■ \' \'

A qu. 325. 21 ■ 10 . Rede Groningen

/

DE CONTINUÏTEIT

miiiiiisiiii» iiiii)

Vf

REDEVOERING

V //

Aanvaarding van het Hoogleeraarsambt

AAN M)E

RIJKSUNIVERSITEIT

DEN 24STEN SEPTEMBER i886

/

UITGESPROKEN DOOK

J3r. j4. j^AGA.

GRONINGEN. — P. NOORDHOFF. — 1886.

DE CONTINUÏTEIT

IN DEN\'

öMiniiisGii m Mimi,

redevoering

BIJ I)K

AANVAARDING YAN HET HOOGLEERAARSAMBT

AAN DE

RIJKSUNIVERSITEIT TE GRONINGEN,

den 84^sien September 1886

TJITOESrROKEN DOOll

Dr. H. Haga.

mm

P. NOORDHOFF. —

\'

j

Edel Grootachtbare Heeren Curatoren.

Hooggeleerde Heeren Rector en Hoog-

leeraren.

WelEdele Heeren Studenten aan deze Universiteit, en gij allen die deze plechtigheid met uwe tegenwoordigheid vereert.

Zeer Gewenschte Toehoorders!

Niet ten onrcclite wordt de tegenwoordige tijd verheerlijkt als een waarin de lauweren geoogst worden van do betere inzicliten op natuurwetenschappelijk gebied; — wordt gewezen op den verbazenden ommekeer daardoor op onze wereldbeschouwing en maatschappelijke toestanden teweeggebracht, doch tevens is men maar al te zeer geneigd uit de hoogte neer te zien op vroegere onderzoekers, alsof wij hun juist niet te danken hebben voor dat waarin wij onzen roem stellen, alsof ook wij niet eveneens leden zijn van hot naar vooruitgang strevende menschdom.

Do ontwikkelingsgang wordt vergeten en toch, slechts door het raadplegen der geschiedenis, kan men zich voor eenzijdigheid behoeden, zich rekenschap geven van het gewicht

4

en do grootte van don vooruitgang ; ja meer nog, eerst daardoor wordt ons de weg helder, langs welken we met vertrouwen voort kunnen gaan, daar dezelfde middelen, waardoor vroegere natuurkundigen hun doel bereikt hebben , ook ons zullen brengen tot do oplossing der vele vragen, die we ons nog te stellen hebben.

Hoewel ieder deel dor historie voor dit doel gekozen kan worden, kwam mij toch do ontwikkelingsgeschiedenis der nieuwere denkbeelden omtrent het wezen dor warmte het meest geschikt voor, al was het alleen omdat hier, door het rusteloos werken en denken van tal van mannen , die we met recht tellen tot de eersten van ons geslacht, schijnbaar onoverkomelijke hinderpalen uit den weg geruimd zijn.

Want wanneer we letten op het groot aantal vormen, waaronder de warmte optreedt, op de verschillendo eigenschappen, die ze aan den waarnemer vertoont, dan behoeft het ons niet te verwonderen, dat de natuurkundigen van vroegeren tijd groote moeite haddon tot hot wezen der warmte door te dringen.

Nu eens toch wordt ze geleid uiterst langzaam van het eene gedeelte van een lichaam tot het andere, dan weer straalt ze van verwarmde lichamen naar alle zijden uit, zich verbreidende met de snelheid van het licht, nu eens is ze de trouwe medgezellin van hot licht, dan weer treedt ze zelfstandig op, onzichtbaar voor het oog en toch in vele eigenschappen met licht overeenkomende. Ze verschijnt bij scheikundige verbindingen, en ook bij wrijven, stooten, kortom bij alle

5

mechanische bewerkingen , ze is noodig om een vast lichaam vloeibaar te maken en eene vloeistof in damp over te doen gaan en daarbij door geen thermometer waar te nomen. Hoe meer de waarnemingen toenamen, dos te duisterder werd haar wezen, des te meer scheen zo zich te onttrekken aan den vorschenden blik. Is ze eene alom tegenwoordige stof, of is zo een bewegingsvorm dor deeltjes van oen lichaam; — ziedaar de vraag die gesteld werd en die pas in do eerste helft dezer eeuw beantwoord werd.

Voortgevloeid uit de onderstelling dor ouden omtrent hot wezen van hot vuur, uit de phlogistonthoorio van Staul , ontwikkelde zich de theorie dat de oorzaak der warmteverschijn-solen eene stof was in de laatste helft der vorige eeuw meer en meer, vooral toen men het bestaan dor soortelijke warmte en der latente warmte ontdekte. Immers men vond dat ver-schillende lichamen voor gelijke verhooging van temperatuur verschillende hoeveelheden warmte noodig liobbon en voor de hand lag het dit te vergelijken met do verschillende hoeveelheden vloeistof, noodig om in vaten van verschillende doorsneden het oppervlak evenveel te doen stijgen ; zoo sprak men van een lichaam van eene grooto of kleine warmte-capaciteit, dus bevattingsvermogen voor de warmte en vond een steun voor deze opvatting in hot feit, dat bij menging van lichamen van verschillende temperatuur de eindtemperatuur met behulp der capaciteiten juist zoo berekend kan worden als de hoogte, waartoe, in vaten van bekende doorsneden, do vloeistof stijgen zal, als ze met elkaar in gemeenschap gesteld worden.

6

Toen men bemerkte, dat een thermometer in smeltend ijs of in kokend water niet stijgt, hoeveel warmte men toevoegt, zoolang al het ijs niet in water, al het water in stoom veranderd is, zoo was dit feit wel niet zoo eenvoudig te verklaren als hot voorgaande , maar leverde toch geene groote moeilijkheid, daar men zich voorstelde, dat de warmtestof zich verborg, latent werd, dat b.v. damp uit water en warmtestof bestond, welke warmtestof bij het eondenseeren van den waterdamp weer „vnjquot; werd. Eu bedenkt men, dat de ontdekker der latente warmte tevens in marmer het gasvormige koolzuur aantoonde, dat weinig later tal van andere gassen gevonden werden, dan is het te begrijpen, hoe men er toe kwam de eigenschappen van warme evenals van geëlectrisoerde en magnetische lichamen toe te schrijven aan de aanwezigheid van ijle stoffen, die als de onweegbare het eerst in scheikundige werken behandeld werden.

Bij de voornaamste physici stond hot dan ook vast, dat de warmte eene ijle stof was; kwam meer van die stof in een lichaam, zoo werd dit warmer en zette zich uit; ja zelfs het bizondere geval van inkrimpen, dat water van 0° vertoont tot 4° verwarmd wordende, kon men vergelijken met de volumevermindering bij het mengen van water en alcohol; verder kon do warmtestof overvloeien van een deel van liet lichaam naar een ander, waardoor de warmtegeleiding verklaard werd; ook tusschen do poriën van liet menscheljjk lichaam kon ze dringen en de gewaarwording van warmte opwekken.

Eene theorie op dergelijke grondslagen, zoo geheel in over-

7

ccnstonmiing mot allo bekende verschijnselen schoon zich te moeten verheugen in de onbetwiste heerschappjj.

Aan Rumpord\'s geest echter was ze niet voldoende rekenschap te geven van hot optreden van warmte door wrijven ; dit algemeen bekende feit word vergeleken bij hot druppelen van water uit eeno geknepen spons, of bij het vloeion van honig uit eene gebroken raat, dus verklaard uit eone vermindering der hoeveelheid warmte in do op elkaar wrijvende lichamen , als maat waarvan do warmto-capaciteit aangenomen word. Of dit werkelijk hot geval was, had men niet onderzocht en veel waarde hechtte men niet aan die, zoo men meende, steeds geringe hoeveelheid, totdat Rumford aantoonde dat wrijven eene bron van warmte is die onuitputtelijk schoon to zijn: Eone stompe breedo boor werd sterk togen een stuk metaal gedrukt, dat door twee paarden in do rondte werd bewogen ; het metaal en de boor bevonden zich in een bak met ongeveer 8,5 kilo water, dat na verloop van 2^ uur begon te koken, liet weinige metaal door de boor afgeschaafd bleek dezelfde warmto-capaciteit te hebben als oen stuk van het metaal, zoodat niet uit eeno vermindering der capaciteit de ontzaglijke warmtehoeveolheid kon verklaard worden; en terecht merkt Rumford op, dat iets, hetgeen door oen bepaald aantal lichamen in onbepaalde hoeveelheid geleverd kan worden, geene stof kon zijn en verklaart het voor zeer moeilijk, zoo niet voor onmogelijk, zich eene voorstelling te vormen van de wijze waarop de warmte ontstond , tenzij ze eene beweging is.

Ook Davy volbracht eene gedenkwaardige proef: twee stuk-

8

ken ijs werden in eene luclitlcdig gemaakte klok, die door ijs omgeven was, tegen elkander gewreven tot ze smolten en daar de warmte-capaciteit van water veel grooter is dan die van ijs, maakte Davy de gevolgtrekking „dat wrijving de warmte-capaciteit der lichamen niet vermindert.quot; Duidelijk ziet men dus, hoe zoowel Rumpord als Davy voornamelijk een onderdeel der warmtestoftheorie bestreden en dat hunne tegenstanders, met behoud der hoofdzaak, hunne hypothese konden handhaven en voor liet ontstaan der warmte bij wrijven andere oorzaken bedenken.

Zoo werd het niet onmogelijk geacht, dat bij de proeven van Rumford en Davy warmte van andere lichamen toestroomde , dat in het algemeen bij het wrijven van lichamen de warmtestof vrij wordt, maar uit de omringende voorwerpen als uit eene onuitputtelijke bron weer tot de lichamen toestroomt. De meer grondige physici uit het laatst der eerste helft dezer eeuw moesten echter erkennen, dat eene dergelijke onderstelling vrij gedwongen was, maar verkozen toch de warmtestof-theorie verre boven die, welke de aanhangers van Rumford en Davy hun aanboden.

Deze toch verklaarden do warmtovcrschijnsclen uit beweging der lichaamsdeeltjes, maar in hun ijver ook een warmte-ether verwerpende, mochten geen verband tusschen warmte-en lichtverschijnselen zoeken, ze alleen vergelijken met geluidsver-schijnselcn en moesten het antwoord schuldig blijven op dö vraag naar de oorzaak dier beweging, naar de reden waarom deze niet, even als bij een geluidgevend lichaam, langzaam

9

verminderde, bij aanraken niet ophield, waardoor do lichamen tot het absolute nulpunt zouden afkoelen. En verder, hoe uit beweging do latente warmte te verklaren, waarbij een zeker iets, dat warmteverschijnselen in volkomen bepaalde hoeveelheden kan teweeg brengen, voor onbepaald langen tijd verborgen blijft en naar willekeur kan te voorschijn geroepen worden.

Ja , donken kon men zich, dat do trillingen van den lichtether een zoo fijn orgaan als do gezichtszenuw kunnen aandoen en de trillingen van vaste , vloeibare en gasvormige lichamen in het teedere gehoororgaan eene gewaarwording kunnen opwekken , maar niet dat do op zich zelve niet waartonemen beweging, die bij de scheikundige verbinding van waterstof en zuurstof in de knalgasvlam zou plaats vindon, de met groote kracht samenhangende doelen van ijzer in zulk cone beweging kan brengen, dat zo wegspatten.

Men wilde zich niet tevreden stellen mot het vage woord , beweging dor deeltjes , maar eischte heldere , juiste begrippen , nauwkeurige omschrijving van do bewegingen, die bepaalde verschijnselen veroorzaken, zoodat men met hot oog des geestes do doeltjes in hunne banen kon volgen, zooals men dit bij de geluids- en lichtverschijnselen in staat was te doen.

En ten slotte werd zegevierend gewezen op do gevolgtrekkingen uit het bestaan der stralende warmte af te leiden , die door tal van natuurkundigen, waaronder Melloni en Forbes, tot voorwerp van onderzoek gekozen werd.

Neemt men, zooals bij do stralende warmte, waar, dat eene

10

werking van een lichaam zich naar alle zijden uitbreidt, dan kan men zich hiervan twee oorzaken denken: óf dat doeltjes van het lichaam uitgezonden worden en in de omringende voorwerpen veranderingen teweegbrengen met den aard dior deeltjes overeenkomende, of dat zich in eene het lichaam omgevende middenstof een bewegingstoestand verbreidt, die meegedeeld wordt aan de andere zich in die middenstof bevindende lichamen.

Wat was nu natuurlijker dan om, even als Newton in zijne cmissietheorie voor het licht gedaan had , te onderstellen dat warme lichamen deeltjes uitzenden, die op andere lichamen vallende deze verwarmen; nam men daarbij aan dat een lichaam, naar gelang zijne temperatuur hooger was, ook moer warmtestof uitzond, dan kon men alle feiten gemakkelijk verklaren.

Het waren echter juist de verdere onderzoekingen over stralende warmte, waardoor storing gebracht werd in deze schoone harmonie; ze bleken spoedig het trojaansche paard te zijn voor de aanhangers der stoftheorie ; in het eerst met gejubel ingehaald, als leverende een bewijs te meer voor het bestaan eener warmtestof, drongen ze hoe langer hoe meer tot de erkenning, dat warmtestralen door de voortplanting eener trillende beweging ontstonden\' en zoo nauw met lichtverschijnselen verbonden waren, dat, wildo men do stoftheorie handhaven, tal van hypothesen moesten worden ter hulp geroepen om hiervan rekenschap te geven.

Herinneren we ons in het kort de feiten: In het laatst dei-vorige eeuw zijn het eerst proeven genomen over de warmte-

11

verdeeling in hot spectrum van hot zonlicht; do corsto, wolko eenigo aanspraak op nauwkeurigheid kunnen maken, zijn door Herschel in 1800 verricht, die zonlicht door een prisma liet gaan en do temperatuursvorhoogingen bepaalde van een thermometer in do verschillende kleuren van hot spectrum; hij vond toenemende warmte van do violette stralen naar do roode, ja eerst buiten het zichtbare doel was de warmteworking hot sterkst; er waren dus stralen dio warmte gaven maar onzichtbaar waren.

Een tiental jaren later werd de ontledende werking van het zonnespectrum op zilverzouten onderzocht en bevonden het sterkst te zijn in het blauw en violet, maar ook nog buiten het spectrum te bestaan.

Hot behoeft wel geene vermelding dat men door tal van onderzoekingen de eigenschappen dezer onzichtbare en hun verband met do zichtbare stralen trachtte uit te vorschen.

Zoo bleek uit Melloni\'s proeven , dat er verschillende soorten van warmtestralen waren, wel allen do cigcnschap missende op ons oog een indruk te kunnen voortbrengen, maar wier onderscheid door het doorlaten door verschillende stoffen getoetst kon worden.

Van de tallooze proeven van Melloni moge hier eene enkele genoemd worden: een kubus van dun metaalblik met water gevuld , dat aan de kook gehouden werd, werd voor do ther-mozuil geplaatst en de uitslag van den galvanometer gemeten; een plaatje zure chroomzure kali tusschen warmtebron en ther-mozuil bleek alle warmte tegen te houden; toen in plaats van

12

don kubus ocno koperen plaat, door ccnc cr achterstaande alco-hol-lamp op 400° gehouden, voor de thermozuil gezet werd op zoodanigen afstand , dat de uitslag van den galvanometer en dus de hoeveelheid warmte dezelfde was als bij den met kokend water gevulden kubus, bleek dat hetzelfde plaatje nog 15% doorliet; hoewel dus de totale hoeveelheid der warmtestralen even groot was, kon deze niet op dezelfde wijze zijn saamge-steld en moest een even groot verschil aangenomen worden tussohen warmtestralen als tusschen lichtstralen onderling. Want evenals dit plaatje zou b.v. groen gekleurd glas allo roede stralen tegenhouden, maar van wit licht slechts een dool; ten opzichte der warmtestralen zijn dus de stoffen als het ware gekleurd en met recht zegt Melloni dat „al mogen die feiten niet dezelfde aantrekkelijke schoonheid bezitten, die de proeven van Newton over de samenstelling van het licht aanbieden , ze toch niet geheel beroofd zijn van die intcllectueele bekoring, eigen aan do ontdekkingen, die door do beperktheid onzer zintuigen voor ons steeds verborgen schenen te blijven.quot;

Zijn er dus verschillende soorten van warmtestralen, dan was de eenvoudige omissie-theorie niet moor vol te houden en werd ze hierdoor reeds zeer onwaarschijnlijk, daar allerlei ne-venonderstollingen gemaakt moesten worden, zoo bewezen de proeven van Pizeau en Foucault, waardoor, evenals van licht, ook interferentie van stralende warmte werd aangetoond , dat deze voortgeplant werd door de trillende beweging der deeltjes eener stof.

Do aanhangers der warmtestof-theorie moesten zich nu logisch

13

do vraag voorleggen, hoe het mogelijk is dat een lichaam met eene hoogere temperatuur dan de omgeving en hetwelk die eigenschap te danken heeft aan eene meerdere hoeveelheid warmtestof, de middenstof in trillende beweging kan brengen en dat die trillingen, komende op andere voorwerpen, de temperatuur er van kunnen verhoogon, dus de hoeveelheid warmtestof in die lichamen vermeerderen.

Maar in plaats van pogingen te doen hier heldere inzichten te geven, vergonoegde men zich met op te merken, dat de warmtestof even als lucht, verschijnselen van tweeërlei aard kan aanbieden, die namelijk waarbij, zooals bij de drukking der lucht, de hoeveelheid de hoofdrol speelt en ton tweede die, welke, zooals de geluids-verschijnselen, aan trillingen hun ontstaan te danken hebben.

Hoewel het duidelijk is, hoe door eeno enkele opmerking de bewegings-theorie nu reeds gezegevierd zou hebben, werd deze niet gemaakt, maar stelde men zich do vraag, of naast don lichtether nog eeno afzonderlijke stof aangenomen moest worden, door wier trilling de warmtestraling plaats vindt, waarschijnlijk in do vage hoop langs dien weg het bestaan oenor warmtestof te bewijzen.

En terwijl do andere onderdooien der warmteleer zich weinig uitbreidden, maakte do kennis dor stralende warmte zulke vorderingen , dat het der moeite waard is hierbij even stil te staan.

14

Melloni, de ijverige Italiaansche natuuronderzoeker, deelde aan de Fransche academie in 1835 proeven mede, waardoor hij meende het bestaan van licht zonder warmte te hebben aangetoond, daar geene warmte gevonden werd in lichtstralen, die door een met koperoxyd groen gekleurd glas gegaan waren, niettegenstaande de stralen door eene lens zoo geconcentreerd waren, dat ze in glans het zonlicht evenaarden en anderdeels werd in de donkere absorptiebanden van het spectrum van zonlicht, dat door een bepaald gekleurd glas gegaan was, warmte aangetoond.

De lichtwerking scheen dus duidelijk afgescheiden van de warmte en voegt men bij deze proeven nog de waarneming dat lichtstralen scheikundige werkingen kunnen uitoefenen, terwijl dit van donkere warmtestralen nog niet bekend was, dan is het begrijpelijk dat Melloni beweerde dat de licht- en warmtestralen aan twee essentieel verschillende wijzen van zijn van den ether toegeschreven moesten worden , dat Cauchy de meening uitsprak dat de lichtstralen door transversale, de warmtestralen door longitudinale trillingen van een zelfden ether werden voortgeplant, zoodat het licht zich voort kon planten zonder van warmte vergezeld te zijn.

Evenzeer mag de onderstelling van twee afzonderlijke stoffen gewettigd genoemd worden, waardoor hot voordeel ontstond dat de lichtverschijnselen zich ongedwongen uit eene fraaie, consequent doorgevoerde theorie lieten afleiden, terwijl juist het streven verband te zoeken met de warmteverschjjnselen de verwarring met zich bracht; en waarom zou men niet naast den lichtether, de beide electrische, do twee magnetische vloei-

15

stoffen geen warmtestof aannemen? „Inderdaad,quot; hooren we in 1840 een verdienstelijk natuurkundige uitroepen, „do natuur is niet zoo arm in hare voortbrengselen als zoo vele physici haar gaarne willen maken.quot; Zeker een merkwaardig contrast met Fresnel\'s woorden: „de natuur heeft zich niet bekommerd om mathematische moeilijkheden; zij heeft slechts de samengesteldheid dor hulpmiddelen vermeden; zij schijnt zich to hebben voorgesteld veel te doen met weinig.quot;

Maar al had men door de laatst besproken onderstelling de verklaring der lichtverschijnselen in veilige haven gebracht, toch bleef men met het aannemen van het bestaan van den warmte-ether op menige vraag het antwoord schuldig, vooral waar het gold zich rekenschap te geven van de verwarmende werking der lichtstralen b. v. van het zonlicht.

Als een staaltje van de verschillende wijzen waarop men aan deze bezwaren tegemoet trachtte tc komen, moge do volgende onderstelling, die veel ingang vond , vermeld worden : Even als aan ieder lichaam is ook do warmtestof aan de aarde door aantrekking verbonden, zoodat ze zich slechts tot zekere hoogte boven haar oppervlak verheffen kan. Het zonlicht ontbindt de warmte en verwijdert zich ten gevolge zijner snelheid, do warmte op sommige plaatsen sterk opgehoopt achterlatende; men sprak dan ook van eene dageljjksche en jaarlijkscho ebbe en vloed van de warmtestof.

Gezondere denkbeelden had b. v. Biot , de aanhanger der emmissietheorie voor hot licht, die merkwaardigerwijze de scheikundige, warmte- en lichtwerkingen als uitingen derzelfde

16

zaak beschouwde; zoo zendt de zon oono vereeniging van stralen van verschillende breekbaarheid uit en even als deze in die eene eigenschap van elkaar verschillen, oefenen zij, volgens Bioï , ook een onderscheiden indruk op onze zintuigen , op thermometer , op zilverzouten uit, zioodat alleen stralen eener bepaalde breekbaarheid ons oog aandoen , terwijl de warmte-en scheikundige werking over alle deelen van het spectrum verspreid op verschillende wijze van de breekbaarheid afhangen : de scheikundige werking neemt van het rood naar het violet toe , bereikt in het ultraviolet haar maximum; het omgekeerde is waar voor de warmtewerking.

Ondertusschen was Melloni onvermoeid doorgegaan met zijne onderzoekingen en slaagde in 1842 er in , na zijne meetwerktuigen nog meer verbeterd te hebben, ook warmtewerking der ultraviolette stralen en van die , welke door het groen gekleurde glas doorgelaten waren , aan te toonen ; nu was er voor hem geen reden meer het groote verschil vol te houden tusschen warmte- en lichtstralen en spreekt hij liet duidelijk uit, dat stralende warmte en licht door trillingen eener zelfde middenstof worden voortgeplant, dat alle ethertrillingen warmte kunnen doen ontstaan , dat licht- en scheikundige werkingen meer bijkomende eigenschappen zijn, de eene afhankelijk van den aard van ons netvlies, do andere van die der zilverzouten.

Al deed Melloni dus een goeden stap vooruit, voor den talentvollen Amerikaanschen geleerde, J. quot;VV. Draper , was het weggelegd dieper door te dringen in de eigenschappen van het spectrum en der stralende energie.

17

Tal van rodcncoringon over do warmtoverdeeling in hot spectrum zouden overbodig geweest zijn , had men acht geslagen op de woorden door Draper in 1844 uitgesproken : „Er is een inherent gebrek in het prismatisch spectrum, een gebrek voortkomende uit do oorzaak zelve die het doet ontstaan: ongelijke breekbaarheid. Vergelijkt men 2 groepen van stralen , eene in hot rood, do andere in het violet, dan is een gevolg der grootere breekbaarheid der violette stralen dat ze meer uit elkaar gespreid zijn dan de roode. Het gevolg van deze vermeerderde scheiding in do moer breekbare doelen is hun eene schijnbare uitoonsproiding te geven, terwijl de minder breekbare opeengedrongen zijn.quot;

Daar men met thermozuil of thermometer de warmte van gelijke oppervlakten in hot spectrum vergelijkt, kan de warmtoverdeeling zooals hot spectrum die ons leert, niet als de ware beschouwd worden.

Reeds vroeger had Draper aangetoond, hoe verkeerd de benaming van chemische stralen is voor de moor breekbare, daar hij bewees dat de werking waardoor in de groene plan-tendeelon het koolzuur ontleed wordt, voornamelijk aan de gele on groene stralen verschuldigd is, aan stralen die door eene oplossing van bichroomzure kali gegaan zijn , terwijl degene, die door zwavelzuur koporammoniak doorgelaten worden, dus juist de moor breekbare, zonder werking waren. „De lichtstralen hebben dus oven veol recht op den naam van chemisch werkende stralen als die , welke dien naam dragonwas Draper\'s uitspraak reeds in 1843; ja zelfs twee jaren vroeger schreef hij

18

die chemische werking aan absorptie der stralen toe door de ontleedbare lichamen, even als de vermeerdering van temperatuur door absorptie der warmtestralen wordt voortgebracht; verder leerde hij dat het van do scheikundige natuur van het lichaam afhangt welke stralen geabsorbeerd zullen worden, t#r-wijl de hoeveelheid door de optische eigenschappen bepaald wordt, daar hot aantal der teruggekaatste complementair is aan dat der geabsorbeerde. In uitvoerige verhandelingen werden de proeven beschreven die tot deze stellingen geleid hadden; zoo werd met den door Draper uitgevonden photometer, uit een mengsel van chloorgas en waterstof bestaande, de eerstgenoemde stelling aangetoond, dat alleen do geabsorbeerde stralen do werkzame waren , dat chloor als het gekleurde gas sommige stralen tegen kon houden, zoodat de photometer in dit gas geplaatst, voor het licht ongevoelig bleef.

Werkelijk kan het dus voor niet te vroeg gerekend worden, dat hem in 1875 de Rumfordmedaille door de Amorikaansche akademie van kunsten en wetenschappen werd overhandigd wegens zijne onderzoekingen omtrent warmte en licht.

Uit het groote tijdsverloop van dertig jaren tusschen het publiceeren zijner onderzoekingen en de erkenning zijner verdiensten, kan men opmaken hoo weinig opgemerkt zijn werk werd; het stond te hoog voor de meeste zijner tijdgenaoten, cn het feit, dat in talrijke boeken over natuurkunde nog heden ten dage voorstellingen voorkomen in strijd met Draper\'s opvatting, is wel het beste bewijs van de moeilijkheid, liet subjectieve onzer waarnemingen te scheiden van het objectieve,

19

te erkennen dat onze waarnemingen een produkt zijn waarvan een der factoren onze organisatie, onze bewerktuiging is; zicli te overtuigen van de eenvoudige waarheid, dat iedere eigen-schap eene betrekking aanwijst tussclien minstens twee groot-lieden, dat dus verandering van de eene de eigenschap reeds kan doen veranderen ; zoo kan het zijn dat het opwekken van warmte, van licht, van scheikundige ontledingen eigenschappen zijn eener zelfde zaak: hot arbeidsvermogen der ethertrillingen, naar gelang de andere grootheid is gevoelszenuw, gezichtszenuw of ontleedbare stof.

De meening, dat beantwoordende aan iedere verscliillende gewaarwording , ook iets verschillends buiten ons bestaan moot, vormde als het ware een onoverkomelijken muur, waartegen allo pogingen, de ware betrekking tussclien licht en stralende warmte algemeenen ingang te doen vinden , afstieten.

Keeren we na deze uitwijding terug tot den strijd tusschen de beide zienswijzen omtrent hot wezen der warmte! Wij zagen dat het vreemd genoemd moest worden, dat met liet aannemen der undulatie-theorie ook voor de stralende warmte de stoftheorie nog stand kon houden, dat men niet terstond met Ampère uit het warmer worden van een lichaam, aan do zonnestralen blootgesteld , de gevolgtrekking afleidde, dat ook de warmte in de lichamen uit eene trillende beweging bestaat; nog vreemder is het, dat Draper\'s opvatting, volgens welke

20

geene warmte nech sclieikundige ontleding plaats kan vinden zonder absorptie dor stralen, vereenigd met de undulatie-theorie , de juiste hypothese omtrent het wezen der warmte niet ten gevolge had. Mogelijk dat men er voor huiverde het geheele gebouw der wetensehap omver te halen, zoolang de nieuwere zienswijze niet op alle vragen een bevredigend antwoord kon geven en geen absoluut bewijs van de onjuistheid der stof-theorie geleverd was.

Hare aanhangers maakten tal van onderstellingen, alle wel in staat enkele, maar geene enkele om alle verschijnselen te verklaren, trachtten op alle mogelijke wijzen den strijd te winnen, maar konden hunne theorie niet verdedigen tegen de herhaalde aanvallen op hare zwakke zijde — verklaring geven van het verband tusschen arbeid en warmte , tusschen licht, scheikundige werking en warmtewerking — , op die punten dus, waarheen juist do drang naar eenheid in de natuurverschijnselen den menschel ijken geest richt.

De proeven van Rumford en Davy waren nog niet in staat geweest de aanhangers der stoftheorie van de onvoldoendheid hunner meening te overtuigen; van groot belang was het dus proeven te kennen, waarbij arbeid verricht werd en warmte ontstond zonder wrijving, zonder aanraking van lichamen van verschillende temperatuur. Eene dergelijke proef heeft in 1843 Joule bekend gemaakt: tusschen de polen van een sterken magneet werd een stuk week ijzer, door een geïsoleerden koperdraad omwonden , rondgedraaid; de uiteinden van dit ijzer werden beurtelings noord- en zuid-magnetisch, zoodat in den

21

koperdraad inductiestroomen werden opgewekt, die er warmte in deden ontstaan. Toen Joule den arbeid, voor het ronddraaien noodig, bepaalde en de ontstane warmte, werd bevonden dat om 1 kilo water 1° te verwarmen 400 arbeidscenheden ver-eisclit werden.

Eene andere wijze hetzelfde doel te bereiken vermeldt Helm-holtz in zijne beroemde verhandeling: „Uebor dio Erhaltung der Kraftquot; in 1847: wanneer men eene leidsche fiesch laadt door middel van een olectrofoor, dan is aan do eene zijde arbeid noodig om do aantrekking dor ongelijknamig geölectrisoerde lichamen , harskoek en dekplaat, to overwinnen , aan do andere zijde levert het ontladen der leidsche flesch warmte.

Deze beide proeven hebben dit eigenaardige , dat ze tot in het onbepaalde kunnen worden voortgezet, dat de hoeveelheid warmte dus ook tot in het onbepaalde kan vermeerderd worden en daarmee is voor altijd do warmtestof-theorie gevallen, dio toch het kenmerkende van het stofbegrip — do standvastige hoeveelheid — niet op kan offeren zonder zich zelve te vonnissen.

Zeker zou men reeds vroeger tot dit resultaat gekomen zijn, had men de methode door Carnot gevonden en in 1824 bekend gemaakt, toegepast; maar bet voornaamste van diens werk scheen onbegrepen en vergeten te zijn tot Thomson, eerst in 1848, de aandacht vestigde op Carnot\'s rodeneering. Volgens dezen mag men toch bij het nagaan der betrekking tusschon warmte en arbeid eerst dan oen besluit trekken als do lichamen, die eene verandering hebben ondergaan, teruggebracht zijn tot

22

don toestand waarin zo voor dio verandering waren. Had Eumford hot afgeschaafde metaal gesmolten en het laten afkoelen tot de temperatuur van den metalen cilinder, waaruit het geboord was, dan had ook hij een vollodigon kringloop van bewerkingen gehad, die na afloop weder van voren af aan doorloopen had kunnen worden.

Evenzoo zou Davy een onomstootelijk bewijs tegen de warmtestof-theorie geleverd hebben, als hij , in plaats van den nadruk te leggen op de grootere warmte-capaciteit van het ontstane water, dit door onttrekken van warmte in ijs veranderd had; dit ijs zou dan weder door den arbeid bij het wrijven in water veranderd en eene nieuwe warmtehoeveelheid hieruit te verkrijgen zijn.

Joule was niet blijven staan bij zijne eerste proeven; duidelijk het belang inziende te onderzoeken of altijd dezelfde hoeveelheid arbeid verricht moet worden ter verkrijging eener zelfde hoeveelheid warmte, langs welken weg ook do overgang plaats vindt, deed een zuiger met een groot aantal nauwe openingen in een met water gevulden cilinder op en neer gaan, zoodat, daar het water door do openingen heen moest gaan, de zuiger een grooten weerstand ondervond; de arbeid noodig voor de beweging en de ontstane warmte werden gemeten, waaruit bleek dat do arbeidshoevoelheid ter verkrijging van 6énc calorie niet zeer afweek van die uit do eerste proeven afgeleid.

Hetzelfde resultaat werd verkregen uit de proeven drie jaar later, in 1845, bekend gemaakt, waarbij de verwarming bepaald

23

werd bij liet samenpersen en de afkoeling bij bet uitzetten dor lucht.

Voor Joule was er dus goon twijfel, of do hoeveelheid arbeidsvermogen, ook dan wanneer warmtewerkingen optreden, blijft standvastig; zijne onderzoekingen waren dus een machtige steun voor do denkbeelden van Helmholtz, die den arbeid van honderden, hot werk der coryphecën der wetenschap, samenvatte in deze uitspraak: alle verschijnselen zijn overgangen van den ecnon vorm van arbeidsvermogen in den andoren, zoodat de hoeveelheid arbeidsvermogen constant is.

En in het bezit dezer gedachte wees Helmholtz de gevolgen er van aan op allerlei gebied en de veertig jaren, sedert hot verschijnen van zjjn werk verloopon, hebben do waarheid er van slechts kunnen bevestigen, hebben doen inzien vdat do stelling van het behoud van arbeidsvermogen eensdeels het middel is de meest uiteenloopende verschijnselen op de eenvoudigste wijze te beschrijven, anderdeels den stoot gegeven hoeft tot nieuwe onderzoekingen.

Gaan we dus te rade met do feiten der historie en houden we ons niet op met nuttcloozo prioriteitsvragen, dan is hot ontegenzeggelijk dat aan de experimenteelo onderzoekingen van Joule en het grootscho idee in Helmiioltz\'s werk neergelegd de ongekende ontwikkeling op dit deel dor natuurkunde te danken is. Hun werk viel als zaad op oen goeden akker, voorbereid door den arbeid van velen; later toch, toen door Clausiüs en Thomson de mechanische warmtetheorie zich krachtig ontwikkelde, vond men in tal van boeken en tijdschriften

24

de denkbeelden van Young, Moiir, SiSqüin, Mayer, Colding, die do een meer, de ander minder, duideljjk reeds bewezen in het bezit geweest te zijn van do nieuwe denkbeelden.

En welk eene omwenteling heeft Joule nog in een ander opzicht op experimenteel gebied volbracht; wanneer we hoeren hoe er in de Royal Society mannen waren , die beweerden Joule niet te gelooven, wijl hij niets dan honderdste deelen van een graad aanvoerde om zijne stelling te bewijzen, dan zien we hoe, met de erkenning van zijn werk, de astronomische nauwkeurigheid ook op deze afdeeling van het physisch gebied is overgebracht. En sedert hoeft do natuurkunde ter schoole gegaan bij hare oudere zuster, do astronomie, heeft van haar geleerd de bijna moederlijke behandeling der fijne werktuigen, van haar overgenomen do stelling, de deugden en gebreken , ja het karakter dier instrumenten te loeren kennen, om ze eerst dan te gebruiken tot het volbrengen der reeksen van waarnemingen in oordeelkundige volgorde, ten einde langs onbetwij-felbaren weg het antwoord te verkrijgen op de gestelde vragen.

Rijk is de oogst geweest op deze wijze verkregen; op geen onderdeel der natuurkunde is vooruitgang achterwege gebleven, als om een sprekend bewijs te geven van do onjuistheden van de woorden van Faust :

„Wass die Natur deincm Geiste nicht offenbaren mag

Dass zwingst du ikr nicht ab mit Hebeln und mit Schrauben.quot;

Want zijn het niet de waarnemingen en feiten die den geest tot juistere inzichten in de natuur leiden ?

25

Loerde ons do zooovon goschotste ontwikkeling dor warmtetheorie niet, hoe bjj do belangrijkste vraagpunten het resultaat van nauwkeurige metingen do beslissing aanbracht, hoe hot quantitatief onderzoek veroorloofde dieper door te dringen in de huishouding der natuur; maar toonde ze ook tevens niet aan, hoe wij aan de meer waarnemende of wil men qualitatieve methode veel te danken hebben, daar deze ons geheel onbekende werkingen leert kennen?

Het ligt in den aard der zaak dat de waarnemende methode vroeger de eenige was, zoodat de metende richting, als de jongere, haar goed recht eerst moest bewijzen, maar tengevolge harer groote overwinningen is men er wel eenigszins toe geneigd , hare waarde ton kosto dor waarnemende methode te overschatten. En toch z|jn beide onmisbaar, en ondoenlijk is hot te zoggen wie het meeste bijdraagt tot het vermeerderen onzer natuurkennis. Haar beider karakter wordt zeer goed weergegeven door du Bois Reymond , die den metenden natuurkundige met een vorst vergelijkt, die het hem toevertrouwde land zorgvuldig beheert, en den qualitatieven experimentator met een zeekoning, die over onbekende zeeën varende nieuwe eilanden, misschien wel werelddeelen ontdekt.

Vergunt me dat karakter door een paar voorbeelden toe te lichten. Vóór 1831 waren van den invloed van electrische stroomen op andere lichamen dan magneten slechts een paar gevallen bekend; o. a. do afstooting die een koperen ring,

26

jian eon cocondraad dicht bij eenc vlakke spiraal opgehangen, ondervindt op het oogenblik dat een electrische stroom dooide spiraal gaat. Aan Faraday kwam het onwaarschijnlijk voor, dat, terwijl alle lichamen aan electrostatische inductie onderworpen waren, zulk eene geringe werking de eenige zijn zou, die de clectriciteit in beweging uitoefende; verder scheen het hem zeer buitengewoon, wat ook van Ampèrk\'s theorie omtrent het magnetisme aannemende, dat in hot magnetisch veld, waarvan ieder electrische stroom vergezeld is, goede geleiders geenerlei invloed zouden ondervinden.

Deze beschouwingen waren de aanleiding tot het nemen der gedenkwaardige proeven, waardoor Faraday het bestaan der inducties troomen aantoonde en de eerste magneto-electri-sche machine construeerde, waarmee hij don grond legde tot die geweldige bron voor electrische stroomen , waarover we tegenwoordig te beschikken hebben.

Het was dus Faraday\'s neiging, een feit niet op zich zelf te beschouwen maar van verschillende zijden te bezien , in al zijn consequontiën te vervolgen en zijne betrokking tot andore verschijnselen na te gaan , die hem tot zijne schoone ontdekkingen geleid heeft. Dat zelfde streven deed hem onderzoekon of geen verband bestaat tusschen licht en magnetisme en na tallooze pogingen slaagde Faraday er in de draaiing van het polari-satievlak te ontdekken door lichamen die in een magnetisch veld geplaatst zijn.

En ieder die, al is het in mindere mate , met Faraday\'s eigenschappen is toegerust, zal zijn donken en werken bekroond

27

zien door hot vinden van nieuwe verschijnselen, waardoor do wetenschap verrijkt wordt.

Aan die ontdekkende methode heeft do techniek voor een goed deel haren groeten vooruitgang te danken; maar dankbaar voor do haar bewezen diensten maakt ze den natuurkundige het werken gemakkelijk, verschaft hem do middelen om met geringe inspanning en opoffering onderzoekingen te doen, die vroeger slechts uiterst bezwaarlijk verricht konden worden.

Wie denkt niet aan de massieve dempers van galvanoplastisch neergeslagen koper voor de galvanometers; aan de groote ijzeren kruiken met vloeibaar koolzuur gevuld om lage temperaturen te verkrijgen of den eersten stap te doen voor het vloeibaar maken van gassen; aan de Gramme-machine door gasmotor of stoommachine gedreven om nu eens electrisch licht dan weer een krachtig magnetisch veld te leveren!

Zijn door de qualitatieve methode nieuwe verschijnselen gevonden , zoo is het do taak der metende natuurkunde de juiste betrekking tusschen do grootheden in die verschijnselen na te gaan; de bepaling van het mechanisch aequivalent der warmte-eenheid was ons reeds een voorbeeld; een ander leveren die onderzoekingen, waardoor ons de physische constanten der verschillende stoffen bekend worden. Hier kan voorzeker geen beter voorbeeld gekozen worden dan de bepaling van de samon-drukbaarheidscoëfficient van water en het daarmee verbonden onderzoek naar do bruikbaarheid van don piezometer door mijn voorganger, den te vroeg aan do wetenschap ontrukten Mees, gedaan. Wanneer men bedenkt dat het volume van water

28

door eene drukvermoerdering van 1 atmosfeer nog geen twintig duizendste deel vermindert, dat het water opgesloten moet worden in een vat, dat door die drukvermoerdering oen grooter volume inneemt, dit echter, ten gevolge der elastische nawerking, niet oogenblikkelijk, maar eerst na een kwartier, soms na j uur bereikt, gedurende welken tijd gezorgd moot worden, dat de temperatuur niet verandert, dan is het duidelijk dat slechts door uiterste zorg en groote nauwkeurigheid oen resultaat verkregen kon worden dat de proeven van Regnault , Gkassi en Jamin overtreft.

Eene dorde taak, die aan de metende natuurkunde toekomt, is het onderzoek naar de geldigheid eener gestolde hypothese. Zoo kon, om uit de tallooze voorbeelden slechts een te kiezen, de onderstelling van Clausiüs, dat het Thomson\'schc effect op te vatten is als een bizonder geval van hot Peltier\'scho , daar do ongelijk verwarmde deolen van hetzelfde metaal ten gevolge van de ontstane structuurswijzigingen zich als verschillende metalen zouden gedragen, slechts getoetst worden door meting; toen het bleek dat in hot vloeibare kwikzilver het bedrag van de zelfde orde was als in vaste lichamen (do helft van hot bedrag in platina) kon do hypothese van Clausius niet moor aangenomen worden; evenmin bevestigden do metingen van het Thomson\'scho effect bij verschillende temperaturen de onderstolling van Tait, dat het evenredig zou zijn met do absolute temperatuur.

Hebben wij uit do gosehiedenis hot bestaan der beide rich-

29

tingen afgeleid, nog iets anders is uit haar te loeren, waarover ton slotte eene enkele opmerking:

Voorzeker heeft de hardnekkigheid ecner ingowortelde hypothese, de grooto moeite haar uit te roeien en door eene betere te vervangen hare goede zijde; is ze toch eenmaal bezweken, dan is ze gevallen om nimmer meer op te staan; maar het feit, dat men zoo vast van de waarheid er van overtuigd was, doet ons do hand in eigen boezem steken en de vraag stellen, of ook onze inzichten eenmaal het lot zullen doelen der warmtestof-theorie.

Laat ons daarom scherpe kritiek uitoefenen op onze hypo-tlteson en thooriën, laat ons niet trachten hare tekortkomingen en feilen te bemantelen, maar liever haar bestaan erkennen, ten einde onbevooroordeeld door waarnemingen en metingen de waarheid te kunnen ontsluieren.

Mijne Heeren Curatoren!

Vergunt mij U dank to zeggen voor hot vertrouwen in mij gestold, toen gij mij voorgedragen hebt tot liet hoogleeraars-ambt aan deze universiteit, ter vervanging van don man, die een harer sieraden was, wiens wetenschappelijke zin aan degelijkheid gepaard, zoowel op theoretisch als experimenteel gebied , liem een naam hebben doen verwerven in de wetenschap-pelijke wereld.

Zwaar is derhalve do mij opgedragen taak; houdt U overtuigd, dat het mijn streven zijn zal door algeheelo toewijding, door

30

inspanning van alle krachten, door ijver en volharding mijn ambt waardiglijk te bekleeden.

Wilt mijne taak verlichten door Uwen steun te verleenen, wanneer ik dien, gedreven door het welzijn der Universiteit en het belang der wetenschap, inroep, om de aan mijn zorg toevertrouwde inrichting gelijken tred te doen blijven houden met de vooruitstrevende wetenschap.

Mijne Heeren Professoren !

De schoone roeping, die ik, in gemeenschap metU, te vervullen heb, geeft mij den moed U te naderen om U te vragen mij in Uwen kring op te nemen, mij te steunen met Uw raad, bij te staan met Uwe rijpere ervaring, opdat het mij eenmaal moge gelukken eenigszins de plaats in te nemen van den door U allen betreurden Mees, die door hechte vriendschapsbanden aan velen Uwer verbonden was.

Hebt dank voor de welwillendheid, waarmee Gij mij, bij do meesten Uwer een onbekende, ontvangen hebt; ik zal er naar streven mij die waardig te toonen.

Inzonderheid u, hooggeleerden Modderman, mijn vroegeren leermeester en u, hooggeleerden F. de Boer, zog ik dank voor do vriendschappelijke gevoelens, waarmee gij mij zijt tegemoet gekomen. Do natuurkunde is zoo nauw aan scheikunde en wiskunde verwant, dat uwe voorkomendheid mij op een vruchtdragend samenwerken doet hopen.

31

Vclo woorden verlangt gjj niet, mijn Vader, maar ik kan niet nalaten te betuigen, dat een gevoel van innige dankbaarheid mijne borst doortintelt, nu gij do kroon gezet ziet op uwe opvoeding, op uw streven den zin voor het ideale in uwe kinderen aan te kweeken.

Studenten dezer Universiteit !

Uit een blik op de geschiedenis hebt gij kunnen opmerken, hoe , bouwende op do verkregen kennis van het eene geslacht, het volgende vorder voorwaarts dringt. Houdt dien schat van kennis in eere door hem te vermeerderen. Wat de natuurkunde betreft, kan dit slechts geschieden door op te klimmen tot do bron zelve, door het verrichten van onderzoekingen. Voor een zeer belangrijk deel van mijne taak acht ik het U daarbij ter zijde te staan ; op mijne volkomen bereidwilligheid kunt gij staat maken. Schenkt mij uwe medewerking, opdat ons samenzijn moge strekken tot bloei der Groningsche Universiteit.

Gedrukt bij Gebroeders Hoitsema te Groningen.