Van Stevin tot Lorentz


auteur: A.J. Kox


bron: A.J. Kox (red.), Van Stevin tot Lorentz. Portretten van achttien Nederlandse natuurwetenschappers. Bert Bakker, Amsterdam 1990 (2e herziene uitgave).  


verantwoording

inhoudsopgave

doorzoek de hele tekst


downloads



DBNL vignet

[p. 20]

2 Isaac Beeckman 1588-1637

K. van Berkel

 



illustratie

In juni 1905 trof een student in de wis- en natuurkunde uit Middelburg, Cornelis de Waard (1879-1963), in de handschriftencollectie van de Provinciale Bibliotheek van Zeeland in Middelburg een zeventiende-eeuws manuscript aan dat de op zichzelf weinig belovende titel Loci communes droeg. Onder die titel schreven in vroeger eeuwen studenten vele schriften vol met citaten en aforismen van klassieke schrijvers, met de bedoeling zo voor later een fonds van eruditie op te bouwen.

De Waard herkende in het manuscript echter het wetenschappelijke aantekeningenboek of Journaal van de in Zeeland geboren natuuronderzoeker Isaac Beeckman. Dit Journaal had in de zeventiende eeuw een zekere bekendheid genoten, maar was sindsdien zoek geraakt. Bij navraag bleek dat de Provinciale Bibliotheek het pak papier in 1878 had aangekocht uit de nalatenschap van de Middelburgse medicus en collectioneur Abraham Jacob 's Graeuwen voor de prijs van een halve gulden, met als enige reden dat het hier om de geschriften van een Zeeuw ging.

Uit de correspondentie van Descartes wist De Waard evenwel dat Beeckman niet zo maar een Zeeuw uit de zeventiende eeuw was. Ook al had Descartes niet altijd even vriendelijk over hem geschreven, dat hij enige betekenis had gehad voor de ontwikkeling van Descartes' ideeën stond wel vast. Bovendien bleek bij het doornemen van het Journaal al snel dat Beeckman een alleszins origineel denker was geweest, die ook afgezien van zijn relatie met Descartes de moeite van het bestuderen waard was. De Waard begon daarom het manuscript te transcriberen en samen met zijn Amsterdamse

[p. 21]

leermeester, de hoogleraar D.J. Korteweg, pogingen in het werk te stellen om de aantekeningen gepubliceerd te krijgen. Aanvankelijk bleef dat zonder succes, maar mede op aandringen van de bekende wetenschapshistoricus E.J. Dijksterhuis, die in De Gids meer dan eens over Beeckman schreef, kon in de jaren dertig met de publikatie een begin gemaakt worden. In 1939 verscheen het eerste deel, in 1953 het vierde en laatste deel.1

Deze uitgave van het Journaal biedt veel meer dan alleen de geannoteerde aantekeningen van Beeckman. In het vierde deel nam De Waard, wiens vader archivaris in Middelburg was en die zodoende goed de weg wist in de archieven, tal van documenten uit verschillende archieven over Beeckman en zijn familie op. Zo is de uitgave van het Journaal ook een soort Beeckmanarchief geworden, wat maar gelukkig was ook omdat in de Tweede Wereldoorlog veel Zeeuwse archieven zwaar getroffen werden en vele documenten verloren gingen. De biografie die De Waard op basis van dit materiaal had willen schrijven is er nooit gekomen.

Het is maar ten dele juist om Beeckman een Zeeuw te noemen.2 Hij werd weliswaar op 10 december 1588 in Middelburg geboren, maar zijn hele familie was afkomstig uit de Zuidelijke Nederlanden. Zijn vader kwam uit het Brabantse Turnhout en was in 1566, na de Beeldenstorm en de inzettende reactie (Alva zou in 1567 komen), naar Engeland uitgeweken. Vandaar was hij in 1585 weer naar Middelburg getrokken, waar toen ook juist vele vluchtelingen uit het kort tevoren door Parma veroverde Antwerpen arriveerden. In de Zuidnederlandse immigrantengemeenschap, als aparte groep tot ver in de zeventiende eeuw herkenbaar, groeide Beeckman op. Binnen die kring zou hij later ook zijn vrouw vinden.

De vader van Isaac Beeckman was kaarsenmaker van beroep, maar voor de plaatselijke bierbrouwerijen legde hij ook waterleidingen aan. Binnen het gilde bekleedde hij vooraanstaande posities. In de gereformeerde kerk was hij evenwel een minder gezien personage. Met een aantal predikanten lag hij jarenlang overhoop over de vraag of kinderen van katholieke ouders wel, zoals de gewoonte was, in de gereformeerde kerk mochten worden gedoopt. Om zijn kinderen zoveel mogelijk aan de invloed van de Middelburgse predikanten te onttrekken liet vader Beeckman Isaac en diens jongere, in 1590 geboren broer Jacob de Latijnse school bezoeken in het nabijgelegen Arnemuiden en kort daarna in Veere.

In 1607 ging Beeckman naar Leiden om daar theologie te studeren, zonder al te veel hoop overigens later predikant te kunnen worden. In Leiden verdiepte hij zich echter ook in de wiskunde, niet alleen door colleges te lopen bij de hoogleraar Rudolf Snellius, maar ook door zelfstandig boeken op het terrein van de astronomie, de mechanica, de optica en dergelijke door te nemen. Ook daarbij was Snellius hem behulpzaam. Toen Beeckman in 1610 uit Leiden terugkeerde naar Middelburg legde hij nog wel het voor een pre-

[p. 22]

dikantsambt vereiste examen af - hij maakte zelfs een studiereis naar een protestantse academie in Saumur (Frankrijk) - maar geen enkele gemeente wilde hem, de zoon van een ‘querulant’, beroepen. Zo moest hij de ambitie om predikant te worden laten varen, zo die er al geweest is. In het bedrijf van zijn vader had hij zich ondertussen zo in het maken van kaarsen en het leggen van waterleidingen bekwaamd dat hij zich in 1611 als zelfstandig kaarsenmaker in Zierikzee kon vestigen. Zijn broer Jacob, met wie hij veel optrok, was daar in hetzelfde jaar als conrector van de Latijnse school benoemd.

Vijf jaar later, toen zijn broer naar Veere vertrok, deed hij zijn bedrijf echter al weer van de hand. Hij keerde terug naar Middelburg en wijdde zich daar aan de studie van de geneeskunde. In zijn levensonderhoud voorzag hij door weer in het bedrijf van zijn vader te werken. Na twee jaar zelfstudie promoveerde hij in 1618 in het Normandische Caen tot doctor in de geneeskunde met een dissertatie over derdedaagse koortsen. In de bijgevoegde stellingen verdedigde hij onder meer dat niet een aantrekkende kracht van het vacuüm, maar de luchtdruk het opstijgen van water in gesloten buizen veroorzaakte, dat het vacuüm werkelijk bestond en dat een voorwerp dat niet in zijn beweging gehinderd wordt altijd zal blijven bewegen. Al deze stellingen gingen lijnrecht in tegen de nog heersende aristotelische natuurfilosofie.

Tegen het einde van de zomer van 1618 was Beeckman weer in de Republiek en in oktober ging hij naar Breda om daar een oom die schoenmaker was te helpen bij het slachten. In Breda ontmoette Beeckman min of meer toevallig een jonge Franse edelman, René Descartes (1596-1650), die uit onvrede met zijn degelijke, maar eenzijdige opleiding in Frankrijk de wereld ingetrokken was om daar de kennis op te doen die de boeken hem niet konden bieden. Beeckman en Descartes sloten vriendschap en bespraken in Breda tal van wiskundige en natuurfilosofische onderwerpen. Voor Descartes was deze ontmoeting van grote betekenis omdat hij van Beeckman leerde welke voordelen er te behalen vielen door de natuurfilosofie met de wiskunde te combineren. In de trant van deze fysisch-mathematische natuurwetenschap leidden zij samen de valwet af.

In 1619 werd Beeckman benoemd tot conrector van de Latijnse school te Utrecht, maar al in 1620 vertrok hij naar Rotterdam om daar les te geven aan de Latijnse school waarvan zijn broer Jacob inmiddels rector was geworden. In dat jaar trouwde hij ook in Middelburg met de uit een Zuidvlaams geslacht stammende Cateline de Cerf, die hem zeven kinderen zou baren.

In Rotterdam hield Beeckman zich naast het werk voor de school intensief bezig met technische kwesties. Bij de poging van enkele uitvinders om een door hen vernieuwde rosmolen in Rotterdam te introduceren, werd hem door een paar regenten advies gevraagd over de constructie van de molen en

[p. 23]

toen dat oordeel negatief uitviel, zagen de regenten af van hun aandeel in de onderneming. Zelf richtte Beeckman in 1626 samen met enkele handwerkslieden, een arts, een navigatie-instructeur en een koopman een gezelschap op waarin, tot het nut van de gemeenschap, allerlei technische aangelegenheden werden besproken, het Collegium Mechanicum. Een van de projecten die dit gezelschap ter hand nam was een plan ter bestrijding van de verzanding van de Maas bij Rotterdam.

Een conflict binnen de gereformeerde gemeente was voor Beeckman in 1627 reden om Rotterdam te verlaten en het aanbod van de magistraat van Dordrecht te aanvaarden om het rectoraat van de Latijnse school in de Merwestad op zich te nemen. Bij zijn intrede in Dordrecht hield Beeckman een rede over de natuurfilosofie en de door hem bepleite fysisch-mathematische benadering. Als voorbeeld besprak hij de mogelijkheden om met behulp van de eenvoudige wiskunde van isoperimetrische figuren (figuren, gelijk van omtrek, maar verschillend van oppervlak) fysische verschijnselen te verklaren.

In Dordrecht sloot Beeckman zich net zomin op in zijn school als in Rotterdam, al waren de contacten in het deftige Dordrecht toch van een iets andere aard. Hij werd opgenomen in de zogenaamde Develsteinse kring, een gezelschap van geletterden dat bijeenkwam op het buitenhuis van een van de leden, burgemeester Cornelis van Beveren. Tot deze kring, die wel eens vergeleken is met de Muiderkring, maar die toch van minder gehalte is geweest, behoorden ook de populaire arts en schrijver Johan van Beverwijk en de bekende dichter Jacob Cats, toen pensionaris van Dordrecht. Ook in het huis van de regent Jacob de Witt, de vader van Johan de Witt, was Beeckman een geregelde gast. Met de predikant van de Waalse gemeente, Andreas Colvius, sloot Beeckman blijvend vriendschap en door tussenkomst van Colvius, die enige tijd gezantschapspredikant in Venetië was geweest, kwam Beeckman in aanraking met enkele deels nog ongepubliceerde werken van Galilei, die hij intensief begon te bestuderen. Nog meer buitenlandse onderzoekers kwamen nu binnen zijn gezichtskring. In 1629 ontving Beeckman de Franse filosoof Pierre Gassendi (1592-1655), die bezig was met een rehabilitatie van de klassieke filosoof Epicurus en die na zijn gesprek met Beeckman aanleiding zag om ook nadrukkelijk het atomisme van Epicurus in die rehabilitatie te betrekken. Een jaar later kreeg Beeckman bezoek van de eveneens uit Frankrijk afkomstige Marin Mersenne, een bekend muziektheoreticus, maar ook iemand met een uitgebreid correspondentienetwerk. De oude vriendschap met Descartes bekoelde in deze periode enigszins. Dat men in de Republiek zijn wetenschappelijke deskundigheid op prijs wist te stellen, mag wel blijken uit het feit dat hij in het midden van de jaren 1630 opgenomen werd in een commissie die voor de Staten-Generaal moest beoordelen of de oplossing die Galilei de Staten aangeboden had voor het oude

[p. 24]

probleem van de lengtebepaling op zee correct en uitvoerbaar was.

Dat te midden van al deze bezigheden de verzorging van het onderwijs een en ander te wensen overliet is niet verwonderlijk, te meer daar Beeckman in de jaren dertig zich ook nog wierp op het slijpen van lenzen en daarvoor regelmatig naar Amsterdam en Middelburg ging. Desondanks stonden de Dordtse regenten niet onwelwillend tegenover zijn natuuronderzoek. Al vrij snel na zijn komst in de stad werd op kosten van de stad op de toren van het oude klooster waar de school in gevestigd was een astronomische waarnemingspost ingericht, waar ook leerlingen van de school bij het doen van waarnemingen ingeschakeld werden. Bij de uitbreiding van de Latijnse school tot Illustre school (een academie zonder promotierechten) werd Beeckman gevraagd voor het onderwijs in de wiskunde. Hij aarzelde echter. Hij voelde er ook veel voor om naar Zeeland terug te gaan en bovendien liet zijn gezondheid te wensen over. Ten slotte is er niets van gekomen. Op 19 mei 1637 overleed hij aan tuberculose, de ziekte die in 1629 al zijn broer Jacob fataal was geworden.

Reeds in zijn Veerse schooljaren had Beeckman volgens de toenmalige gewoonte voor eigen gebruik een schrift aangelegd met citaten van oude schrijvers, naar onderwerp gerangschikt. Vanaf het begin zijn de folio-pagina's echter gevuld met opmerkingen en invallen van wiskundige, natuurwetenschappelijke, technische of geneeskundige aard, terwijl ook theologie, muziekleer, logica en algemene levenswijsheden aan de orde komen. Uit de ongestructureerde massa aantekeningen groeide allengs het Journaal. Af en toe liet Beeckman gedeelten in het net opschrijven en tegen 1630 heeft hij wel eens met de gedachte gespeeld zijn aantekeningen te ordenen en een selectie te publiceren. Maar zover is het niet gekomen. Wie tot Beeckmans denkwereld wil doordringen moet het doen met zijn Journaal, een ogenschijnlijk chaotische verzameling aantekeningen van de meest uiteenlopende aard. Ook Beeckman had het soms over ‘minen chaos’.3

Toch zou het onjuist zijn er niet meer in te zien dan dat. Het Journaal kent wel degelijk een zekere eenheid, maar deze moet dan niet gezocht worden in een uitgewerkt systeem van onderling samenhangende theorieën, maar in de algemene visie van Beeckman op de studie der natuur. Deze valt te beschouwen als een reactie op zowel de eeuwenoude aristotelische natuurfilosofie als de recentere natuurfilosofie van de Renaissance.4

Toen in de vijftiende en zestiende eeuw het gezag van vele klassieke auteurs werd aangetast, ontstond er naast de voortlevende tradities van Aristoteles, Ptolemaeus en Galenus een veelheid van alternatieve natuurfilosofieën. In vele gevallen zocht men daarbij overigens aansluiting bij andere, tot dat moment onbekende of minder gewaardeerde klassieke filosofen, zoals Pythagoras, de mysterieuze Hermes Trismegistus en sommige neoplatoonse schrijvers. Onder invloed van deze auteurs kreeg de natuurfilosofie van de

[p. 25]

Renaissance vaak een magisch, mystiek of occult karakter. De visie op mens en kosmos was in deze stromingen vitalistisch en stond tegenover de organistische natuurbeschouwing van Aristoteles. De natuur werd met meer nadruk dan voorheen beschouwd als een levend en bezield wezen en niet de rede, maar de zintuiglijke waarneming werd het geëigende middel om het geheim van de wereld te ontdekken.

Het vitalisme van de natuurfilosofie van de Renaissance bracht niet alleen met zich mee dat men op andere wijze dan voorheen de natuur wilde bestuderen, maar zorgde er ook voor dat andere dan de traditionele wetenschappen in het middelpunt van de belangstelling kwamen te staan. Verborgen krachten, mystieke affiniteiten, ‘liefde’ en ‘haat’ als drijvende principes en andere esoterische symboliek pasten beter bij de alchemistische traditie dan bij de mechanica. Veel Renaissance-filosofen, Paracelsus bijvoorbeeld, zagen in de scheikunde de sleutel tot de kennis van de kosmos. Als alternatief voor de aristotelische elementenleer, waarin op basis van de tastzin aannemelijk werd gemaakt dat de ondermaanse wereld opgebouwd is uit de vier elementen aarde, water, lucht en vuur, ontwikkelde Paracelsus een theorie waarin de drie grondprincipes gesuggereerd waren door de uitkomsten van chemische reactieverschijnselen.

Behalve door de proliferatie van nieuwe, meest magisch-occulte natuurfilosofieën werd de wetenschap van de Renaissance ook gekenmerkt door het doorbreken van de sociaal geladen tegenstelling tussen kennis en vaardigheden van handwerkslieden en ingenieurs enerzijds en kennis en inzichten van geleerden anderzijds. Vanouds keken de geleerden, die in het Latijn met elkaar communiceerden, neer op de ambachtslieden, die het Latijn niet machtig waren en hun kennis en vaardigheden door de dagelijkse omgang met werktuigen en machines hadden verworven. Die kennis kon slechts betrekking hebben op een verwrongen, tot onnatuurlijke verschijnselen gedwongen natuur. In de zestiende eeuw kwam er verandering in deze opvatting, zowel door de sociale stijging die architecten en ingenieurs doormaakten als, wellicht, door de meer vooraanstaande plaats van de scheikundige wetenschap, waarin het experiment altijd een veel grotere rol had gespeeld. Van belang was in ieder geval ook dat de klassieke werken van Archimedes over de mechanica nu ook in betrouwbare edities op de markt kwamen.

De nieuwe natuurfilosofieën en de nieuwe waardering voor de mechanische kunsten konden elkaar zowel versterken als tegenwerken. In beide gevallen werd bijvoorbeeld veel waarde gehecht aan de wiskunde, zij het in het ene geval als een verklaring van de verborgen structuur van de wereld en in het andere geval als alleen een beschrijvend hulpmiddel. Ook bevorderden beide bewegingen een actievere, meer op ingrijpen en beheersen georiënteerde houding van de natuuronderzoeker tegenover de natuur, daarmee het

[p. 26]

beschouwende ideaal van Aristoteles verwerpend. Maar het kwam ook voor dat vanuit de mechanische traditie principiële bezwaren werden ingebracht tegen de esoterische, in principe alleen voor ingewijden begrijpelijke redeneringen van sommige Renaissance-filosofen.

In de Republiek der Zeven Verenigde Nederlanden is de mechanistische traditie in haar eerste ontwikkeling vertegenwoordigd door Simon Stevin en Isaac Beeckman. Bij Stevin zijn de geleerde en de ingenieur in één persoon verenigd, maar bij al zijn kennis van de zuivere en toegepaste mechanica ontbreekt toch de filosofische diepgang. Beeckman, voortgekomen uit dezelfde wereld van handwerkslieden, maar later iemand die een intellectueel beroep uitoefende, kende die behoefte aan een filosofische fundering van zijn mechanistische kijk op de wereld wel.

Beeckman kwam de natuurfilosofie van de Renaissance niet alleen tegen in de geschriften van min of meer bekende auteurs, maar ook in zijn contacten met vertegenwoordigers van die stroming in zijn directe omgeving. Een van die halfduistere figuren uit de wetenschappelijke ‘underground’ was Balthasar van der Veen uit Gorcum. Veel is er over hem niet bekend. Beeckman dacht dat hij sommige van zijn ideeën had ontleend aan de Italiaanse hermetist en natuurfilosoof Giordano Bruno. In ieder geval schijnt hij in zijn tijd enige faam te hebben genoten. Toen Gassendi in 1629 door de Republiek reisde, bezocht hij niet alleen Beeckman, maar ook Van der Veen. Een van de ideeën van Van der Veen was dat hij met iemand die naar Indië vertrok contact kon onderhouden door voor het vertrek bloed uit zijn arm op die van de vertrekkende persoon te laten druppelen, naderhand zijn arm op die plek te prikken en zo bij de ander op die plek ook een prikkelend gevoel op te wekken. Toen Beeckman die vondst in zijn Journaal noteerde, voegde hij er alleen maar aan toe: ‘Nugae’ (onzin).

Serieuzer waren de denkbeelden van de Engelsman Gilbert en de Duitser Kepler, die ook door Beeckman van commentaar werden voorzien. Dat William Gilbert, schrijver van een beroemd boek over het magnetisme (De Magnete, 1600), de werking van een magneet toeschreef aan een ziel in de magneet, werd door Beeckman een natuurfilosoof onwaardig gevonden. Ook het gebruik dat Johannes Kepler, in de beste Renaissance-traditie, maakte van een ‘anima motrix’, een bewegende ziel in de planeten, om daarmee hun bewegingen te verklaren, verduisterde naar de mening van Beeckman de oorzaken van die bewegingen meer dan dat ze deze verhelderde.

Maar wat is dan wel een goede verklaring volgens Beeckman? Verklaren is volgens hem het terugbrengen van iets wonderlijks tot iets dat we wel kunnen begrijpen en begrijpelijk is voor hem alleen datgene dat door een aanschouwelijk model voorgesteld kan worden. Hij accepteert een verklaring alleen als hij zich een voorstelling kan maken van het mechanisme dat

[p. 27]

het verschijnsel veroorzaakt heeft. Hier spreekt de handwerksman die alleen kan begrijpen wat hij zou kunnen maken.

Dat alleen aanschouwelijke mechanismen begrijpelijk zouden zijn en dat het aannemen van werking op afstand of een bezielde materie alleen een gebrek aan begrip moesten verhullen, is bij Beeckman niet alleen gebaseerd op zijn achtergrond als handwerksman, maar ook op zijn calvinistische geloofsovertuiging. Calvijn was zelf een verklaard tegenstander van het vitalistische element in de natuurfilosofie van de Renaissance. Het toekennen van levensprincipes en intelligentie aan de natuur was in zijn ogen een vorm van vergoddelijking van de natuur en deed afbreuk aan de almacht van God. neoplatoonse ideeën over intermediaire machten tussen God en de mens waren in strijd met het idee van een absolute kloof tussen God en mens. Zo zag Beeckman het ook. Toen hij de mogelijkheid van de constructie van een perpetuum mobile ontkende, deed hij dat niet alleen op grond van de praktische overweging dat men er nooit in zou slagen alle wrijving weg te nemen, maar ook omdat zo'n perpetuum mobile een eigen bron van kracht en leven zou moeten bezitten. Dit was onbestaanbaar, omdat het alleen God voorbehouden was levende wezens te scheppen. Een visie die een bezielde natuur aannam, was dus voor Beeckman mede op religieuze gronden onaanvaardbaar.

Ten slotte was er nog een derde inspiratiebron voor Beeckmans mechanistische opvattingen, de filosofie van de Franse pedagoog en wiskundige uit de zestiende eeuw, Petrus Ramus. Beeckman was met dit ramisme in aanraking gekomen toen hij in Leiden wiskunde studeerde bij Rudolf Snellius, die bekend stond als een fervent aanhanger van Ramus. In wezen was het ramisme niet veel meer dan een verscherping van de aanval van de humanisten op de aristotelische logica of dialectica. Ramus had een verregaande vereenvoudiging van die aristotelische argumentatieleer voorgesteld, waardoor deze voor de beginnende studenten beter te verwerken zou zijn. Toegepast op de wetenschappen betekende dit een vereenvoudiging van de argumentatiestructuur, een afkeer van zuiver begripsmatige argumentaties, een voorkeur voor het concrete boven het abstracte en een reductie van de natuur tot uiterlijke, bijna geometrische vormen. De werkelijkheidsopvatting die bij het ramisme paste komt sterk overeen met die van de mechanistische natuurwetenschap en de mathematisering die daarin waarneembaar is werd als het ware voorbereid door het ramisme. Zeker is dit gebeurd bij Beeckman, die zijn traagheidsbeginsel (waarover straks meer) op een wijze beargumenteerde die sterk aan de ramistische logica doet denken.

In zijn Journaal legt Beeckman een grote inventiviteit aan de dag in het bedenken van mechanismen die verschijnselen in de levende en de dode natuur zouden kunnen verklaren. Sommige van die mechanismen zijn rechtstreeks ontleend aan zijn ervaringen als kaarsenmaker en constructeur van

[p. 28]

waterleidingen. Als voormalig kaarsenmaker ziet hij bijvoorbeeld de wijze waarop het lichaam voedsel opneemt uit het bloed geheel anders dan de zestiende-eeuwse Franse geleerde Jean Fresnel. Had deze het proces verklaard door een aantrekkend vermogen of ‘facultas attractrix’ in de lichaamsdelen aan te nemen, Beeckman wijst op de overeenkomst met de wijze waarop een brandende kaars de brandstof zelf eerst smelt en vervolgens aanzuigt. Om misverstanden te voorkomen moet daaraan toegevoegd worden dat die aanzuigende kracht van de kaars op zichzelf ook mechanistisch kan worden verklaard. Weliswaar spreekt Beeckman over een ‘fuga vacui’ als de diepere oorzaak van die aantrekkende kracht, maar hij verstaat daar, anders dan de aristotelische natuurfilosofen, niet een aan de natuur inherente afkeer van het ledige onder, maar een simpel gevolg van het feit dat de luchtdruk de vetdeeltjes in die richting duwt waar anders door de verbranding in de kaarsenpit een vacuüm zou ontstaan.

Als voormalig constructeur van waterleidingsystemen heeft hij er ook geen moeite mee om de bloedvaten in het menselijk lichaam te beschouwen als een gesloten hydraulisch systeem met het hart als de pomp die de circulatie gaande houdt. William Harvey was in 1628 in zijn befaamde boek De motu cordis de eerste die een beschrijving van de bloedsomloop gaf die in deze sterk mechanische termen kon worden geïnterpreteerd en Beeckman behoorde tot de eersten in de Republiek die zich met die theorie akkoord verklaarden. Toen hij in 1633 op de hoogte raakte van de theorie, haakte hij er onmiddellijk op in door experimenten te bedenken waarmee hij de bloedsomloop ook zichtbaar kon maken. Vanaf dat moment is de theorie van de bloedsomloop uitgangspunt van tal van bespiegelingen over de fysiologie van het menselijk lichaam.

Toch zijn dergelijke bijna rechtstreeks aan de praktijk van de handwerksman en de technisch constructeur ontleende analogieën niet zo talrijk. Doorgaans hebben de door Beeckman geopperde mechanismen een ander karakter en probeert hij een verschijnsel in de natuur te verklaren uit de beweging van uiterst kleine materiedeeltjes. Volgens Beeckman was de materie opgebouwd uit een oneindig groot aantal van dergelijke, uiterst kleine, harde deeltjes, die alle uit de zelfde grondstof bestonden en alleen in vorm en grootte van elkaar verschilden. Alle verschijnselen in de natuur waren te verklaren door ze op te vatten als het resultaat van de beweging en de contactwerking van die deeltjes en een goed natuurfilosoof hoefde volgens Beeckman dan ook maar twee grondbegrippen te hanteren: materie en beweging.

Ook bij deze deeltjestheorie is de technische achtergrond van Beeckman niet geheel afwezig. Een van de bronnen waaruit hij voor zijn denkbeelden op dit punt putte was een geschrift van de klassieke mechanicus Hero van Alexandrië, die in de toestellen die hij ontworpen had gebruik maakte van de

[p. 29]

verhitting en uitzetting van lucht en die die verschijnselen verklaarde door aan te nemen dat de materie bestaat uit kleine deeltjes met lege tussenruimte. Er waren echter ook andere klassieke inspiratiebronnen, zoals de dichter Lucretius, die de betrekkelijk onschuldige deeltjestheorie à la Hero toegespitst had tot een bijna militant atomisme. In zijn beroemde leerdicht De rerum natura had Lucretius een atomistische interpretatie van de wereld gegeven om de mensen te verlossen van hun angst voor de goden. Om die reden had het atomisme sinds de oudheid in een geur van atheïsme gestaan en wie er in de zestiende of zeventiende eeuw over dacht het atomisme of een andere deeltjestheorie weer te doen herleven, diende zich er rekenschap van te geven hoe zijn deeltjestheorie te verzoenen was met zijn religie. Voor Beeckman was dit niet zo'n probleem. Zijn deeltjestheorie was uitstekend te rijmen met de voorzienigheid van God omdat de materiedeeltjes niet volgens toeval door de ruimte bewogen, zoals Lucretius had betoogd, maar volgens de vaste wetten die God in de natuur gelegd heeft. Alles in de natuur gehoorzaamde die wetten en van toeval kon eigenlijk geen sprake zijn.

Over de precieze aard van zijn materiedeeltjes is Beeckman niet altijd even duidelijk geweest. Soms spreekt hij onbekommerd over atomen, die ondeelbaar zijn, dan weer is hij voorzichtig en spreekt hij over ‘particulae’ of ‘corpuscula’ waarvan de deelbaarheid niet begrensd is. Beeckman realiseert zich dat atomen onmogelijk zowel ondeelbaar als volkomen veerkrachtig kunnen zijn (dat laatste wordt vereist door zijn botsingsregels). Hoewel hij zeker in de jaren voor 1618, toen de grondgedachten voor zijn wereldbeeld werden ontwikkeld, het aantrekkelijke van het atomisme duidelijk gezien heeft, heeft hij van de ondeelbaarheid van de materiedeeltjes nooit een dogma gemaakt en we mogen hem dan ook alleen in een zeer algemene zin atomist noemen.

Beeckman poneerde het bestaan van vier soorten atomen, overeenkomend met de vier elementen van Empedocles en Aristoteles. Daarnaast nam hij, ook analoog aan de opvattingen van Aristoteles, het bestaan aan van etherdeeltjes die de aarde vanuit de kosmos bereiken en daar door hun snelle beweging allerlei verschijnselen veroorzaken, zoals de zwaarte. Niet geheel duidelijk is of de lichtdeeltjes en de magnetische deeltjes die Beeckman ook nog noemt tot een van de genoemde atoomsoorten gerekend moeten worden. Men krijgt af en toe de indruk dat Beeckman niet geheel ontkomen is aan de zwakte die inherent was aan het zeventiende-eeuwse atomisme, namelijk de neiging om ter verklaring van elk volgend verschijnsel een nieuw, speciaal daarvoor ‘ontworpen’ deeltje in te voeren. Koude en warmte verklaart Beeckman bijvoorbeeld met afzonderlijke deeltjes, al zegt hij ook wel eens dat warmte het voelbare resultaat is van de heftige beweging van de materiedeeltjes.

[p. 30]

Het verklaren van warmte met behulp van aparte deeltjes bleek uiteindelijk een doodlopende weg, al zou het tot het begin van de negentiende eeuw duren voordat men van dat idee afstapte. Een denkbeeld met een betere toekomst was de gedachte dat stoffen die uit dezelfde atomen zijn opgebouwd door een andere rangschikking van die atomen toch een verschillend gedrag kunnen vertonen. Zoals uit een beperkt aantal letters toch een bijna oneindig groot aantal combinaties te maken valt waarvan vele heuse woorden zijn, kan ook uit de wisselende samenstelling van een beperkt aantal soorten atomen een groot aantal verschillende stoffen ontstaan. Het is wat anachronistisch, maar men zou hierin de ontdekking van het verschijnsel van de isomerie en wellicht ook de geboorte van het begrip molecuul in kunnen zien. Maar voorlopig bleven dit nog zuivere speculaties van Beeckman; dergelijke gedachten zouden hun vruchtbaarheid pas kunnen bewijzen in het kader van een verder ontwikkelde atoomtheorie en zover zou het pas in de negentiende eeuw zijn. Bij Beeckman was het meer nog een ingenieuze gedachtenconstructie om duidelijk te maken wat het verklaringspotentieel van een deeltjestheorie was.5

Een gedachte die op wat kortere termijn vrucht droeg was het idee dat de werking van het vacuüm niet berust op een aan de natuur inherente afkeer van het ledige, maar op de druk die uitgeoefend wordt door de omringende lucht. Deze druk of spanning van de lucht is weer een gevolg van de snelle beweging van de luchtdeeltjes en moet dus niet verward worden met de zwaarte of het gewicht van de lucht. Als de zwaarte de oorzaak zou zijn van bijvoorbeeld de aanzuigende werking van een zuigpomp, zou dit effect immers verdwijnen als de pomp van de lucht erboven werd afgeschermd, wat duidelijk niet het geval is. De druk van de lucht plant zich in alle richtingen gelijkelijk voort, zoals ook in water de druk van het water in alle richtingen wordt voortgeplant. In feite beschouwde Beeckman de aarde als de bodem van een aquarium vol lucht en op basis van deze gedachte zou later in de eeuw Pascal zijn bekende proeven met de luchtdruk uitvoeren. Het nuttig gebruik dat Beeckman zelf van het principe van luchtdruk maakte, was nog niet zo overtuigend. Het magnetisme, de cohesie, eb en vloed, alle mogelijke verschijnselen waarvoor men eertijds aantrekkende krachten te hulp had geroepen, verklaarde Beeckman met druk en onderdruk van lucht, maar geen van zijn subtiele verklaringen heeft standgehouden. Alleen het principe en de toepassing op het stijgen en dalen van waterkolommen in afgesloten buizen kon de toets der kritiek doorstaan.

Het laatste voorbeeld - de luchtdruk en haar effecten - vormt een goede illustratie van een zekere tweeslachtigheid in de natuurfilosofie van Beeckman. Soms accentueert hij in zijn mechanistische natuurfilosofie het corpusculaire en atomistische karakter van de materie en speurt hij naar deeltjesmechanismen die verklaren hoe vorm, grootte, rangschikking en beweging van

[p. 31]

de materiedeeltjes bepaalde verschijnselen veroorzaken, dan weer abstraheert hij van het corpusculaire karakter van de materie en concentreert hij zich op de mechanische eigenschappen van stoffelijke lichamen zonder meer, ongeacht of het nu om atomen, moleculen of rotsblokken gaat. Over het algemeen kan men zeggen dat hij in het laatste geval tot vruchtbaarder gedachten is gekomen dan in het eerste geval. De specifieke deeltjesmechanismen die hij introduceert om eb en vloed te verklaren, zijn bijvoorbeeld niet meer dan aardige gedachtenconstructies om aan te tonen dat het in principe mogelijk is zo verklaringen van natuurverschijnselen op te stellen, maar als hij de lucht opvat als een homogene stoffelijke substantie met mechanische eigenschappen vergelijkbaar met die van water, komt hij tot aanvaardbare verklaringen van pneumatische verschijnselen. Een ander voorbeeld van deze niet-corpusculaire mechanisering van het wereldbeeld vormt Beeckmans traagheidsbeginsel.

In de aristotelische natuurfilosofie ging men bij het bestuderen van de lokale beweging uit van het ‘common sense’-principe dat alles wat beweegt door iets anders bewogen moet worden. Zonder een beweger komt een beweging tot rust, zoals een wagen tot stilstand komt als er niet meer geduwd wordt. Een probleem was wat bij een weggeworpen voorwerp de beweging gaande hield nadat het voorwerp de werpende hand verlaten had. Een in de late Middeleeuwen populaire oplossing voor dit probleem was dat een weggeworpen voorwerp door de hand van de werper een ‘vis impressa’ of ‘impetus’ (inwendig bewegend vermogen) meegegeven wordt die ervoor zorgt dat de beweging nog enige tijd doorgaat.

Voor Beeckman is de introductie van een dergelijk niet-aanschouwelijk bewegend vermogen onaanvaardbaar. Tegenover de aristotelische bewegingsleer stelt hij dat beweging een even natuurlijke toestand voor een voorwerp is als rust en dat niet de beweging als zodanig, maar de verandering in beweging of de overgang van de ene toestand naar de andere verklaring behoeft. Een voorwerp dat eenmaal in beweging is, zal deze beweging behouden tenzij het daarin gehinderd wordt: ‘Dat eens roert, roert altyt, soot niet belet en wort.’6 Waar geen weerstand is, is een vacuüm, zal een eenmaal verkregen beweging altijd blijven bestaan.

Een dergelijk traagheidsbeginsel geeft blijk van een groot abstractievermogen omdat het ingaat, zo lijkt het, tegen de alledaagse ervaring. Beeckman kwam er dan ook niet op door de verschijnselen in zijn directe omgeving te observeren, maar door het overdenken van de vraag hoe de eeuwigdurende, onveranderlijke beweging van de hemellichamen mogelijk is. Hij wijst de van de zon uitgaande magnetische kracht die Kepler als de continue oorzaak van de beweging van de planeten had ingevoerd af. Op grond van het economiebeginsel ‘Entia non sunt multiplicanda sine necessitate’ (het scheermes van Ockham, dat bij de ramisten zo populair was) wijst

[p. 32]

hij zelfs de vraag naar een continue oorzaak als zodanig van de hand. Toen God eenmaal de planeten een cirkelvormige beweging had gegeven, was het door het ontbreken van weerstand niet nodig die beweging te onderhouden.

Deze kosmologische aanleiding tot het formuleren van het traagheidsbeginsel maakt het begrijpelijk waarom Beeckman ervan uitgaat dat zijn beginsel zowel voor rechtlijnige als voor cirkelvormige bewegingen geldt. Hij gaat niet zoals later uit van het behoud van snelheid en richting van beweging, maar van het behoud van snelheid en baankromming van beweging. Van de cirkelvormige beweging zijn behalve de draaiende beweging van een tol op aarde geen voorbeelden te geven, maar dat wordt door Beeckman verklaard door de werking van de luchtweerstand.

Beeckmans traagheidsbeginsel vormt een van de fysische grondbeginselen van de afleiding van de valwet die hij op het eind van 1618 in Breda met Descartes opstelde. Het andere grondbeginsel, ook door Beeckman geformuleerd, was dat de aarde een vrij vallend voorwerp ‘met kleine hurtkens’ aantrekt, zodat in opeenvolgende perioden de aantrekkende kracht van de aarde dezelfde, cumulatieve invloed heeft op de toename van de snelheid. In het eerste tijdsdeel t krijgt het lichaam een snelheid v en wordt de afgelegde weg vt, in het tweede tijdsdeel t komt er boven op de behouden snelheid v een tweede snelheid v bij en wordt deze dus 2v; de afgelegde weg wordt dan 2(vt). Op basis van deze uitgangspunten weet Descartes, met behulp van zijn meer ontwikkelde wiskundige kennis, af te leiden dat de snelheid van een vrij vallend voorwerp rechtevenredig is met het kwadraat van de doorlopen tijd.7

Aan Beeckmans bijdrage aan de opstelling van een correcte valwet is in de literatuur vrij veel aandacht besteed en dat is ook in zoverre terecht dat juist in de bewegingsleer in de zeventiende eeuw de doorbraak naar de moderne natuurwetenschap plaatsvond. Het probleem van val en worp vormde de kern van de mechanisering van het wereldbeeld. Dat neemt niet weg dat hij dezelfde fysische intuïtie die hij bij de behandeling van bewegingsverschijnselen ten toon spreidde ook op andere probleemvelden heeft laten zien. Naast zijn opmerkingen over de corpusculaire opbouw van de materie, de introductie van het begrip luchtdruk en de behandeling van de fysiologie van het menselijk lichaam zou bijvoorbeeld gewezen kunnen worden op de manier waarop hij de fysica van het geluid en de harmonieleer aanpakte.8 Dat hij daarbij de plank ook wel eens missloeg, is daarbij van minder belang dan het feit dat hij consequent al die verschijnselen probeerde te bestuderen vanuit een mechanistisch standpunt.9 Beeckman behoorde tot de eerste generatie natuuronderzoekers die een min of meer consistent, zij het soms in fragmenten verborgen, mechanistisch wereldbeeld hebben ontwikkeld.10 Door zijn mondelinge en schriftelijke contacten met andere natuuronderzoekers van

[p. 33]

zijn tijd heeft hij, zonder zelf veel gepubliceerd te hebben, een belangrijke bijdrage geleverd aan de mechanisering van het wereldbeeld in de zeventiende eeuw.