde klauwen, of ijzeren handen, die ongeveer een kilometer uit de stadsmuur reikten. Zodra schepen dicht bij de muur kwamen liet men de klauw op het schip vallen, dat vervolgens werd opgetild en met een klap tegen de kust geslagen.
Archimedes heeft weliswaar de katapult niet uitgevonden maar hij heeft wel het ontwerp ervan aanzienlijk verbeterd. Tot dan kon een katapult een object slechts over een vaste afstand werpen. Archimedes maakte een machine met variabel bereik, met onder meer een veer die naar believen kon worden opgewonden en losgelaten. Dit verraste de Romeinen, waar hun vloot zich ook bevond, ze werden overal gebombardeerd door deze katapulten. Een andere uitvinding is de combinatie van katrollen en hefbomen waarmee hij helemaal alleen een schip de wal kon optrekken of laten zinken.
Over zijn leven zijn veel meer details bekend dan over welke andere wetenschapper uit de oudheid dan ook. Niet dat het heel veel is, over andere wetenschappers weten we immers bijna niks. De details zijn vooral anekdotisch en weerspiegelen meer de indruk die zijn genialiteit op de mensen maakte. Uit de mondelinge overlevering zijn verhalen dat hij een enorme reeks spiegels gebruikte om de Romeinse schepen die Syracuse belegerden in brand te steken. Deze en andere verhalen zijn weerspiegelingen van zijn werkelijke interesse in catoptrie, de tak van de optica die zich bezighoudt met de reflectie van licht uit spiegels, vlak of gebogen, mechanica en pure wiskunde.
Astronomie
Toen Syracuse uiteindelijk in de herfst van 212 of de lente van 211 BCE in handen viel van de Romeinse generaal Marcus Claudius Marcellus, werd Archimedes gedood tijdens de plundering van de stad. Dit was niet de bedoeling, omdat de generaal Archimedes vanwege zijn briljante uitvindingen wilde oppakken en meenemen naar Rome. Zijn roem was hem vooruitgesneld. Marcellus nam uiteindelijk veel spullen van Archimedes mee terug naar Rome om het te bestuderen, waaronder twee bollen; een sterrenbol en een apparaat voor het mechanisch weergeven van de bewegingen van de zon, de maan en de planeten.
Einde van het gouden tijdperk
Archimedes was ruim 70 jaar oud toen hij stierf en het maakte een einde aan een gouden tijdperk in de Griekse wiskunde. Zijn geschriften leken bijna religieuze geschriften; mensen hadden het gevoel dat deze het definitieve woord waren over de meetkunde. Niemand volgde hem op en de Griekse wiskunde ging in de eeuwen daarna geleidelijk achteruit. Het tijdperk van het geloof brak aan en alle interesse in wiskunde en wetenschap ging verloren. Toen de barbaren Rome vernietigden, omstreeks het jaar 400 CE, braken de vroege (ook wel: donkere) middeleeuwen aan. Pas in de 11e eeuw was Europa weer zover ontwikkeld dat er sprake was van wetenschap, die in de eerste eeuwen vooral bestond uit het zich weer eigen maken van de kennis van de Grieken en Romeinen.
Tekst: Alex van Haren
Bekijk trouwens ook het onderstaande filmpje uit Youtube met Nederlandse ondertitels.
