De Leidse hoogleraar was niet de eerste de beste. Hij had Newtons beroemde werk ”Principia” verslonden en was een vurig pleitbezorger geworden van diens theorie over de zwaartekracht. Hij publiceerde er zelfs een duizend pagina’s dik leerboek over dat zo populair was dat het ook in het Engels werd vertaald.

’s Gravesande slikte echter niet alle beweringen van Newton kritiekloos. „Het werk van de Duitse natuurkundige Gottfried Wilhelm Leibniz zette hem op het spoor van een ”levende kracht”, een ”vis viva”, waarover vallende voorwerpen zouden beschikken, een gedachte die Newton ten stelligste afwees”, vertelt Tiemen Cocquyt. Hij is conservator bij het Museum Boerhaave in Leiden, waar veel beroemde historische apparaten uit de lange geschiedenis van de Leidse universiteit te zien zijn.

’s Gravesande wilde zelf proefondervindelijk vaststellen wie het gelijk aan zijn kant had. „Opmerkelijk is dat hij daarmee volledig in de geest van Newton handelde”, stelt Ad Maas, eveneens conservator bij het museum. „De beroemde Brit propageerde zelf het doen van experimenten om de natuurkunde handen en voeten te geven. Frappant is dat het zich in dit geval tegen hem keerde.”

Proef

Waar ging het om? Newton beweerde dat de bewegingsenergie van een vallend voorwerp recht evenredig toeneemt met zijn snelheid. ’s Gravesande schudde echter zijn hooggeleerde hoofd: volgens hem nam de kinetische energie toe met een kwadraat van de snelheid. Een proef moest het pleit beslechten.

De Leidse hoogleraar nam even grote kogels van een verschillende massa en liet deze van verschillende hoogten vallen in een bak „met de fynste pottebackerskley.” „Hij mat de hoogten in veelvouden van 9 Rijnlandsche duim: 9, 18, 27 en 36 duim, een onhandige lengtemaat als je centimeters gewend bent”, lacht Cocquyt.

De insteek van ’s Gravesande was vrij eenvoudig: Als een kogel van een hoogte van 9 duim valt, van welke hoogte moet een kogel die half zo zwaar is vallen om een identieke inslagkrater te veroorzaken in de klei? „Als Newton gelijk heeft, is dat vier keer zo hoog; als ’s Gravesandes idee klopt, moet de kogel van twee keer zo hoog vallen”, legt Maas uit.

De conservatoren herhalen het beroemde experiment op zaterdag 3 maart in Salon Boerhaave met de authentieke materialen van ’s Gravesande. De aanleiding om de historische proef opnieuw te doen, is de huidige tentoonstelling ”Verborgen krachten”. „We zitten dan gewoon met vuile handen in de klei te wroeten”, glimlacht Cocquyt. Bij de verplichte inschrijving krijgen RD-lezers overigens voorrang; meekijken kost niets extra.

Populair

’s Gravesande was in zijn tijd een voorbeeldwetenschapper, vertelt Maas. „We hebben de proef al een keer uitgevoerd en gemerkt dat de Leidse prof integer en zuiver wetenschappelijk heeft gehandeld. Dat was in die tijd, waarin politieke, religieuze en filosofische motieven meespeelden, nog wel eens anders.”

De uitkomst van het experiment kwam in 1722 hard aan: Newton zat er faliekant naast. „Twee overtuigde bewonderaars van Newton klommen in de pen en noemden ’s Gravesande een ketter”, vervolgt Maas. „Ze verweten hem Newtons natuurfilosofie te ondermijnen met zijn experiment.”

En dat lag in die tijd gevoelig. Enkele decennia daarvoor had de Franse filosoof René Descartes de wereld op zijn kop gezet met zijn ”Discours de la Methode”: God had de wereld geschapen en in beweging gezet, maar deze gehoorzaamde daarna aan zijn eigen dynamiek. Het gevolg was een mechanisch wereldbeeld waaruit God was verdwenen.

„De ideeën van Newton waren een welkom antwoord op de dreiging van Descartes. Newton, die ook theoloog was, liet God en Zijn wonderen weer toe in de schepping. Het maakte zijn theorieën in ons land mateloos populair”, aldus Cocquyt.

Correctie

Overigens ging Newton heel ver in zijn opvattingen over Gods bemoeienis met de natuur. „Hij beschouwde bijvoorbeeld het verschijnen van kometen als een daadwerkelijk ingrijpen van God. De planeetbanen moesten door God vervolgens weer actief worden gecorrigeerd. Het leverde hem de hoon op van de grote Duitse geleerde Leibniz, die hem verweet dat God dan geen perfecte schepping zou hebben gemaakt.”

„Newton”, vervolgt Cocquyt, „omschreef de zwaartekracht als een kracht op afstand. Hij liet zich niet uit over het ”hoe”, maar schreef de manier waarop de zwaartekracht werkt toe aan het actieve ingrijpen van God. Hij weefde ten slotte een compleet religieus stelsel om zijn theorie heen. Dat maakte dat er met de ogenschijnlijk kleine correctie door ’s Gravesande veel meer op het spel stond. En dat had Newton helemaal aan zichzelf te wijten.”

Of ’s Gravesande het zich bewust was hoeveel hij in de ogen van Newton ter discussie stelde door diens ideeën aan te vechten, weet Cocquyts collega Maas niet. „Was zijn motief zuiver wetenschappelijk? Of verzette hij zich tegen het idee dat God voortdurend actief ingrijpt in Zijn schepping? Het is overigens wel verleidelijk om Leibniz te zien als de motor achter het experiment van ’s Gravesande. Maar zeker weten doen we dat niet.”

Duidelijk is wel dat de uitkomst van het experiment in 1722 veel opwinding veroorzaakte. Cocquyt: „Dat zegt veel over de verwevenheid van wetenschap, religie, politiek en filosofie in die dagen. Maar de wetenschappelijke commotie is ook een bewijs dat de proef een belangrijke gebeurtenis is geweest in de wetenschapsgeschiedenis.”

Klik hier om u aan te melden voor de proef bij Ad Maas onder kop ”informatie”.