Nederlandsch Museum. Jaargang 2

[p. 88]

Wetenschappelijk overzicht.

In de laatste jaren werden in de natuurwetenschappen belangrijke ontdekkingen en uitvindingen gedaan. Enkele zijn slechts onder theoretisch oogpunt van eenig gewicht, maar geven ons klaardere begrippen aangaande den aard der verschijnselen, of leggen hun ontstaan op eenvoudiger wijze uit. Andere spreiden een nieuw licht over zaken, die tot hiertoe aanleiding gaven tot wetenschappelijke geschillen en verscheidene meeningen onder de geleerden. Vele echter hebben eenen heilzamen invloed op het gewone leven, op kunst en nijverheid, en brengen veel bij om 's menschen toestand te verbeteren.

Een groote vooruitgang werd sedert een vijftal jaren op het gebied der sterrekunde gedaan. Deze wetenschap, die op de waarneming en vooral op berekening berustte, heeft eene andere wetenschap, de scheikunde, ter hulp geroepen; en deze nieuwe wijze van onderzoek, die men te recht de scheikunde des hemels mag noemen, heeft, hoewel pas ontloken, reeds door hare wonderlijke uitslagen aller oogen op zich gevestigd.

Bij middel der spectraal-analyse, in 1861 door twee Hoogduitsche geleerden, Kirchoff en Bnnsen uitgevonden, heeft men de scheikundige samenstelling der hemellichamen kunnen vaststellen. De eerste toepassing werd door den uitvinder zelven, den heer Kirchoff, op de zon gedaan, en er is bewezen, dat dit lichaam nagenoeg

[p. 89]

dezelfde bestanddeelen bevat als die welke in de aarde aanwezig zijn, hetgeen de onderstelling van Laplace eenen grooten graad van waarschijnlijkheid bijzet. De sterrekundigen Miller en Huggins hebben de vaste sterren door de spectraal-analyse ontleed, en bevonden, dat deze sterren door de verbindingen der elementen onderling verschillen; deze echter zijn dezelfde als die welke men in de zon en de aarde ontmoet.

De ware nevelvlekken zijn slechts gasvormige lichamen, waarvan de basis de waterstof is: deze ontdekking is hoogst belangrijk; de scheikundigen hebben reeds sedert eenigen tijd het gevoelen geopperd, dat al de grondstoffen van een enkel element, de waterstof, voortkomen, en nu zien wij inderdaad, dat deze stof de eenvoudigste lichamen in het heelal uitmaakt.

Nog een stap verder werd door de spectraal-analyse in die richting gedaan, en men heeft er zich van bediend om de bewegingen der zoogenaamde vaste sterren te berekenen. In princiep is de wijze, waarop men te werk gaat, licht te begrijpen: de spectrale lijnen van twee hemellichamen, die de aarde naderen, of zich er van met groote snelheid verwijderen, verplaatsen zich een weinig en behouden den normalen stand niet. Onderstelt eene ster, in wier spectrum men de magnesiumstreep aantreft; bij middel van den spectroscoop neemt men terzelfder tijd de ster waar, en eene vlam, waarin een weinig magnesium brandt. Men zal zien, dat de strepen, die het metaal kenmerken, niet overeenstemmen, en de afwijking is in evenredigheid met den afstand van het hemellichaam tot de aarde, en kan alzoo als maat van dien afstand worden genomen. Zoo heeft men kunnen vaststellen, dat Sirius, de schitterendste ster, zich met eene snelheid van nagenoeg 25 kilometers in eene seconde van de aarde verwijdert; Rigel, van het

[p. 90]

gesternte Orion, verwijdert zich met eene snelheid van 20 kilometers; de snelheid van Regulus uit den Leeuw is 23 kilometers; Arcturus en Wega naderen de aarde met eene snelheid van nagenoeg 70 kilometers in eene seconde.

Belangrijke opzoekingen werden gedaan, namelijk door den heer Hock, bestuurder der Utrechtsche Sterrenwacht, aangaande den aard der kometen. Hock meent, dat de kometen, evenals de nevelvlekken, afzonderlijke stelsels in het heelal uitmaken: wanneer zij in de aantrekkingssfeer eener vaste ster, zooals de zon, verdwalen, is het enkel bij toeval en voor eenen korten tijd. Elliptische loopbanen maken dus de uitzondering uit. De Engelsche sterrekundige Huggins heeft kometen met den spectroscoop waargenomen: het licht van het hulsel gaf een onafgebroken spectrum; het licht van de kern werd door schitterende strepen gekenmerkt. Vandaar het besluit, dat de kern op zich zelve lichtgevend is: het hulsel kaatst het zonnelicht terug; maar het spectrum is te flauw om er de Frauenhofersche zwarte strepen in te onderscheiden.

Men onderstelt, dat de staart der kometen ontstaat door eene soort van afstooting vanwege de zon, waarschijnlijk door tegenwerkende electrische krachten, en dat de stof, die aldus door de werking der zon wordt afgescheiden, voor de komeet verloren blijft. Daaruit volgt, dat de periodieke kometen immer in stof moeten afnemen, en men heeft inderdaad bemerkt, dat de komeet van Encke, die in 3 ½ jaren haren omloop doet, en in het begin dezer eeuw zeer schitterend was, in 1871 zich slechts als eene bleeke nevelvlek en met eenen zeer kleinen staart vertoonde.

De sterrekundigen hebben zich, reeds sedert eenigen tijd, van de photographie bediend om de beelden der hemellichamen op te nemen. De afbeeldingen van zon en maan door Warren de la Rue in Engeland genomen, zijn

[p. 91]

vermaard. In de laatste eclipsen werd de photographie aangewend om de roode protuberancen of verhevenheden rondom de zon af te beelden; men heeft ook beelden genomen van de zonnevlekken, die onophoudend van plaats en vorm veranderen, en zoo schielijk dat men slechts door de photographie den vorm van eene vlek op een gegeven oogenblik kan voorstellen.

Eene nieuwe hypothese werd voorgedragen door den heer Hirn, van Colmar, aangaande den aard der Saturnusringen. Sedert Laplace werden deze lichamen als vaste en onafgebroken cirkels aangezien, die zich rondom de planeet bewegen. De heer Hirn, uitgaande van nauwkeurige berekeningen, vermoedt, dat de ringen gevormd zijn door eene groote menigte afgezonderde lichamen, die van elkander door eene groote tusschenruimte zijn gescheiden, en elk eenen bijzonderen kring rondom de planeet beschrijven. Dit is ook het gevoelen van den grooten sterrekundige Leverrier. Het is waarschijnlijk aan het licht toe te schrijven, dat door deze ruimten dringt, dat de ringen soms zichtbaar zijn, als ze den scherpen rand naar ons toekeeren.

Men heeft ook nadere begrippen aangaande den aard en den oorsprong der vallende sterren. De laatste waarnemingen hebben bewezen, dat het kleine deeltjes zijn, die uit de diepte van het ruim komen en door de andere werelden, evenals de kometen, heenloopen. Wanneer deze lichamen dicht bij eene groote planeet of nabij de zon komen, verlaten zij hunne eerste baan om rondom het aantrekkend lichaam te dwalen. Als dus de aarde, in hare jaarlijksche omwenteling, eenen kring van asteroïden ontmoet, vallen deze op hare oppervlakte, ontvlammen in haren snellen loop door den dampkring en vormen de sterrenregens. Eenige vallen niet dadelijk op de aarde maar dwalen er rond als kleine satellieten, totdat zij eindelijk door de aantrekkings-

[p. 92]

kracht op de oppervlakte der aarde worden getrokken: deze zijn de sporadische sterren, die men alle nachten ziet vallen.

*^**

Sedert twee jaren werd in de kennis der natuurlijke geschiedenis van den mensch een reuzenstap gedaan door de ontdekking, in de holen van Mentone, op de grenzen van Frankrijk en Italië, van twee volledige geraamten van menschen, die in het vierde geologisch tijdperk hebben geleefd.¹ Zoo heeft het belangrijk vraagstuk van het voorwereldlijk bestaan van ons geslacht eene volledige oplossing bekomen: de mensch heeft geleefd vóór de geweldige overstroomingen, die Europa en Azië onder hare wateren hebben begraven, en waarvan de herinnering in de overleveringen aller volken bestaat. De twijfel is niet meer mogelijk: de stoffelijke proef is daar: een van de riffen berust in het Museum van natuurlijke geschiedenis te Parijs, op een brok derzelfde aarde, waarop zij in de holen van Mentone gevonden is. De mensch is dus de tijdgenoot geweest van den mammouth, den holenbeer, den grooten tijger, de holenhyena, de megatherium en al de groote zoogdieren, die in het diluviale tijdperk leefden, en waarvan de soort nu heel en al verdwenen is. Deze primitieve menschen woonden in holen, bedienden zich van wapenen, ruw uit vuursteen vervaardigd, namen voor voedsel enkel het vleesch van zekere dieren, en waren immer in strijd met de wilde natuur, die hen omringde, en zelfs met hunne eigene soort.

Op het internationaal congres van anthropologie in 1872 te Brussel gehouden, heeft de heer Dupont, bestuurder van het Belgisch Museum van natuurlijke geschiede-

1 Drie andere geraamten van voorwereldlijke menschen werden door den heer Rivière nog in dezelfde holen ontdekt. Twee dezer zijn kindergeraamten.

[p. 93]

nis, gewichtige mededeelingen gedaan aangaande de vroegere bewoners van ons land. Hij bewijst, dat men hunne sporen vindt in de aanslibbingen, in de holen en zelfs bij de oppervlakte van den grond, en dat deze sporen aantoonen, dat de mensch in België tijdens het vierde of diluviale tijdperk, en zelfs in de eerste periode of het tijdvak van den mammouth heeft bestaan. Het schijnt zelfs, dat twee verschillende typen op dit tijdstip ons land bewoonden: het eene, in de holen der provincie Namen, het andere in de pleinen van Henegouwen.

Een Fransch natuurkundige, de heer Bourgeois, had reeds in 1867 in het Congres te Parijs, trachten te bewijzen, dat de mensch in het derde of tertiaire tijdvak had geleefd; maar hij vond weinig aanhangers. Hij heeft in het Congres te Brussel zijne pogingen vernieuwd, en eene commissie werd benoemd om zijne beweringen te onderzoeken, en te bepalen, of de vuursteenen, die de heer Bourgeois in wel afgeteekende midden-tertiaire (miocene) lagen had gevonden, werkelijk door 's menschen hand waren gehouwen, of bij toeval den vorm van werktuigen of wapenen hadden gekregen. De leden der commissie waren van zeer verschillende gevoelens, en er volgt uit hun verslag, dat de aanhaling van den Franschen geleerde tot nu toe als weinig belangrijk moet aangezien worden. Nochtans heeft men in andere oorden de sporen van den mensch in de tertiaire formatie meenen te erkennen, en Amerikaansche geleerden beweren zelfs in de tertiaire lagen van Californië eenen menschenschedel te hebben ontdekt.

IJverige en nauwkeurige opzoekingen werden door geleerde natuurvorschers gedaan betrekkelijk het verband der levens- en natuurkrachten. Benevens den invloed van den onsterfelijken geest, die het lichaam bezielt, is de stof van hetzelve ook onderworpen aan de werkingen der

[p. 94]

physieke krachten, welke de stof beheerschen en van haar onafscheidbaar zijn.

De levenskrachten der dieren bieden zich onder drie vormen aan: warmte, spierkracht en zenuwwerking. De warmte, die in 't lichaam wordt ontwikkeld, is van denzelfden aard als die uit eene andere bron ontstaat, en dezelfde als die ontwikkeld zou worden, ware het voedsel buiten 't lichaam verbrand. Nauwkeurige berekeningen hebben bewezen, dat de deelen waterstof en koolstof, die in 't voedsel voorhanden zijn, buiten het organisme hetzelfde getal warmte-eenheden zouden ontwikkelen, als in het lichaam wordt voortgebracht.

Het arbeidsvermogen van beweging, of de levendige kracht der spieren, is enkel eene wijziging van de spanningskracht, die in de koolstof der spijzen bevat is: een deel van deze opgehoopte kracht wordt, als in de stoommachinen, in beweging veranderd; het overige gedeelte komt als warmte te voorschijn, zooals het klaar blijkt uit rechtstreeksche proeven. En zelfs vindt men hier de toepassing der algemeene wet van het nauw verband der krachten: als eene zamentrekkende spier geene beweging voortbrengt, bevindt men, dat het arbeidsvermogen den vorm van warmte aanneemt.

De voortplanting van de zenuwprikkeling geschiedt, denkt men, door eene soort van achtereenvolgende moleculaire polarisatie, en deze kracht is in nauwe betrekking met electriciteit en magneetkracht: het blijkt inderdaad uit eenvoudige proeven, dat het samentrekken der spieren wordt voortgebracht door voortplanting van electriciteit langs de zenuwen, en zelfs enkel door wijziging in de sterkte van eenen normalen stroom.

Het denkvermogen is in nauw verband met de zenuwkracht, het uiterlijke teeken van het denkvermogen is een

[p. 95]

gebaar, eene uitdrukking van het gelaat, een gesproken woord, immers een uitwerksel der spieren. Bij middel van de gevoelige thermo-electrische toestellen heeft men bevonden, dat de werking der gedachte niet heel onafhankelijk is van de hersenstof: zij brengt eenen zekeren graad warmte teweeg, bijzonderlijk als er aandoeningen opgewekt worden; en evenals eene spier meer warmte ontwikkelt, wanneer zij zich samentrekt zonder arbeid te verrichten, ontstaat er min warmte, wanneer eene gedachte wordt geuit. Dus de physieke krachten, die de onbezielde natuur beheerschen en onderling in zoo nauwe betrekking zijn, spelen dezelfde rol in de levende natuur; maar boven de stof en de krachten, die ze kenmerken, is er een edeler gedeelte, afscheidbaar van het hersenweefsel, waarover de wetenschap wellicht nooit eenige inlichting zal kunnen geven.

*^**

Merkwaardig is de voortgang op het gebied der electriciteit.

Vooreerst moeten wij melding maken van de nieuwe statische electriseermachinen, genoemd invloedmachinen, die op eene zeer eigenaardige wijze werken en het problema der verwisseling van statische electriciteit in dynamische gedeeltelijk oplossen.

Het denkbeeld dezer toestellen is eerst opgevat door Töpler, Russisch natuurkundige; maar Holtz van Berlijn heeft het eerst aan deze werktuigen eenen gemakkelijken vorm gegeven, en ze zoo licht te behandelen, practisch gemaakt.

Bij de eigenlijke invloedmachinen wordt de electriciteit opgewekt niet door wrijving der niet geleidende schijf, maar door invloed van een vooraf geëlectriseerd lichaam, en in plaats van slechts afwisselende, magere vonken te

[p. 96]

bekomen, heeft men eenen onafgebroken krachtigen straal van zeer snel opvolgende vonken.

Het toestel van Holtz bestaat uit twee glazen schijven, verticaal de eene eenige millimeters achter de andere geplaatst. De voorste schijf staat vast en heeft drie ronde openingen, eene in het midden, waardoor de as gaat der tweede plaat, en twee op gelijken afstand van het middenpunt en op eenen zelfden diameter: deze laatste openingen zijn voorzien van papieren armuren, die tegenover de tweede plaat in een stevig papieren puntje eindigen. De tweede schijf, die een weinig kleiner is, kan door een stelsel van katrollen in eene zeer snelle draaiende beweging worden gebracht.

Achter de beweegbare schijf op de hoogte der armuren bevinden zich twee zuigkammen, die met kleine geïsoleerde geleiders zijn verbonden, welke in aanraking kunnen worden gebracht. Om het toestel in werking te brengen, verbindt men de twee geleiders; met een stuk geëlectriseerd hard caoutchouc, electriseert men negatief eene der armuren, en men brengt de beweegbare schijf in draaiende beweging; de tweede armuur electriseert zich positief, en de invloed van deze twee armuren werkt op de geleiders door de schijf heen, en laadt ze met ongelijknamige electriciteiten. Wanneer men zachtjes de geleiders van elkander schuift, bekomt men eenen rijken electrischen straal, die te gelijk de eigenschappen bezit van statische en dynamische electriciteit, evenals de vonken van de bobijn van Rhumkorff: men kan er zeer snel groote batterijen mede laden, en ook het water in zijne bestanddeelen ontbinden. Dit toestel is tevens een treffend bewijs van het nauw verband der physieke krachten: de mechanische spierkracht van den arm, die de schijf in beweging zet, wordt hier door tusschenkomt der armuren in electriciteit overgezet.

Dit toestel is nog vereenvoudigd door Bertsch te Parijs:

[p. 97]

de vaste schijf met hare armuren werd weggelaten, en de geëlectriseerde inductor op de hoogte van eenen der zuigkammen geplaatst: in stede van glas gebruikt Bertsch eene plaat uit hard caoutchouc, dat ten minste zoo isoleerend is als glas, en daarbij het bezwaar niet oplevert van zoo sterk door de vochtige lucht te worden aangedaan.

Eindelijk, de electriseermachine, die nu het meest in gebruik is en den ouderen vorm weldra heel zal verdringen, is het toestel van Carré te Parijs: het is eene verbinding van het oud stelsel met de invloedmachine. Achter de glazen schijf, die door wrijving geëlectriseerd wordt, maar hooger en op eenige millimeters afstand, bevindt zich een multiplicator of vermenigvuldigende schijf, in dun glas of in hard caoutchouc, waarachter, zooals in de vorige toestellen, de twee geleiders zich bevinden. Hier speelt de glazen plaat de rol van geëlectriseerden inductor, of van eene der armuren. Om de werking te verdubbelen voegt Carré bij zijn toestel eene tweede armuur, zooals in de machine van Holtz: het is een blad papier, met een of meer punten van karton, dat op een stukje hard caoutchouc is gevestigd, en voor aan den multiplicator op de hoogte van de twee geleiders is geplaatst. De werking van dit toestel is buitengewoon krachtig: niet dat de vonken veel langer zijn dan in de gewone electriseermachine; maar de hoeveelheid electriciteit, die zich in eenen gegeven tijd ontwikkelt, is merkelijk grooter in de nieuwe toestellen: eenige omwentelingen der onderste schijf zijn, in goede voorwaarden, voldoende om eene electrische batterij te laden.

Een werktuig, dat even bewonderenswaardig is als dit van Holtz, is het magneto-electrisch toestel van Ladd. Hier wordt debeweging in electriciteit overgezet door tusschenkomst der magneetkracht. Het princiep van al de magneto-

[p. 98]

electrische toestellen vindt men in de machine van Clarke: een electro-magneet wentelt voor de polen van eenen sterken staalmagneet: er ontwikkelen zich in den draad stroomen, die beurtelings in verschillende richtingen opgewekt, maar door eenen commutator in dezelfde richting kunnen worden gebracht. In de machine van Ladd is geen magneet meer aanwezig: onderstelt, dat de staalmagneet van Clarks toestel door een stuk week ijzer, met geïsoleerden koperdraad om wonden, vervangen zij: als men een oogenblik eenen stroom door den draad zendt, zal er in het ijzer een weinig magneetkracht overblijven, en deze geringe hoeveelheid zal, door eene vernuftige verbinding der twee electro-magneten, voldoende wezen om eenen krachtigen electrischen stroom op te wekken.

Ziehier de inrichting van Ladds werktuig:

Een groote electro-magneet, vervaardigd met twee verticale ijzeren platen, die met geïsoleerden koperdraad omwonden en door eene horizontale plaat vereenigd zijn, rust op twee ijzeren armaturen, tusschen welke twee Siemens bobijnen (electro-magneten, waarin de draad in de lengte der staaf is opgewonden) om wentelen. Deze bobijnen worden door commutators elk op eene bijzondere wijze met den grooten electro-magneet in verbinding gebracht. Een stroom wordt door den draad van den grooten electro-magneet geleid, en als hij ophoudt, blijven de twee armuren een weinig magneetkracht behouden, en deze hoeveelheid, hoe gering ook, kan door het draaien zoo vermenigvuldigd worden bij middel van eene der Siemens bobijnen, dat zij weldra in de andere eenen ongemeen sterken stroom opwekt. Al de proefnemingen, welke men gewoon is met de gewone batterijen te doen, kunnen met het toestel van. Ladd ook worden verricht. Het is niet lang geleden, dat er te Brussel met zulk een werktuig, dat

[p. 99]

door het Departement van oorlog was aangekocht, proefnemingen met electrisch licht werden gedaan.

In 1871 is door den heer Gramme, te Parijs, een nieuw stelsel van magneto electrische toestellen uitgevonden. Het groote voordeel van dit werktuig is, dat de stroomen immer in dezelfde richting loopen, en niet door eenen commutator moeten worden te recht gebracht; dus geen verloren arbeid meer en eene regelmatige opwekking van dynamische electriciteit, als de beweging gelijkvormig is.

Onderstelt eene magneetstaaf, die men in eene spiraal van met zijde omwoeld koperdraad beweegt: als men de staaf achtereenvolgens op eene zekere lengte, 5 centimeters b.v., schielijk in de spiraal schuift, zal bij elke beweging een inductiestroom in den draad worden opgewekt. De stroomen hebben eerst dezelfde richting; maar deze verandert, als de staaf boven haar midden in de spiraal geschoven wordt.

Onderstelt nu, dat de staaf, in week ijzer, in den vorm van eenen cirkel is gebogen en tusschen de polen van eenen sterken magneet omwentelt: op de plaatsen, die in de nabijheid zijn van den magneet, ontwikkelen zich twee polen, en de uiteinden van den diameter, die rechthoekig op den eersten staat, vormen de neutrale lijn. Wordt nu de spiraal over dien ring gestreken, dan zullen er op de beide helften van den ring stroomen in verschillende richtingen ontstaan. In plaats van eene enkele spiraal plaatst men op den ring verscheidene, met elkander verbonden spiralen, wier werkingen samenkomen: de stroomen, die op het bovenste gedeelte van den ring ontstaan, zijn in tegenovergestelde richting met de andere.

De draad wordt op den ring gewonden bij afdeelingen, elk van 100 omwindingen; het einde van eene spiraal is in

[p. 100]

verband met het begin van de volgende; in het geheel zijn er 35 tot 40 afdeelingen. Zoo worden de stroomen in spanning bijeengevoegd.

De verschillende uiteinden van de spiralen worden aan roodkoperen stralen gehecht, die geïsoleerd zijn; twee wrijfborstels in koper of in ijzer drukken gestadig op de uiteinden van twee dezer stralen, juist op de plaats waar de tegenovergestelde stroomen eindigen en tegenover elkander zijn geplaatst. Men kan dus eenvoudig dit toestel vergelijken met een stelsel van twee electrische batterijen, waarin de elementen door de ongelijknamige polen vereenigd zijn.

Men zou, zooals in het toestel van Ladd, den hoefijzervormigen magneet kunnen vervangen door eenen electromagneet, die door een deel van den stroom des werktuigs magnetisch zou worden gemaakt; in den beginne zou de magneetkracht van de staaf maar zwak zijn; doch bij voortdurende omdraaiing zou zij aanhoudend vermeerderen en weldra eenen sterken stroom opwekken.

Bij middel van het werktuig van Gramme kan men dezelfde uitwerksels als met de galvanische keten bekomen: het kan dus met voordeel in wetenschappelijke opzoekingen of toepassingen op de nijverheid de keten vervangen.

Merkwaardige onderzoekingen werden gedaan door Prof. Jamin, te Parijs, over het vervaardigen van krachtige kunstmagneten. Uitgaande van het princiep, dat voor eene gegeven dikte, de kracht van eenen magneet toeneemt met het getal staven, waaruit hij is samengesteld, heeft de heer Jamin magneten vervaardigd met stalen veeren van eenen millimeter dikte, die van eene goede hoedanigheid zijn en zich in den handel tegen eenen goedkoopen prijs voordoen. Tot hiertoe volgens de onderzoekingen van Häcker, die de

[p. 101]

formule voordroeg, waarin n het gewicht van den magneet aanduidt, nam men voor zeer sterke magneten degene die voor eene middelmatige grootte tienmaal hun gewicht droegen: Jamin heeft eenen magneet van 2 kilogrammen gemaakt, die 45 kilogrammen draagt; eenen anderen van 6 kilogrammen, die 80 kilogrammen draagkracht heeft, en eenen grooten magneet van 80 kilogrammen kan 500 kilogrammen dragen.

De kracht van eenen magneet kan men voorstellen door eene kromme lijn, die van nabij het midden om de polen heen gericht is. Jamin heeft bevonden, dat bij het opeenplaatsen van verschillende staven of veeren de kromme lijnen zich aan beide polen verheffen, en het midden van den magneet naderen, om eindelijk in het midden elkander te raken: op dit oogenblik heeft men, voor de lengte der gebruikte staven, het maximum van kracht bekomen, en een grooter getal zou ze niet vermeerderen. Dit noemt men den normalen magneet, en de lijnen, die de kracht voorstellen, zijn parabolen.

*^**

Een toon wordt, zooals men weet, voortgebracht door de trillingen van een geluidgevend lichaam; deze bewegingen worden door de tusschenkomst der lucht aan het gehoororgaan overgebracht. De hoogte van eenen toon hangt af van het getal trillingen in eenen gegeven tijd, en de sterkte, van de slingerwijdte van het toongevend lichaam en de omliggende stoffen.

Twee tonen van gelijke hoogte en gelijke sterkte, maar door twee verschillende instrumenten voortgebracht, kunnen nochtans onderscheiden worden door eene hoedanigheid, die men den aard of klank (timbre) noemt.

De oorzaak van den klank was onbekend, toen in 1866

[p. 102]

een Duitsch natuurkundige, Helmholtz, de verklaring van deze gewaarwording gaf. Als een toongevend lichaam, de snaar eener viool b.v., eenen toon voortbrengt, hoort het orgaan niet enkel den grondtoon, die door de trillingen der geheele snaar wordt voortgebracht, maar tevens eene reeks van andere tonen, die harmonisch zijn met den eersten, en door hunne samenvoeging de eigenaardige gewaarwording van den timbre voortbrengen.

Om het mede-bestaan dezer harmonieken te bewijzen, bedient Helmholtz zich van eene reeks résonnateurs of weergalmers, holle sferen in koper, van verschillende grootte, die door een buisje in het oor worden gestoken. Elke dezer sferen zet aan eenen bepaalden toon meer kracht bij; als men in eenen ingewikkelden toon de verschillende enkelvoudige tonen wil erkennen, heeft men slechts deze weergalmers na elkander te beproeven: voor elk dezer werktuigen zal de harmonische toon, die met den résonnateur gelijkstemmig is, alleen versterkt worden.

Als twee gelijk gestemde snaren zich in elkanders nabijheid bevinden, en eene van beide in trilling wordt gebracht, zal ook de andere geluid geven. Dit verschijnsel noemt men de sympathie der tonen: bij middel van deze sympathie legt Helmholtz ook uit, hoe het oor zeer licht verschillende te gelijk uitgaande geluiden kan waarnemen, en van elkander onderscheiden, namelijk als de trillingen onderling geene eenvoudige betrekking hebben, als de tonen weinig harmonisch zijn. In het slakkenhuis van het inwendig oor verdeelt de gehoorzenuw zich in nagenoeg 3000 kleine vezelen, die men naar den naam van den geleerde, die ze ontdekt heeft, Cortische vezeltjes noemt. Deze vezelen spelen dezelfde rol als de weergalmers van Helmholtz. Elk geluid, dat het oor bereikt, zal, door de sympathie der tonen, eene of meer Cortische vezeltjes doen

[p. 103]

medetrillen. Dus hoe volmaakter het Cortisch orgaan is, hoe beter men eenen toon te midden van andere kan onderscheiden; hoe fijner het gehoor is, hoe meer geschiktheid men heeft tot eene muzikale opvoeding.

*^**

Onder theoretisch oogpunt is in de scheikunde de gelijk waardige of equivalenten-theorie gansch verdrongen geworden door de atomische notatie, die boven de andere het voordeel heeft van al de betrekking der lichamen eener verbinding te omvatten, en eene juiste uitdrukking van de wetten dier verbinding te geven: elk symbool duidt aan: welk atoom; de exponent hoeveel; de coëfficient hoeveel moleculen in werking? De scheikundige reactie wordt door eene chemische vergelijking voorgesteld. Eene chemische formule, zegt de heer Wurtz, mag niet enkel de evenwaardigheid der lichamen aanduiden, maar moet de heele moleculaire beweging te kennen geven, iets waartoe de equivalenten-theorie onmachtig is.

Nog vóór eenige jaren was scheikunde, voornamelijk organische scheikunde, synoniem met ontbinding; de scheikundige, zeide Gerhardt, doet het tegenovergestelde der levende natuur: hij verbrandt, wijzigt, ontbindt, het geen de levenskrachten door synthesis gevormd hebben. Maar nu is het streven der organische chemie niet zoo zeer te scheiden, wat verbonden is; zij tracht samen te stellen en kunstmatig te vormen hetgeen vroeger enkel door de levenskrachten kon gevormd worden.

Het is voornamelijk de beroemde scheikundige Berthelot, die aan de organische scheikunde deze richting heeft gegeven.

Alcohol en azijnzuur weet men reeds sedert lang samen te stellen; eene der eerste synthesen van Berthelot is de

[p. 104]

vorming van het mierenzuur door de werking van koolstofoxyd op water, door tusschenkomst van potasch. Alcohol maakt de Fransche scheikundige door ethylen op een mengsel van iodhydrisch zuur en bijtende potasch te doen werken.

Verschillende essencen of vluchtige oliën der planten heeft hij ook synthetisch weten te vormen; glycerine, eene der grondstoffen van vetten en oliën, werd door hem ook samengesteld, en voor het oogenblik is het doel zijner opzoekingen de vorming van de suiker- en eiwitachtige grondstoffen der planten.

Berthelot heeft zijne wonderlijke proefnemingen beschreven in de Chimie organique fondée sur la synthèse (1860), waarin hij uitlegt, hoe de synthesis aan de organische scheikunde eene basis geeft, die onafhankelijk is van de levensverschijnselen, en die elken scheidspaal tusschen minerale en organische chemie doet verdwijnen.

In lateren tijd heeft men kunstmatig alizarine, een der bestanddeelen van de meekrap, gemaakt. Grabe en Liebermann bereiden de alizarine uit anthracen, die van de steenkolen afkomstig is; door Schiff is, in 1870, coniïne synthetisch samengesteld uit butyraldehyd. De kunstmatig verkregen alcaloïde heeft al de eigenschappen en dezelfde vergiftigende uitwerksels als die welke men uit de scheerling trekt. Wurtz bereidde de neurine der hersenen door de reactie van trimethylamin op ethylenoxyd en water. Carius heeft door synthese het isomeer van druivensuiker bekomen: deze stof bezit al de reactiën en eigenschappen der echte druivensuiker; maar zij wordt door de gist niet ontleed. Drechsel vervaardigde oxalzuur uit koolzuur. Zooals men ziet, wordt het getal organische stoffen, die men synthetisch vormt, immer grooter.

Een gewichtige wetenschappelijke strijd heeft plaats

[p. 105]

gehad tusschen twee beroemde Fransche scheikundigen, de heeren Frémy en Pasteur, aangaande de oorzaak der gisting. Pasteur beweert, dat de kiemen der gisting in de lucht zweven, en dat de kiemen alleen, die voor eene vloeistof zijn geschikt, zich ontwikkelen, zoodra zij in het vocht zijn nedergekomen. De mycoderma vini verandert een suikerhoudend vocht in wijngeest; de mycoderma aceti doet alcohol in azijn overgaan. Frémy is van gevoelen, dat de kiemen niet in de lucht zweven, maar dat de gistcellen ontstaan uit de stikstof houdende bestanddeelen, die in de vloeistof zelve aanwezig zijn. De strijd is tot nu nog niet beslist; doch men mag met zekerheid verklaren, dat de gisting steeds gepaard gaat met de ontwikkeling van laag georganiseerde planten vormen, waarvan de kiemen, in eene daarvoor vatbare vloeistof gebracht, deze in weinige uren doen gisten.

Prachtige kleuren werden scheikundig uit het steenkoolteer getrokken. Bij bereiding van lichtgas vormt zich, door verdichting der gasvormige stoffen, een bijproduct, dat eerst een groot bezwaar was voor den gasfabrikant: na scheikundig onderzoek werd bevonden, dat het teer eene menigte nuttige stoffen bevat, die men zeer licht door warmte van elkander scheiden kan.

Met het teer tot 200 graden te verwarmen bekomt men vooreerst de lichte teerolie (6 %) waarvan het specifiek gewicht middelmatig 0,840 is. Tusschen 200 en 220 graden heeft men de zware teerolie (25 %); het specifiek gewicht dezer olie klimt van 0,850 tot 0,900. Er blijft dan in de retort eene pekachtige massa, teerasphalt genoemd, die gebruikt wordt als brandstof of voor het aanleggen van wegen. De zware teerolie dient voor het creosoteeren van hout, en uit de lichte trekt men, door de werking van vitriool, eerst benzine dan benzol, de grondstof van aniline en naphtha.

[p. 106]

Benzol is een mengsel van benzine en toluene. Met salpeterzuur behandeld, geeft zij nitrobenzine, die door de werking van azijnzuur en ijzer in aniline overgaat. De aniline is het handelsproduct, waaruit men de verschillende anilinekleuren bereidt: het is een olieachtig vocht, dat zuiver zijnde kleurloos is, maar gemeenlijk eene lichte amberkleur aanbiedt. Alle oxydeerende stoffen veranderen aniline in aniline-violet; meestal gebruikt men dubbelchroomzure potasch. Fuchsine is eene roode verfstof, die men bekomt door aniline te behandelen met chloortin of met arsenikzuur. Het aniline-blauw bekomt men door aniline met azijnzuur en fuchsine te verwarmen: het is een glanzend poeder, dat in alcohol opgelost, eene prachtige blauwe kleur geeft; later heeft men het middel gevonden om deze kleur in water oplosbaar te maken. Het anilinegroen of emeraldine, bij toeval ontdekt, wordt bereid door fuchsine met aldehyd te verwarmen en door het product met onder-zwaveligzure soda te behandelen. Men bereidt ook zwarte, gele en bruine kleurstoffen bij middel van aniline.

Eene eigenaardige wijze om de zuurstof industrieël voort te brengen is door den heer Tessié du Motay, te Parijs, uitgevonden. In laboratoriën wordt het zuurstofgas gewoonlijk bereid door een mengsel van chloorpotassium en mangaanperoxyde te verwarmen; maar op deze wijze voortgebracht komt het gas zeer duur, en het was onmogelijk het op welken nijverheidstak ook toe te passen, voordat de Heer Tessié zijn goedkoop proces bewerkstelligde. In eene gegoten ijzeren kolf wordt mangaanzure soda tot 450 graden verwarmd. Het mangaanzout wordt door de hitte ontbonden, en verliest nagenoeg een tiende van zijne zuurstof om in mangaanoxyde over te gaan. Hetgeen dit proces uitnemend zuinig maakt is deze

[p. 107]

omstandigheid, dat het mengsel van soda en maangaanoxyde weder tot mangaanzure soda kan herschapen worden; men hoeft slechts, nadat de werking geëindigd is, eenen stroom warme lucht door het toestel te leiden. Dezelfde hoeveelheid zout kan dus onbepaald voortduren.

Deze nijverheids-fabricatie van de zuurstof heeft voornamelijk voor doel het gaslicht meer kracht bij te zetten door eene vollediger verbranding van de koolstof. Men vermeerdert ook nog ongemeen de sterkte van het licht met in de vlam een stukje krijt of magnesia te plaatsen, hetwelk tot gloeiend wordens verhit, eene hevige klaarte verspreidt.

Dit is dus een nieuw stelsel, dat overal staat ingevoerd te worden. Dan zijn er twee gasleidingen noodig; de eene voor het gewone licht, de andere voor de zuurstof: de gassen mogen immers niet vooraf worden gemengd. De zuurstof wordt aangevoerd juist op de plaats, waar het gas moet verbranden: de verbranding is volledig, en het licht veel witter en schitterender dan het gewone gaslicht. In de St. Huibrechtsgalerij te Brussel werd deze verlichting beproefd. Zoo het schijnt werden echter de proefnemingen van den heer Tessié te Parijs niet zeer gunstig onthaald: het licht biedt eenige bezwaren aan, die men moet trachten te overwinnen.

Als toepassing der scheikunde melden wij de anesthesische of gevoelverdoovende aanwending van chloral, een kleurloos vetachtig vocht, van eenen doordringenden reuk, dat met water verbonden kristallen van chloralhydraat afzet. Door Liebig ontdekt in 1832 was dit lichaam tot in 1869 zonder gebruik. Zooals de chloroforme bekomt men de chloral door de werking van chloorgas op alcohol. De chloral is eene verbinding van chloor, waterstof en zuurstof. Het is een anesthesisch lichaam, dat men, zooals

[p. 108]

ether, chloroforme, stikstofprotoxyd, gebruikt om in heelkundige operatiën de gevoelloosheid teweeg te brengen. Volgens de laatste proefnemingen is het bewezen, dat chloral, in het organisme onder den invloed der alcoholische zouten in chloroforme en mierenzuur overgaat.

*^**

Weinige uitvindingen hebben meer de aandacht op zich getrokken, en weinig kunsten hebben in eenen korten tijd zulk eenen hoogen graad van ontwikkeling bekomen als de photographie. De groote vooruitgang, die in deze jongste jaren werd bewerkstelligd, ligt in het vervaardigen van onuitwischbare en onveranderlijke positieve beelden met gewonen drukinkt, hetzij door photo-lithographie of wel door heliotypie of door heliogravure. En daar men, in eenen korten tijd, een groot getal zulker afdrukken nemen kan, is de photographie vatbaar geworden voor eene industrieëlë bewerkstelling.

Het princiep dezer verschillende stelsels, zooals ze nu beoefend worden, ligt in eene merkwaardige eigenschap van een mengsel van gelatine en dubbelchroomzure potasch, ontdekt door den heer Poitevin in 1855. Als men bij eene oplossing van gelatine een weinig dubbelchroomzure potasch of ammonia voegt, en dan het mengsel op eene plaat giet, die door een negatief aan het licht wordt blootgesteld, wordt de lijmlaag in warm water onoplosbaar op de plaatsen, die den indruk van het licht hebben ontvangen, en die met de donkere deelen des voorwerps overeenkomen. Wat meer is, de gelatine kan op de verlichte plaatsen niet meer in het water zwellen, en zij stoot er den vetten drukinkt af, dien men met eene rol over de laag heenwrijft.

[p. 109]

De photo-lithographie heeft zeer veel overeenkomst met de steendrukkunst; doch zij werkt sneller en geeft afdrukken, die de heele gradatie der schaduwen en halve tinten aanbieden, iets waartoe de lithographie niet in staat is. Eene lithographie is een afdruk van een beeld, dat met eene vette stift op kalksteen is gebracht. De lithographische kalksteen heeft de eigenschap van den drukinkt maar op de vette plaatsen, die 't beeld vormen, aan te nemen. Doch deze steen heeft geen betrekkelijk opslorpend vermogen, en elke tint moet door schaduwlijnen op punten aangebracht worden. De photo-lithographie werd eerst door Poitevin beoefend; doch zij heeft sedert hare uitvinding groote wijzigingen ondergaan. Ziehier hoe men nu te werk gaat: men giet op den lithographischen steen eene warme gelatine-oplossing met eene behoorlijke hoeveelheid dubbelchroomzure potasch gemengd. Als de laag droog is, plaatst men er het negatieve cliché op, en stelt de lijmlaag aan het licht bloot. Na de verlichting legt men de plaat in koud water om de nog oplosbare deelen van het chroomzout weg te nemen; en de plaatsen, die door de onzichtbare deelen des negatiefs tegen het licht beschut waren, en met de klare deelen des voorwerps overeenstemmen, zwellen spoedig op, en het opslorpend vermogen is in evenredigheid met de sterkte van het licht, dat op de laag heeft gewerkt. Als men nu met eene rol, die met drukinkt is bevochtigd, over de oppervlakte van het beeld gaat, hecht de inkt zich aan de lijmlaag in verhouding dat de deelen het water hebben afgewezen, en zoo men nu met de lithographische pers eenen afdruk neemt, heeft men eene trouwe nabootsing van het voorwerp met de schaduwen en de reeks halve tinten, die het kenmerken.

Heliotypie of lichtdruk verschilt zeer weinig van photo-lithographie zooals deze kunst nu wordt uitgeoefend;

[p. 110]

de photograaf Albert, te Munchen, die zich door zijne heliotypische beelden eenen grooten roem heeft verworven, gaat op de volgende wijze te werk: eene dikke spiegelglasplaat wordt met eene oplossing van eiwit, gelatine en dubbelchroomzuure potasch in water overgoten; als de laag droog is, stelt men ze een paar uren aan de zon bloot: zoo heeft men eene onoplosbare laag, waarop men eene oplossing giet van gelatine en chroomzout. De gedroogde plaat wordt onder een negatief aan het licht overgelaten, dan gewasschen en met eene lithographische inktrol ingezwart en gedrukt. De beelden kenmerken zich door de rijkste halve tonen.

De heliogravure werd in de eerste jaren der photographie uitgevonden; Fizeau bracht er verbeteringen aan en maakte ze practisch. De verzilverde daguerreotype-plaat werd met verdund salpeterzuur overgoten, dat de kwikdeeltjes, die de schaduwen van het beeld vormden, niet aantaste, maar het zilver oploste. Om de inprenting dieper te maken werd de plaat met vet overstreken, dat in de holten drong, het beeld met eene laag goud bedekt, en dan deed men er krachtiger zuur op werken. Eindelijk werd de heele oppervlakte door de galvanoplastie met eene laag koper bedekt om beter aan de drukking te kunnen weerstand bieden.

Daarna werd door den heer Negre, te Parijs, eene andere wijze van photographische gravuur in het werk gesteld, met behulp van jodenpek, eene stof, waarvan Niepce, de uitvinder van de photographie, zich bediende. De staalplaat werd bedekt met eene oplossing van jodenpek, in lavendelolie gedroogd en onder een negatief aan het licht blootgesteld. Al de door het licht getroffen deelen werden onoplosbaar. Na het wasschen met benzine of naphtha werd de plaat galvanisch verguld, dan van

[p. 111]

het pek met terpentijn gereinigd en het staal met salpeterzuur overgoten, dat ze in eene graveerplaat veranderde.

Ziehier nu twee wijzen om koperen of stalen graveerplaten, bij middel van de photographie en de ontdekking van Poitevin voort te brengen.

Men bedekt eene plaat in koper, zink of glas met gelatine en dubbelchroomzure potasch, en verlicht de gedroogde laag onder een positief cliché (dat doorschijnend gezien het voorwerp met zijne natuurlijke klare en sombere deelen laat bemerken); door het afspoelen met warm water blijven de verlichte deelen, die met de klare deelen des voorwerps overeenstemmen, alleen en verheven op de plaat. Men drukt deze in gutta-percha, en den afdruk benuttigt men om bij middel der galvanoplastie eene graveerplaat te vervaardigen, waarin de verdiepte deelen met de schaduwen en de donker gekleurde deelen des voorwerps zullen overeenkomen.

Of wel men bedekt eene staalplaat met de oplossing van lijm en chroomzout, stelt ze onder een positief cliché aan het licht bloot, en wascht ze met warm water; men bekomt alzoo een beeld, waarvan de schaduwen door het blootgelegde staal gevormd zijn. Men overgiet dan de staalplaat met eene oplossing van ijzerchloride, die het staal slechts aan de ontbloote plaatsen aangrijpt, en er diepten in maakt op de plaatsen, die de donkere deelen des beelds moeten vormen.

Wij kunnen niet stilzwijgend voorbijgaan eene zeer eigenaardige wijze van den Engelschen photograaf Woodbury, om onvergankelijke beelden te bekomen, te meer daar deze beelden wonderschoon zijn en moeielijk kunnen worden overtroffen. Men vormt eerst een gelatinen vliesje met zijne hoogten en holten, bij middel eener laag van lijm en chroomzout, die onder een negatief wordt

[p. 112]

geëxposeerd. De hoogten stellen hier de klare deelen van het voorwerp voor; het beeld is verheven, en het moet verdiept gebruikt worden. Om deze omkeering te bewerken drukt Woodbury het vliesje op eene looden plaat, waarin het eenen verdiepten indruk van het beeld laat. Om nu een positief beeld op papier te bekomen, giet men in den hollen vorm een mengsel van water, gelatine en donkerkleurende stof; dan legt men op de plaat een vel papier, dat men door de pen er op drukt. Na eenige minuten, als de lijm wat gestold isA neemt men het papier weg, waaraan het beeld als eene verhevene geleimassa is gehecht. Zooals in den gewonen kolendruk kan men hier naar willekeur de tinten der kleurende stof veranderen.

Als men eenen blik werpt op het verleden, om met den huidigen tijd eene vergelijking te maken, gaat men met verwondering, maar tevens met geestdrift, den onafgebroken voortgang na, dien door 's menschen vernuft in alle vakken wordt bewerkstelligd. Met fierheid mag men neerzien op de bekomen uitslagen: wat men vroeger als hersenschimmen of loutere inbeeldingen beschouwde, ziet men heden verwezenlijkt, en zeker ware het vermetel te beweren, dat iets redelijks onmogelijk is uit te vinden of uit te voeren. Hoe oneindig ver is de mensch niet verheven boven de andere levende wezens: hij is van natuur voor steeds toenemende vorderingen in kennis en volmaking vatbaar, en voelt steeds de behoefte om dieper en dieper de natuur te doorgronden. Wat schooner hulde kunnen wij den Schepper bewijzen dan de kinderlijke dankbetuiging voor het vernuft, waarmede hij ons zoo mild heeft begiftigd?

Edw. Verschaffelt.

Gent, Januari 1875.