Ga op pad met onze City Walks!

De tijd van Galileo

Vandaag reizen we naar Pisa, vanwaar ik jullie de komende dagen zal berichten. Pisa staat uiteraard bekend om de scheve toren, maar wie wat langer in de stad verblijft, ontdekt dat de stad veel meer heeft te bieden, op cultureel, culinair en creatief gebied. We beginnen met de bekendste inwoner van de stad: Galileo Galilei. Adam Hart-Davis neemt ons in zijn boek Het verhaal van de tijd mee terug in de tijd, naar het Pisa van Galileo Galilei:

‘Galileo di Vincenzo Bonauti de Galilei werd op 15 februari 1564 in Pisa geboren. Hij werd een wereldberoemd wetenschapper. Eerst bestreed hij met succes de opvattingen van Aristoteles over de wetenschap van vallende objecten, vervolgens bestudeerde hij de hemel met een telescoop en ontdekte de manen van Jupiter. Toen hij Copernicus steunde in diens theorie dat de zon het middelpunt van het universum was, en niet de aarde, kwam hij in de problemen met de kerk en moest hij de laatste vijftien jaar van zijn leven onder huisarrest doorbrengen.

Galileo was een van de eerste westerse wetenschappers die niet alleen de wijsheden uit de klassieke oudheid in twijfel trokken, maar die ook experimenteerden om hun theorieën te testen. Het verhaal gaat dat Galileo als medisch student in Pisa in 1582 op een dag zoals gebruikelijk naar de Duomo ging, de kathedraal naast de scheve toren. Het is een indrukwekkend bouwwerk, met adembenemende schilderingen, maar hij had ze al zo vaak gezien en de preek was lang en saai. Het viel hem op dat de grote bronzen lamp van de kerk door de tocht heen en weer slingerde aan de lange ketting, en om de tijd te doden mat hij hoe snel de lamp slingerde, met zijn hartslag als maatstaf.

Eerst bewoog de lamp nauwelijks, een paar centimeter elke kant op, en ging hij in 9 of 10 hartslagen heen en weer. Toen ging er iemand naar buiten en liet de deur openstaan. Door de toenemende tocht slingerde de lamp in een steeds wijdere boog, tot hij minstens 2 meter elke kant uit zwaaide. Hij timede opnieuw en merkte tot zijn verbazing dat een volledige slinger nog steeds 9 tot 10 hartslagen duurde.

NB: Er hangt nog altijd een grote bronzen lamp aan een ketting, maar helaas is hij aan de muur verankerd, waardoor hij niet meer kan slingeren in de tocht.

de lamp die Galileo in de Duomo van Pisa heen en weer zag zwaaien

de huidige lamp in de Duomo van Pisa

Thuis hing Galileo een gewicht aan een stuk touw en bestudeerde het gedrag van deze eenvoudige pendule. Eerst bevestigde hij zijn observatie uit de duomo dat de pendule altijd in dezelfde tijd heen en weer slingert, ongeacht de lengte van de slingering. Daarna toonde hij aan dat de massa van het gewicht er niet toe doet: een gewicht van 200 gram heeft dezelfde snelheid als een gewicht van 100 gram.

Schets van pendule van Galileo Galilei

Hij ontdekte ook dat de lengte van het touw wel van belang is: hoe langer, hoe langzamer de pendule. De duur of ‘periode’ van de slingering is evenredig aan de wortel van de lengte: een vier keer zo lange pendule heeft twee keer zo lang nodig voor een slingering.

Galileo gebruikte die kennis om een kleine, draagbare hartslagmeter te maken: een gewicht aan een touwtje dat van een houten standaard van ongeveer 20 centimeter hoog hing, waarbij hij de lengte van het touw kon variëren. Als medisch student gebruikte hij dit om de hartslag van zijn patiënten te meten. De pendule slingerde op de maat van de hartslag heen en weer. Vervolgens kon hij de snelheid van de hartslag afmeten aan een graadmeter op de standaard. Daar stond waarschijnlijk zoiets als ‘snel’, ‘gemiddeld’ of ‘langzaam’, want hij had geen nauwkeurige klok. De medische autoriteiten beseften het nut van het apparaat en stalen het idee van hem, zonder hem de eer te gunnen.

Galileo besefte dat de pendule een goede regulateur kon zijn voor een mechanische klok, omdat de slingering zo regelmatig is. Hij ontwierp ook een klok, maar pas aan het eind van zijn leven, toen hij onder huisarrest stond in zijn villa in Arcetri en langzaam blind werd. Hierdoor kon hij de klok nooit voltooien. De eerste penduleklok werd vijftien jaar later gemaakt door de Nederlandse wetenschapper Christiaan Huygens.’

Ontdek onze droomplekken in Italië!

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *