Injectiespuit en lijndienst; uitvindingen van Pascal
Blaise Pascal is niet alleen bekend van zijn ”Gedachten”, zijn brieven en zijn bekering. Ook als begenadigd uitvinder, wis- en natuurkundige heeft hij een indrukwekkende erfenis nagelaten. Variërend van een rekenmachine tot een injectiespuit, van de stelling van Pascal tot een dienstregeling voor het openbaar vervoer.
Blaise Pascal ziet zijn vader elke dag talloze omslachtige, tijdrovende berekeningen uitvoeren. Belastinginner Étienne Pascal uit Rouen moet zeker weten dat zijn aanslagen juist zijn, om allerlei gedoe achteraf te voorkomen. Dat moet toch anders kunnen, meent Blaise.
De buitengewoon intelligente achttienjarige bedenkt en bouwt in 1642 een van de eerste rekenmachines, de pascaline. Het mechanische apparaat kan optellen en aftrekken. Het blijkt een handig hulpmiddel voor een belastinginner.
Pascal blijft zijn ontwerp verbeteren. Toch wordt de pascaline geen daverend succes. Het apparaat is erg duur. Vooral superrijken uit heel Europa kopen er een, als statussymbool. Van de naar schatting zeventig machines zijn er nog acht over, die zich bevinden in musea in Frankrijk en Duitsland.
Wiskunde
Blaise blijkt een bijzonder talent te hebben voor wiskunde. En hij gebruikt dat ook. Als zestienjarige publiceert hij zijn ”Essai pour les coniques”, een essay over de kegelsneden. Hij bewijst dat van een zeshoek waarvan de hoekpunten zijn ingepast in een cirkel, ellips of parabool op een kegelsnede liggen, de drie paren tegenoverliggende zijden elkaar snijden; dit is de ”stelling van Pascal”. De drie snijpunten van de tegenoverliggende zijden liggen daarbij op één lijn: de Pascal-lijn.
Hij laat zijn essay lezen aan de bekende Parijse wiskundige Mersenne. Die is er diep van onder de indruk. Maar René Descartes, ook een wiskundige, meent dat vader Étienne het moet hebben geschreven. Mersenne overtuigt hem ervan dat het echt het werk van de tiener is. Daarop reageert Descartes met een diepe zucht. „Zulke zaken kunnen toch nauwelijks bij een zestienjarig kind opkomen.”
Blaise heeft ook zijn naam gegeven aan de ”driehoek van Pascal”. Hij noemt die rekenkundige driehoek in zijn ”Traité du triangle arithmétique” (”Verhandeling over de wiskundige driehoek”, 1665). Het is een tabel waarin een getal in een vakje wordt bepaald door de twee getallen erboven bij elkaar op te tellen.
Injectiespuit
Niet alleen de wiskunde heeft zijn belangstelling, ook aan de ontwikkeling van de natuurkunde heeft Pascal het zijne bijgedragen. Zo is de standaardeenheid van druk de pascal (Pa).
Ook draagt een wet zijn naam. Deze wet van Pascal houdt in: een druk die wordt uitgeoefend op een vloeistof die zich in een geheel gevuld en gesloten vat bevindt, zal zich onverminderd in alle richtingen voortplanten. Deze wet staat aan de basis van Pascals uitvindingen zoals de injectiespuit en de hydraulische pers.
De experimenten van de Italiaanse natuurkundige Evangelista Torricelli zetten de Fransman op het spoor van de luchtdruk. Algemeen nemen de toenmalige geleerden aan dat vacuüm niet bestaat. De theorie van Aristoteles schrijft immers voor dat „alles wat beweegt substantie is, die wordt bewogen door een andere substantie”. Anders gezegd: de natuur verafschuwt vacuüm (horror vacui). De ruimte zou dan zijn gevuld met zogeheten plenum.
Pascal zet daar met zijn luchtdrukexperimenten in 1647 een radicale streep door. Hij laat zwager Florin Périer de 1460 meter hoge berg Puy de Dôme beklimmen en hem daar metingen uitvoeren. Daaruit blijkt dat de luchtdruk daalt naarmate Périer hoger klimt. Blaises voorspelling komt uit: als lucht een eindig gewicht heeft, moet de atmosfeer van de aarde een maximale hoogte hebben. En dan bestaat vacuüm ook.
Pascal herhaalt het experiment in Parijs. Hij meet de luchtdruk op de begane grond en op de top van de 50 meter hoge klokkentoren van de kerk Saint-Jacques de la Boucherie. De barometer laat opnieuw twee verschillende meetwaarden zien.
Humor
Na een intens bekeringsmoment op 23 november 1654 verliest Pascal zijn belangstelling in wiskundige en natuurkundige problemen. Hij wijdt zich meer en meer aan filosofie en religie. Met humor, satire en venijnige spot stelt hij in brieven de redeneringen aan de kaak waarmee de roomse geestelijkheid probeert haar verkeerd gedrag goed te praten.
Na de dood van zus Jacqueline herleeft bij Pascal zijn wiskundige genialiteit nog één keer. Hij ontwerpt het planningsprincipe van het openbaar vervoer. De eerste koninklijke buslijn van Parijs, de ”carrosses à cinq sols”, gaat in 1661 van start. De rijtuigen, getrokken door vier paarden, met koetsier en knecht, rijden vaste routes op vaste tijden en stoppen bij vaste haltes. Passagiers betalen een vast bedrag voor een van de acht stoelen in het rijtuig. De laatste buslijn stopt echter noodgedwongen in 1675. Het idee is zijn tijd te ver vooruit.
