Wetenschap 7 september 1999

Robert Boyle

Door Helma Rebel-Struijk
Als hout verbrandt, ontsnapt vuur of rook. Naar de opvatting van de zestiende-eeuwse arts Paracelsus verdwijnt dan de geest uit het hout. Onzin, zegt Robert Boyle (1627-1691). Stoffen bestaan niet uit materie en geest, maar uit piepkleine, elementaire deeltjes. Met zijn denkwijze haalt Boyle de scheikunde uit de mystieke sfeer.

Het spreekwoord ”Geen geld, niet geteld”, gaat niet op voor de Ierse wetenschapper Boyle. Hij heeft wél geld én is geteld. Zijn vermogen stelt hem in staat verschillende laboratoria in te richten en goede assistenten aan te trekken. Zo heeft hij volop mogelijkheden om een experimentele studie te maken van de natuur.

Want Boyle behoort niet tot de school van Descartes. Die wijsgeer wil met behulp van de wiskunde een beschrijving geven van de natuur. Voor Boyle is zo'n beschrijving ook het belangrijkste doel van de wetenschap, maar volgens hem kan die alleen worden bereikt door nauwkeurige waarnemingen en het doen van proeven.

Levenswerk
Boyle wordt in 1627 geboren in Lismore Castle als zevende kind van de graaf van Cork, een zeer vermogend en invloedrijk edelman. Aanvankelijk krijgt hij onderwijs aan het Eton College, maar al op twaalfjarige leeftijd vertrekt hij met een privé-leraar voor een reis over het vasteland. Een groot deel van de tijd brengen ze door in Zwitserland.

Terug in Engeland begint hij, nauwelijks achttien jaar oud, aan zijn levenswerk: een experimentele studie van de natuur. Hij ziet het als een opdracht van God om zich te wijden aan de wetenschap en de liefdadigheid en is mede daarom nooit getrouwd.

Samen met zijn assistent Robert Hooke bouwt Boyle een verbeterde luchtpomp. De proeven die ze met dat instrument uitvoeren, tonen aan dat lucht onmisbaar is voor verbranding en voor de ademhaling. Ook bewijst Boyle dat geluid zich niet voortplant in een luchtledige ruimte. Hij beschrijft zijn werk in 1660 in ”Nieuwe experimenten”.

Proeven met de luchtpomp leren de Ierse wetenschapper verder dat bij constante temperatuur de druk en het volume van een gas met elkaar in evenwicht zijn: de bekende gaswet P maal V is constant. Hij schrijft er een rapport over aan de Royal Society, en voegt dat toe aan de tweede editie van ”Nieuwe experimenten”, in 1662.

Belangrijk is zijn werk als chemicus. Hij haalt de tot dan toe alom aanvaarde theorieën van Aristoteles en Paracelcus onderuit. Volgens Aristoteles bestaan er vier elementen: aarde, lucht, vuur en water. Op grond van Genesis 1:9 heeft de zestiende-eeuwse arts Paracelsus kritiek op deze antieke leer: vuur wordt in het scheppingsverhaal niet genoemd en aarde ontstaat daar uit water. Daarom vervangt hij vuur en aarde door drie andere beginselen: zout, zwavel en kwikzilver. Paracelsus blijft echter chemische verschijnselen op een mystieke manier verklaren, en leert dat elke stof is opgebouwd uit materie en geest.

Alchemie
Boyle is het met geen van beiden eens en neemt in ”De sceptische chemicus” duidelijk afstand van de spiritueel getinte middeleeuwse alchemie. Hij gaat spreken van chemie, en volgens zijn wetenschappelijke analyse is elke materie, zoals aarde en lucht, opgebouwd uit kleine onzichtbare elementen. Door een aantal elementen op verschillende manier te combineren, ontstaan verbindingen. Alle natuurkundige verschijnselen zijn volgens hem het resultaat van de beweging en de opbouw van de verbindingen.

De studie van de natuur verwijdert Boyle niet van zijn geloof in God als Schepper. Integendeel, hij schrijft een groot aantal werken waarin hij de nieuwe wetenschappelijke methoden in overeenstemming probeert te brengen met het christelijke geloof.

Hoewel God voor hem de Schepper is van de natuur, is God niet de Onderhouder. Volgens Boyle bezit de natuur een klokmechanisme. Die klok is weliswaar geschapen en in gang gezet door de Schepper, maar natuurwetten zorgen er vervolgens voor dat de klok blijft lopen. Hij verwoordt zijn theologische mening in 1690 in ”De bedreven christen”.

Niet alleen schriftelijk draagt Boyle bij aan de verbreiding van het christelijke geloof. Een vertaling van het Nieuwe Testament in het Iers en het Turks komt mede tot stand door een geldelijke bijdrage van de natuurwetenschapper.