Christiaan Huygens was één van Nederlands grootste geleerden, zo niet de allergrootste. Veelzijdigheid was zijn talent. Of het nu de uitvinding was van het slingeruurwerk, de ontdekking van de ringen van Saturnus of de golftheorie van licht: vrijwel geen gebied in de zeventiende eeuwse wetenschap bleef zonder ontdekking van Huygens. Kennislink had een 'fictief interview' met de beroemde Nederlander.
‘Zijn kleine Archimedes’ noemde zijn vader hem. Al vrij snel werd duidelijk dat Christiaan Huygens (1629 – 1695) een echt wonderkind was. Op zijn negende sprak hij al vloeiend Latijn en componeerde hij zijn eerste muziekstuk. En op zijn zeventiende nam hij al deel aan de lopende wetenschappelijke discussies.
Wiskunde zou centraal staan in het leven van Huygens. Hij zette de lijn voort die was ingezet door Galileo Galilei: dat de wereld om ons heen gereguleerd wordt door natuurwetten die je met wiskunde kunt beschrijven. Huygens wist een hele reeks natuurverschijnselen te verklaren met wiskundige theorieën. Daarmee gaf hij vorm aan de moderne natuurwetenschap. Kennislink beeldde zich in hoe het zou zijn om de beroemde geleerde te kunnen spreken. Hier lees je het resultaat.
Christiaan Huygens (1629-1695) geldt als een van de belangrijkste Nederlandse wetenschappers. Hij verrichtte baanbrekend werk in de wis-, natuur- en sterrenkunde en zorgde als uitvinder ook voor talloze technische vernieuwingen. Portret uit 1671 door Caspar Netscher, collectie Haags Historisch Museum, te zien in Museum Boerhaave.
publiek domein, via Wikimedia CommonsGeachte heer Huygens, wat een eer om u te mogen spreken. U staat bekend als één van Nederlands grootste geleerden. Wat vindt u daarvan? “Dat doet me deugd. En het is denk ik ook terecht. Ik kan niet ontkennen dat ik belangrijke bijdragen heb geleverd aan de wetenschap. Ik geef toe, bescheidenheid is niet mijn sterkste punt. Mij is regelmatig verweten dat ik vrij hooghartig en superieur overkwam.”
Heeft dat met uw opvoeding te maken? U komt uit een rijk en deftig milieu. “Dat klopt. Mijn vader, Constantijn Huygens, en mijn opa, Christiaan Huygens, waren allebei secretaris van de stadhouders in Nederland. Dat waren belangrijke politieke functies. Dat droeg mijn vader ook graag uit, hij voelde zich verheven boven het volk.
Ik ben in een intellectueel milieu opgegroeid. Mijn vader had graag gehad dat ik ook de politiek in was gegaan. Hij stuurde Constantijn (zijn één jaar oudere broer, red.) en mij in 1645 naar de Universiteit Leiden voor een studie rechten.
Ik had echter meer belangstelling voor het beetje wiskunde dat we volgden. Dat was ontstaan tijdens lessen die we thuis kregen van onze huisleraar Jan Jansz Stampioen. Naast Grieks, Latijn, muziek en geografie leerden we rekenen. Later kregen we ook wiskunde. Ik merkte dat ik daar kundig in was. Tijdens mijn studie in Leiden raakte ik bekend met het werk van de Franse filosoof René Descartes. Hij beschouwde de natuur als een soort machine, die je met wiskundige wetten kon beschrijven. Dat idee bekoorde mij ten zeerste. Na mijn studie besloot ik om mijn leven volledig te wijden aan wiskundige studies."
U had talent. Ik begrijp dat u op uw zeventiende al een wiskundig bewijs van Galileo Galilei onderuit haalde? “Dat is correct. Dankzij mijn vader kwam ik in contact met Marin Mersenne, een Franse wiskundige. Hij liet me kennis maken met het probleem van een hangend touw dat aan twee uiteinden is opgehangen. Volgens Galilei heeft het touw de vorm van een parabool. Ik kon bewijzen dat dit niet zo is. Ofschoon ik later ontdekte dat ook mijn oplossing faux was.
Mersenne maakte me bekend met meer vraagstukken uit die tijd. Van hem leerde ik dat je niet zomaar tevreden moest zijn met wat anderen hadden bedacht. Na mijn studie ben ik met een aantal meetkundige problemen aan de slag gegaan. Zo kon ik bijvoorbeeld bij het probleem van het bepalen van de oppervlakte van een cirkel een fout in het werk van anderen aanwijzen. Ik publiceerde erover in 1651, mijn eerste geschrift. Terugkijkend denk ik dat dit wiskundige beproevingen waren waar ik in mijn latere werk van heb geprofiteerd."
De familie Huygens op een schilderij van Adriaan Hanneman uit 1640. In het midden vader Constantijn Huygens, omringd door zijn vijf kinderen. Het jongste kind Suzanne staat bovenaan (1). Verder zijn Christiaan (2), Constantijn (3), Philips (4) en Lodewijk (5) afgebeeld.
Museum Maurits Huis via Publiek domeinIn 1655 deed u twee van uw belangrijke ontdekkingen, de maan en ringen van Saturnus. Vertelt u daar eens over. “Ik had uitgerekend dat je in een telescoop het beste bolvormige lenzen kunt gebruiken en niet, zoals Descartes dacht, elliptische of hyperbolische lenzen. Ik wilde dit toepassen in verrekijkers en ben daar in 1652 en 1653 mee gaan knutselen. Het lenzenslijpen bleek een kunst op zich. In het begin van 1655 hadden ik en Constantijn een kijker gemaakt van ongeveer 12 voet (ruim vier meter, red.) lang die vijftig keer kon vergroten. Toen we naar de hemel keken, dachten we in eerste instantie een ster bij Saturnus waar te nemen. Ik volgde zijn positie echter gedurende een paar weken en concludeerde dat het een maan moest zijn.
Tijdens het bestuderen van de maan richtte ik me ook op de ‘uitgestoken armen’ van Saturnus, die Galilei eerder al had waargenomen. Omdat de armen continu hetzelfde bleven, kwam het idee tot mij dat Saturnus omgeven zou moeten zijn door een platte ring.
Beide ontdekkingen heb ik eerst even voor me gehouden, totdat ik zeker wist dat ik alle details had bestudeerd. Om te voorkomen dat iemand me voor was, stuurde ik daarom een raadseltje rond naar andere geleerden. Ik had hier mijn ontdekking in verborgen. Zodoende wist niemand ervan, maar kon ik achteraf bewijzen dat ik de eerste was."
De aantekeningen van Huygens over de ring van Saturnus.
Museum BoerhaaveDeze ontdekkingen volgden nadat u een instrument, een telescoop, met wiskundig inzicht had verbeterd. Zoiets deed u later nog een keer, met het slingeruurwerk, nietwaar? “Ja, dat plezierde me bovenmatig: een apparaat tot in detail systematisch begrijpen, zodat je het kunt verbeteren. In mijn tijd waren nauwkeurige en betrouwbare klokken nodig, zodat je klokken op verschillende plekken gelijk kon laten lopen. Dat was ook belangrijk voor afstandsbepaling op zee. De bestaande klokken hadden een verticale as die afwisselend de ene en de andere kant op werd gedraaid, met hulp van gewichtjes. Maar het gewicht had invloed op de draaisnelheid, dus als het gewichtje zakte werd de klok onnauwkeuriger.
Ik had het idee om in plaats van de verticale as een slinger te gebruiken, want een bepaalde lengte slinger beweegt altijd even snel heen en weer. Ik heb me verdiept in de slingerbeweging en de krachten die daarbij een rol spelen, zoals de zwaartekracht en centrifugale kracht. Zodoende ontdekte ik dat een slinger continu dezelfde beweging heeft als het een ‘cycloide’ baan volgt (de baan van een voorwerp in een rollende hoepel, red.).
Ik ontwierp een nieuw mechanisme en liet de slingeruurwerken bouwen door de Haagse instrumentmaker Samuel Coster. Die samenwerking verliep niet altijd plezierig, Coster dacht soms op eigen houtje verbeteringen door te voeren. Ongepast voor een eenvoudige instrumentmaker!
Gelukkig bleken de uurwerken zeer nauwkeurig: ze verschilden slechts een paar seconden van elkaar per dag. Dit resultaat vervult me nog altijd met trots. Ik heb de torens van Scheveningen en Utrecht (de Dom) voorzien van een uurwerk en kreeg veel bestellingen, ook uit het buitenland. Ik verkocht mijn uurwerken voor 80 gulden, wat destijds een aanzienlijk bedrag was. Toch vond ik de uurwerken nog niet goed genoeg: de rest van mijn leven heb ik geprobeerd ze verder te verbeteren."
De eerste slingeruurwerken op basis van het ontwerp van Huygens.
Museum BoerhaaveU werd beroemd en kon een tijd in Parijs werken, toen u lid was van de Franse ‘Académie Royale des Sciences’. Een bijzondere eer voor een Nederlander. Toch was u daar in 1681 niet meer welkom, hoe kwam dat?
“Daar ben ik nog altijd zeer verontwaardigd over. Ik was sinds 1663 lid bij de Académie, op uitnodiging van koning Lodewijk XIV. Met dit genootschap van wetenschappers verrichtte we veel werk aan lenzen en slingers. Ik werd helaas af en toe ziek en ging dan even naar huis in Den Haag.
Nadat ik ziek was geworden in 1681 hoefde ik plots niet terug te komen. Was dit hoe je met iemand van mijn stand omging? Ze zeggen wel eens dat ik niet goed leiding gaf of anderen niet inspireerde. Akkoord, ik heb de nodige conflicten gehad met wetenschappers, maar ik kan nu eenmaal moeilijk mijn ongelijk erkennen. Waarschijnlijk had het vooral te maken met het feit dat Frankrijk en Nederland in oorlog verwikkeld waren."
U had een zwak gestel. Toch weerhield het ziek zijn u er niet van om thuis aan nieuwe theorieën te werken. Zoals uw golftheorie van het licht, het principe van Huygens. “Noemt men dat in jullie tijd zo (hij glimt genoeglijk, red.)? Ik werd aangezet om over de natuur van licht te denken vanwege een nieuwe theorie van de jonge Engelsman Isaac Newton. Hij betoogde dat licht uit allerlei kleuren bestond en iedere kleur zijn eigen brekingsindex had. Je kon de kleuren dus met een prisma scheiden. Ik hoopte tot een theorie van licht te komen waarmee ik een vreemd soort breking kon verklaren dat ik zag in een IJslands kristal: je zag een dubbel beeld als er licht op viel.
Ik nam aan dat licht iets is dat zich uitbreidt in de ruimte en dus een bepaalde snelheid heeft. Ik kon de vreemde breking in het kristal verklaren door aan te nemen dat het licht niet in elke richting dezelfde snelheid had.
Licht is dus geen rechte lijn, maar een verzameling golven die zich over de ruimte verspreiden. Net als de golven in een plas water als je er een steentje in gooit. Elk stukje materie is een nieuwe lichtbron van waaruit lichtgolven zich verspreiden. Het totale golffront is de som van de losse golfjes. Met mijn golftheorie kon ik de brekingswetten afleiden."
Principe van Huygens toegepast: licht gaat door dunne opening en wordt afgebogen (diffractie). Het is dan net alsof de opening uit allemaal puntbronnen (geel) bestaat.
Wikimedia CommonsNewton was een soort rivaal van u. Hij had een spiegeltelescoop uitgevonden die beter was dan uw kijkers. En hij publiceerde zijn beroemde werk, de Principia, in 1687 waarin hij uw mechanica uitbreidde. Wat vond u van Newton?
“Die telescoop van hem was frusterend voor me. Hierdoor was al het werk wat ik had gedaan aan het wegwerken van de kleurige randen van lenzen tevergeefs geweest. Maar ik realiseerde me ook de consequenties van zijn vondst en apprecieerde dat. Net zo goed imponeerde zijn werk, de Principia. Het was prachtige wiskunde en zijn theorieën over de beweging van lichamen onder invloed van een centrale kracht waren ontzagwekkend.
Maar het idee van hem dat lichamen elkaar aantrokken was mij te zot. Het principe van aantrekking paste niet in mijn mechanische beeld van de natuur. Ik heb het idee van zwaartekracht mechanisch geprobeerd te beschreven en ben er zelfs voor naar Londen gereisd om met Newton van gedachten te wisselen. Ook al verschilden we van mening, het was een plezierig samenzijn. Ik heb mijn ideeën over de zwaartekracht opgeschreven en, samen met mijn golftheorie van het licht, in 1690 gepubliceerd in het werk Traité de la lumière (zijn zwaartekrachtstheorie werd later verworpen, red.)."
Naast de genoemde uurwerken en kijkers heeft u tal van andere zaken ontworpen. En u heeft zelfs een poging gedaan tot sciencefiction. “Ik interesseerde me voor alles wat met techniek te maken had en was nu eenmaal snel afgeleid door nieuwe dingen. Wat heb ik ook alweer zoal ontworpen? Een buskruitmotor, een vacuümpomp, windkracht- en barometers, een waterpas, een toverlantaarn – waar vooral mijn familie dol op was – en zelfs aan rijtuigen heb ik me gewaagd. Ook op muziekgebied, mijn grote hobby, kon ik het niet laten. Ik ontwierp een nieuwe klavecimbel, waar ik overigens aangenaam op kon spelen.
Ik weet niet wat u bedoelt met ‘sciencefiction’, dat woord is mij onbekend. Maar misschien doelt u op mijn laatste werk over het heelal, Cosmotheoros. Ik wist niet dat dit uitgebracht was! Ik speculeerde daarin over andere planeten waarop leven kon voorkomen. In mijn opvatting was de aarde gewoon één van de planeten die rond de zon draaien, en daarom leek het me zeer onwaarschijnlijk dat op de aarde wél en op de andere planeten geen leven zou voorkomen."
Tot slot heb ik nog een vraag van een van onze lezers. We hebben uit alle ingezonden vragen de leukste uitgekozen. Die is van Karel Vanden Borre. Hij is benieuwd naar uw mening over de snelheid van het licht. “Mijn stellige overtuiging is dat deze eindig is. Dat volgt uit mijn golftheorie. De golven in mijn theorie duwen tegen iets in de ‘ether’ aan, waardoor die punten op hun beurt golven in alle richtingen verspreiden. Zo’n beweging van materie kan niet oneindig zijn. Daarnaast vond mijn collega aan de Académie, Ole Rømer, het bewijs voor een eindige lichtsnelheid in 1676 uit waarnemingen aan de baan van een van de manen van Jupiter. Hij wist niet de exacte waarde van de snelheid, maar wel dat deze bijzonder groot moest zijn. Ik heb vervolgens uit zijn waarnemingen bepaald dat het 212.000 kilometer per seconde moest zijn (Niet verkeerd, de werkelijke waarde is ongeveer 300.000 kilometer per seconde, red.)”
