Reformatie en Wetenschapsrevolutie (Kees de Pater)

Eerder verschenen in Bijbel en Wetenschap, 12 (1987), nr.104: p.243-248.

In een lezing ( ca. 1970) over de natuurwetenschap en haar toepassingen in ons land tijdens de Tachtigjarige Oorlog vertelde professor R. Hooykaas het verhaal- ik hoop dat ik het correct uit mijn geheugen heb “opgediept”- dat terwijl de Nederlanders actief waren met het droogleggen van meren, het kanaliseren van rivieren en het bouwen van molens, er in Spanje een commissie vergaderde over de wenselijkheid de Ebro te kanaliseren. De slotconclusie was: als God gewild had dat de Ebro bevaarbaar was, dan had Hij de rivier wel zo geschapen. Een vraag die hier gesteld kan worden, is: heeft dat iets met het verschil in religie tussen beide landen te maken, of gaat het om geheel andere oorzaken, of moeten we wellicht beide zaken combineren?
Reeds in 1885 constateerde de botanicus A. de Candolle, dat er in de periode 1666-1883 onder de buitenlandse leden van de Académie des Sciences te Parijs veel meer protestanten waren dan rooms-katholieken. De verhouding was 27 : 6. terwijl dat 4 : 6 was voor de (niet – Franse) bevolking van West -Europa. Uit onderzoekingen van J. Pelseneer bleek het aantal protestantse natuuronderzoekers in de Zuidelijke Nederlanden zo hoog te zijn, dat deze de conclusie trok dat de moderne natuurwetenschap uit de Reformatie geboren is. En de Amerikaanse socioloog R. K. Merton wees erop, dat meer dan zestig procent van de groep die in 1662 de Royal Society te Londen vormde, tot de Puriteinse minderheid van de bevolking behoorde. Een vraag die dan ook voor de hand ligt en door genoemde onderzoekers bevestigend beantwoord werd, is of het protestantisme. met name het calvinisme, heeft bijgedragen tot de ontwikkeling van de natuurwetenschap, die in de zeventiende eeuw een stormachtige ontwikkeling doormaakte. Het is mijn bedoeling in dit artikel wat kanttekeningen bij deze vraag te plaatsen. Bekend is de these van de godsdienst-socioloog Max Weber (begin 20ste eeuw), dat de calvinistische verkiezingsleer een klimaat schiep dat gunstig was voor de ontwikkeling van het moderne kapitalisme, een stelling overigens die heftig bestreden is en waarover nog altijd gediscussieerd wordt. Merton breidde de Weber-these uit tot het terrein van de wetenschap en meende verband te kunnen leggen tussen het arbeidsethos (zelfbeheersing, eenvoud en ijver) van de Puriteinen in het midden van de zeventiende eeuw en de grote bloei van de natuurwetenschappen in het Engeland van de zeventiende eeuw.

De Hooykaas-these

De door Candolle, Merton en Pelseneer verzamelde gegevens zijn uitgebreid door onderzoekingen van Hooykaas, die een groot aantal pro- testanten, voornamelijk Calvinisten uit Nederland, Frankrijk, Duitsland en Engeland, bijeengebracht heeft, die alle de nieuwe, empirische natuurwetenschap beoefend en bevorderd hebben of het copernicanisme verdedigden. Het lijkt me overigens niet zinvol hier lijsten met namen te geven. Men kan ze bij Hooykaas zelf nalezen. Ik maak één uitzondering: het is opmerkelijk, dat in de periode van de Tachtigjarige Oorlog diverse predikanten zich in ons land bezighielden met natuurwetenschappelijk onderzoek. De bekendsten zijn wel Petrus Plancius (astronomie en geografie) en Filippus van Lansbergen (astronomie), beiden overtuigd Copernicaan. Dit onderzoek bracht Hooykaas tot zijn stelling dat de voornamelijk voor Engeland bedoelde Merton-these, namelijk dat de religieuze attitude van het Calvinisme -algemener: het ascetisch protestantisme- een belangrijke stimulans heeft betekend voor de ontwikkeling van de natuurwetenschap in de zeventiende eeuw, ook voor het vasteland opging. De verschillen tussen Lutheranisme en Calvinisme, waaraan Hooykaas ook de nodige aandacht schenkt, laat ik hier rusten.

Kritiek op de statistische gegevens

Ook Hooykaas heeft echter lang niet iedereen overtuigd. Nog in 1981 noemde 0. Pedersen diens these, “onbevredigend”, al geeft hij wel toe dat Hooykaas de vraag naar de invloed van de Reformatie op de wetenschapsrevolutie het grondigst heeft behandeld. Evenals vele ande- re critici van de Merton-Hooykaas-these, wijst Pedersen erop dat er in het statistisch materiaal belangrijke gegevens zijn weggelaten en dat de stand van zaken in rooms-katholieke landen niet mee in het onderzoek is betrokken. Men kan inderdaad naast de vele protestantse onderzoekers ook wijzen op de bloei van de geneeskunde in het roomse Italië van de zestiende eeuw, op de groep briljante roomse onderzoekers in Frankrijk in de eerste helft van de zeven- tiende eeuw ( o.a. Descartes en Pascal). De twee belangrijkste natuuronderzoekers van die periode waren de protestantse Kepler en de rooms-katholieke Galilei.

Er zijn ook bezwaren van theoretische aard. Men heeft bijvoorbeeld geen controlegroep. Anders gezegd: Zou de ontwikkeling in bijvoorbeeld Engeland anders geweest zijn, als er geen Puriteinen geweest waren, onder overigens gelijke omstandigheden? Bovendien kan een eenmalige, historische reeks een causaal verband aanwijzen, maar het kan ook een toevallige reeks zijn. Daar komt nog bij, dat verfijnder onderzoek uitwijst dat met name personen die in meerdere of mindere mate van de orthodoxe hoofdlijn afweken, zich met natuurwetenschap bezighielden. In Nederland zijn dat bijvoorbeeld nogal wat doopsgezinden. In de algemene discussie lijkt dan ook het statistisch argument op zichzelf genomen niet zo sterk te staan.
Toch kan men er mijns inziens niet zo maar aan voorbijgaan. Het is toch niet niets, dat er van de eerste 68 stichters van de Royal Society in Londen 42 (dus 62% ) uit de puriteinse minderheid kwamen. Men zou daar bijvoorbeeld eens naast moeten zetten, dat 62% van de leden van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen lid van de Ge- reformeerde Bond was of iets dergelijks. Eenmalige statistieken mogen dan strikt genomen geen causale verbanden bewijzen, ze kunnen ons wel tot nadenken stemmen.

De wetenschapsrevolutie

Een tweede punt betreft de dieper liggende factoren, de stimulans die van de Reformatie, met name het calvinisme, op de ontwikkeling van de natuurwetenschap zou zijn uitgegaan.

Om het juiste zicht te krijgen op de argumenten -tendele het trekken van parallellen -die Hooykaas aanvoert, wil ik eerst kort de ingrijpende verandering schetsen die zich voltrok op het terrein van de natuurwetenschappen en die met de term wetenschapsrevolutie wordt aangeduid. De oude natuurwetenschap, zoals deze aan de Middeleeuwse universiteiten werd onderwezen, bewoog zich vrijwel geheel in het voetspoor van Aristoteles. Ze had een organistisch karakter, omdat de analogie met levende wezens er een belangrijke rol in speelde. Het doen van experi- menten is in deze natuurbeschouwing zinloos om de dingen te leren kennen, omdat deze immers de natuurlijke samenhang ervan kapotmaken. Ze was ook rationalistisch van aard, omdat de rede in het Griekse denken deel heeft aan de wereldrede en zodoende in staat is a priori uit te maken wat in de natuur al of niet mogelijk is. Zo kunnen volgens Aristoteles en de Middeleeuwen de hemellichamen uitsluitend eenparige cirkelbewegingen uitvoeren, zijn veranderingen aan de hemel onmogelijk, kan de menselijke kunst geen natuurlijke substanties maken, enzovoorts. Op grond van slechts enkele alledaagse waarnemingen deduceerde Aristoteles een complete kosmos met een centrale aarde. Een belangrijk aspect hiervan is de strenge tweedeling in een volmaakt en onveranderlijk bovenmaans deel en een onvolmaakt, veranderlijk ondermaans gebied. Voor meer gespecialiseerde kennis van de aarde vertrouwde men op de gegevens die verschillende schrijvers uit de Oudheid (o.a. Plinius) verzameld hadden en waarin waarheid en fictie naast elkaar stonden.
Door de ontdekkingsreizen bleek niet alleen dat de Ouden foutieve opvattingen huldigden, maar ook dat ze niet alles wisten, waardoor hun gezag ondermijnd werd. Mede dank zij het zelfbewustzijn van de Renaissance begon dan ook de leuze opgeld te doen dat men niet langer de boeken van de Ouden, maar het boek van de natuur moest lezen. Dit werd krachtig bevorderd door de emancipatie van de handwerkslieden, waardoor er tussen hen en de geleerden een toenemende samenwerking ontstond.
De grote heraut van het zelfstandig natuuronderzoek was Francis Bacon, die pleitte voor een zorgvuldige inventarisatie van de natuur. Men diende een grote verzameling feiten aan te leggen, om na ordening en bewerking daarvan te komen tot een nieuwe, betrouwbare natuurwetenschap (rationeel empirisme ). Hij beklemtoonde dat wij niet het recht hebben met onze rede God voor te schrijven hoe de natuur moet zijn, maar dat we alleen hebben te onderzoeken hoe ze is, overeenkomstig Gods wil. Het experiment werd gelegitimeerd vanuit het rentmeesterschap. Wij mogen immers -en moeten zelfs -de aarde gebruiken tot welzijn van de mensen en bovendien eren we de Schepper, als we Zijn schepping onderzoeken. Niet alleen werd het gezag van Aristoteles door ontdekkingen op de aarde ondermijnd, maar ook ging men de aarde zelf anders zien. Het copernicanisme had althans de weg vrij gemaakt om de aarde als een planeet te beschouwen. Ook de visie op de hemel wijzigde zich. Niet alleen bleek deze veranderlijk te zijn -in l572verscheen een nieuwe ster, die veel opzien baarde -, maar ook kwam Kepler in het begin van de zeventiende eeuw tot de revolutionaire stap om een tweeduizend jaar oud dogma te verwerpen dat ook bij Copernicus nog onaangetast gebleven was, namelijk dat de hemellichamen noodzakelijk in cirkelbanen bewogen. Terecht beschouwde hij het zelf als een buigen voor de feiten, toen hij aannam dat de planeten in ellipsbanen bewogen.
Fundamenteler nog was de omslag in het denken over de kosmos, die door de wetenschapshistoricus Dijksterhuis is aangeduid als de mechanisering van het wereldbeeld. Vooral door toedoen van Descartes en Gassendi won in de zeventiende eeuw de gedachte veld dat de kosmos niet als een organisme, maar als een mechanisme beschouwd moest worden. In een mechanistisch wereldbeeld worden alle processen in de natuur gezien als gevolgen van bewegende deeltjes, precies zoals een machine functioneert door middel van bewegende delen. Het is de taak van de natuurwetenschap om de verschijnselen in deze “wereldmachine” mathematisch te beschrijven. Kepler en Galilei waren ervan overtuigd, dat het boek der natuur in wiskundige taal geschreven is. Beide onderzoekers formuleerden belangrijke ma- thematische wetten, Kepler voor de beweging van de planeten en Galilei voor de valbeweging op aarde. Toen Newton in 1687 zijn gravitatiewet formuleerde en in staat was daarmee de wetten van Kepler en Galilei af te leiden, was de definitieve synthese tussen hemel en aarde tot stand gekomen. De eindige, kwalitatief gedifferentieerde aristotelische kosmos met zijn harmonie en doelmatigheid was binnen anderhalve eeuw -Copernicus, 1543 en Newton, 1687-veranderd in een oneindig heelal, dat slechts kwantitatief onderscheiden was en waarin de verschijnselen door mathematische wetten beschreven werden, terwijl waarneming en experiment het laatste en beslissende woord (behoorden te) hebben.

Reformatie en wetenschapsrevolutie

Keren we nu terug naar onze eerder gestelde vraag, namelijk of er in de reformatorische theologie factoren zijn die de hierboven geschetste ontwikkeling gunstig hebben beïnvloed of misschien zelfs bewerkt hebben. Volgens Hooykaas is dat inderdaad het geval. Zoals we al gezien hebben, bracht zijn onderzoek hem tot de overtuiging dat de reformatorische theologie een gunstig klimaat heeft geschapen, waarin de nieuwe wetenschap uitstekend kon gedijen. Ik noem enkele van zijn argumenten:

    1. De reformatie beleed niet voor het eerst, maar wel opnieuw en nadrukkelijk dat we God kennen door twee boeken, het boek van de Schrift en het boek van de schepping (zie bijv. artikel 2 van de Nederlandse Geloofsbelijdenis). Vele reformatorische natuuronderzoekers zagen een parallel tussen het zelfstandig Bijbelonderzoek van theologen en “leken”, los van de autoriteit van de rooms-katholieke kerk, enerzijds en het zelfstandig natuuronderzoek, los van het gezag van Aristoteles, anderzijds.
    2. Naast een onbevangen Schriftonderzoek dat buigt voor de Openbaring van God in de Bijbel, staat een even onbevangen natuuronderzoek dat buigt voor Gods openbaring in de natuur. De rede van de mens heeft zich niet alleen te onderwerpen aan Gods woordopenbaring, maar ook aan Zijn openbaring in de natuur. Met andere woorden, niet wat we denken, maar wat we waarnemen is beslissend.
    3. Het is de plicht van een christen beide boeken te lezen. De leer van het algemeen priesterschap der gelovigen werd doorgetrokken naar het terrein van de wetenschap: ieder die er de talenten voor heeft, heeft de roeping het boek der natuur te lezen, omdat we de Schepper ermee eren en er onze naaste mee van dienst kunnen zijn. Deze relatie tussen de beoefening van de natuurwetenschap en de “hoofdsom” van de wet is weliswaar ook door rooms- katholieke onderzoekers naar voren gebracht; maar deze notie heeft in de Reformatorische theologie nieuwe en krachtige impulsen gekregen.

Bacon zette dan ook de bazuin van de wetenschapsvernieuwing aan de mond met het oog op de “glory of God” en de “benefit of mankind”. Wetenschap om de wetenschap is de Reformatie volkomen vreemd. Wat Hooykaas mijns inziens onomstotelijk heeft aangetoond, is dat van een remmende werking van een zogenaamd bekrompen en conservatief calvinisme op de natuurwetenschap geen sprake is. Bovendien lijkt een vergelijking van Rome en de Reformatie duidelijk in het voordeel van de laatste uit te vallen. Dat hoeft echter toch nog niet te betekenen, dat de Reformatie ook de ontwikkeling van de natuurwetenschap metterdaad bevorderd heeft. Juist ook omdat zoveel andere factoren een rol gespeeld hebben -sociale, economische, politieke, filosofische, ethische etc.- factoren die ook door Hooykaas uitdrukkelijk genoemd worden, is het moeilijk uit te maken of en in hoeverre de Reformatie hieraan daadwerkelijk heeft bijgedragen. Pedersen erkent de waarde van wat hij de “calvinistic approach” noemt, maar ziet een drietal belangrijke tekortkomingen: Hooykaas’ basisbegrippen zouden te simplistisch zijn, ten onrechte worden niet-protestantse landen buiten het onderzoek gehouden, en met name zouden Hooykaas c.s. het principe van de historische continuïteit geweld aandoen en aan eventuele Middeleeuwse wortels van de nieuwe wetenschap voorbijgaan. Het zal duidelijk zijn dat dit laatste punt van kritiek alleen hout snijdt, wanneer Hooykaas zou stellen dat de Reformatie alléén de wetenschapsrevolutie veroorzaakt zou hebben, wat beslist niet het geval is. Ik kom hier tegelijk op een belangrijk punt in de hele discussie. Mijns inziens worden zowel door voor- als tegenstanders van de Hooykaas-these een aantal vragen niet scherp genoeg onderscheiden. Ik noem er een paar:

    1. Heeft de Reformatie de wetenschapsontwikkeling belemmerd?
    2. Heeft de Reformatie de natuurwetenschap bevorderd? Zo ja, in welke mate en waardoor?
    3. Heeft de Reformatie de wetenschapsrevolutie in gang gezet?
    4. Is een religieuze verklaring in bepaalde gevallen eventueel volledig vervangbaar door een andere?
    5. Zijn bepaalde uitspraken ten gunste van de Hooykaas-these voor protestantse landen als geheel evenzeer geldig voor calvinistische gebieden daarin of omgekeerd?
    6. Zijn bepaalde uitspraken ten gunste van de Hooykaas-these geldig voor de Reformatie in het algemeen of uitsluitend voor calvinisten, lutheranen of “dissenters”?
    7. Is de bevordering van de natuurwetenschap door de Reformatie absoluut of relatief?

Dat laatste punt behoeft enige toelichting. Relatief gezien komen Hooykaas en Pedersen tot dezelfde conclusie, namelijk dat de Reformatie wat haar houding ten opzichte van de nieuwe natuurwetenschap aangaat, zich gunstig van het rooms-katholicisme onderscheidt. Terwijl Hooykaas echter de Reformatie een “plus” geeft, wil Pedersen niet verder gaan dan de uitspraak dat de Reformatie geen belemmering vormde voor de ontwikkeling van de na- tuurwetenschap, terwijl het rooms-katholicisme volgens hem een, “minpunt” zou verdienen.

Exegese en natuurwetenschap

Er is mijns inziens nog een belangrijk punt, namelijk of het calvinisme in haar houding ten opzichte van de natuurwetenschap een eenheid vormde. Dat was niet het geval en dat heeft alles te maken met de vraag wat de Bijbel ons leert over de natuur. Reeds de kerkvaders kwamen voor tal van exegetische problemen te staan bij hun uitleg van Genesis 1, gedeelten uit Job en sommige Psalmen. In de Reformatietijd speelde vooral de exegese van -naar de letter genomen- anti-copernicaanse teksten. Over de aardbeweging is niet alleen in rooms-katholieke kringen, maar ook in het Reformatorische kamp heel wat discussie gevoerd. Zowel bij de Lutheranen als bij de calvinisten waren de meningen van meet af aan verdeeld. Calvijn had weliswaar de aardrotatie afgewezen, maar alleen op grond van de alledaagse ervaring. Er kon zich dan ook het -op het eerste gezicht- merkwaardige feit voordoen dat de eerder genoemde Zeeuwse predikant en astronoom Van Lansbergen (1561-1632) zich voor zijn pro-copernicaanse exegese van de betreffende Bijbelteksten toch op Calvijn beroept. Dat vraagt uiteraard toelichting. Het is opmerkelijk, dat een bijzondere hoogachting van de Schrift bij Calvijn gepaard gaat met een onbevangenheid bij het lezen en uitleggen van de Bijbel. In zijn commentaar op Genesis 1 constateert hij dat het aristotelische wereldbeeld, waarmee hij zelf was “opgevoed”, op sommige punten in strijd was met de letter van Genesis 1. Toch wordt de aristotelische natuurverklaring daarmee niet zonder meer verworpen. Naar aan- leiding van de tekst over de “grote lichten” zon en maan, merkt hij op dat ze groot zijn in onze waarneming, maar dat de astronomen redenen hebben om aan te nemen, dat Saturnus groter is dan de maan. In dit verband spoort hij zelfs tot onderzoek aan: ” Want de sterrenkunde is niet alleen een aangename wetenschap, maar ook een bijzonder nuttige, en het kan niet worden ontkend, of die kunst ontvouwt de bewonderenswaardige wijsheid Gods. Daarom moeten de mensen die hierin een nuttig werk verrichten, niet alleen geprezen worden, maar zij die tijd en bekwaamheid hebben, mogen zich aan deze soort van oefening niet onttrekken.” (commentaar bij Gen. 1: 16).

Telkens weer wijst hij erop, dat het niet de bedoeling van Mozes was een cursus astronomie te geven, maar dat hij voor het gewone volk wilde schrijven. De Heilige Geest opent in de Schrift een gemengde leerschool, waarin ieder het onderwijs kan volgen. De term accommodatie-theorie die hiervoor gebruikt wordt, vind ik overigens weinig gelukkig, omdat ze een schriftkritische benadering suggereert en bovendien systematiseert wat bij Calvijn geen doordacht systeem is, maar slechts een onbevangen ad hoc-benadering van de Bijbeltekst. Welnu, het is deze benadering van Calvijn waarop Van Lansbergen zich beroept en die hij ook zelf toepast ter verdediging van zijn copernicanisme. Hij verwijst voor zijn stelling dat we in de Schrift geen astronomie moeten zoeken onder andere naar 2 Timotheüs 3 : l6.

“Mozaïsche wetenschap”

Bij verschillende reformatorische theologen zien we echter ook een andere lijn, namelijk dat de Schrift wel degelijk een bron is van alle wetenschappen, ook van de fysica en de astronomie. Lambertus Danaeus († 1595), die korte tijd hoogleraar was in Leiden, schreef een ” Physica christiana” (7 drukken van 1576 tot 1706), waarin hij de scheiding tussen theologie en fysica afwees. De Schrift bevat volgens hem theologie en natuurkunde, en juist de laatste leert ons Gods macht en wijsheid kennen en prijzen, Al schrijft Mozes dan eenvoudig, dat betekent niet dat men hem niet als bron van kennis zou mogen gebruiken -iets wat Calvijn natuurlijk ook niet ontkent -want hij schrijft “niet bedrieglijk en onjuist, maar waar en eerlijk”, De “algemene natuurkunde”, namelijk de oorsprong, de “natuur” en de “oorzaken” van de hemel, alsmede de (aristotelische!) leer van de vier elementen wilde hij aan de Schrift ontlenen, terwijl hij voor de “bijzondere natuurkunde”, dus de kennis van specifieke zaken, een beroep wilde doen op de boeken van de natuurkundigen. Hoewel Danaeus ook voor zijn fysica zich beriep op het, “sola scriptura” en niet de filosofen wilde volgen, blijkt hij in de praktijk toch in feite een aristotelische fysica te geven, ook al uitte hij felle kritiek op Aristoteles, omdat de “inherente krachten” van de dingen er zozeer in verzelfstandigd zouden worden, dat zijn systeem tot atheïsme leidde. Na hem heeft onder andere Zanchius de lijn van Danaeus doorgetrokken en uitgewerkt.

Deze oriëntatie op de Bijbelse gegevens, met name van Genesis 1, wordt wel gekenschetst als “Mozaïsche Wetenschap”. Ook de Utrechtse theoloog Gisbertus Voetius (1588-1676) was hiervan een voorstander. Ten aanzien van het copernicanisme nam hij een standpunt in dat lijnrecht stond tegenover dat van Van Lansbergen en van zijn Leidse collega Andreas Rivet. Evenals Danaeus stelde hij, dat de Bijbel ons de grondbeginselen aanreikt van iedere goede wetenschap. Het accommodatie-principe wees hij af; omdat daarin de Heilige Geest tot leugenaar gemaakt zou worden.
Er is dus een stroming in de Reformatie geweest die op de aristotelische natuurfilosofie slechts marginale correcties heeft aangebracht, weinig of geen oog had voor zelfstandig, empirisch onderzoek en die zeker geen inspiratiebron was voor wetenschapsvernieuwing. Ook Hooykaas signaleert deze richting, maar rangeert haar voor mijn gevoel toch enigszins op een zijspoor, en het is de vraag of dat terecht is. Mogelijk moet men ook een eerste en een tweede reformatorische periode onderscheiden, om meer zicht te krijgen op het probleem van de verhouding van Reformatie en wetenschapsrevolutie. Een extra moeilijkheid daarbij is, dat de eigen levensovertuiging van de (niet)-reformatorische historicus ongetwijfeld de eindconclusie zal beïnvloeden, een voor de hand liggend feit, dat ik overigens nog nergens zwart op wit las en wellicht een eensluidende slotconclusie onmogelijk maakt.

Literatuur

R. Hooykaas, “Hervorming en Natuurwetenschap”, Wending 7 (1952) 640-647.
Idem, “Science and Reformation”, Journal of World History 3 (1956) 109-139.
Idem, Religion and the Rise of Modern Science (Edinburgh, 1972 vv).
O Pedersen, “Science and the Reformation”, in ed. L. Grane, University and Reformation (Leiden, 1981) 35-625.
Nijkamp-van Doornik en P. Nijkarnp, “De Weber-these: Verleden en heden”, Radix 1 (1975) 6-24.
H. F. Cohen, Over aard en oorzaken van de 17e-eeuwse wetenschapsrevolutie (Oratie TU Twente, Amsterdam, 1983)
G. Basalla, ed., The Rise of Modern Science (bundel artikelen) Lexington, Mass. (bevat ook 2).

Fysicotheologie in de achttiende eeuw: Boyle tot Paley (Kees de Pater)

“De WARE NATUURKUNDE verheft sig soo verre, dat sy selfs een soorte van GODTGELEERTHEID word”, B. Nieuwentijt, Gronden van Zekerheid of de Regte betoogwyse der Wiskundigen So in het Denkbeeldige, als in het Zakelyke Ter Wederlegging van Spinosaas Denkbeeldig Samenstel; En Ter aanleiding van eene Seekere Sakelyke Wysbegeerte, aangetoont (Amsterdam, 1720), p.229.

(De bron van het citaat is het voorwoord in de Mémoires de l’Académie Royale des Sciences van 1699)

Inleiding

In het christelijk voorgezet onderwijs valt bij de behandeling van de Verlichting gewoonlijk nogal wat nadruk op het deïsme en het toenemende atheïsme van het betreffende tijdvak. Dat er echter ook honderden boeken geschreven zijn die vanuit de natuurverschijnselen een dam tegen deze twee willen opwerpen, lijkt nauwelijks bekend te zijn. Toegegeven, deze zogenaamde fysicotheologie is soms sterk geïnfecteerd door de tijdgeest, maar het is de moeite waard er kennis van te nemen. Al was het alleen maar om door hun inspanningen scherper te zien in hoeverre deze benadering zinvol en bruikbaar is.

Mechanistisch wereldbeeld

De Griekse en middeleeuwse natuurwetenschap, en ten dele ook die van de Renaissance, was organistisch van aard. Alle processen in de natuur worden in een organistisch wereldbeeld vergeleken met de levensverrichtingen en het gedrag van levende wezens. Zo is in deze visie het elkaar afwisselen van eb en vloed het ademhalen van moeder aarde.

De wetenschapsrevolutie van de zestiende en zeventiende eeuw leidde in de eerste helft van de zeventiende tot een mechanistisch wereldbeeld, waarin alle natuurverschijnselen worden verklaard met behulp van contactwerking (botsing en druk) van bewegende deeltjes. De natuur werkt volgens deze natuurbeschouwing dus precies zoals de onderdelen van een machine dat doen. De natuur is geen organisme, maar een mechanisme.
Deze visie op de natuur wordt uitgewerkt in diverse deeltjestheorieën (corpusculaire theorieën). De twee belangrijkste zijn het atomisme van Pierre Gassendi, een gekerstende versie van het antieke atomisme (atomen zijn geschapen en bewegen door de wil van God) en de eigen deeltjestheorie van René Descartes, die materie en uitgebreidheid identificeerde.
Voor Descartes zijn ook dieren niet meer dan verfijnde machines, inclusief het menselijk lichaam. Voor hem is alleen nog de menselijke geest van een andere orde. Er is uitgebreide substantie (materie) en denkende substantie (geest). Het is echter niet verwonderlijk dat ten gevolge van een natuurverklaring die alleen met contactwerking van bewegende materiedeeltjes werkt, een klimaat ontstaat waarin het mechanicisme leidt tot materialisme, waarin ook geestelijke processen tot materiële processen worden herleid.

Apologie

In de Middeleeuwen behoefden de leerstellingen van het christendom geen bewijs. Ze waren evident in zichzelf. De Verlichting daagde echter niet alleen andere religies, maar ook het christendom voor de rechtbank van de rede en eiste van haar dat zij haar dogmata met redelijke argumenten zou onderbouwen. Het gevolg is dat er een stroom van polemische geschriften op gang komt, aanvankelijk vooral in Engeland, die het christendom als openbaringsreligie verdediden dan wel kritiseren en slechts wilden aanvaarden wat redelijk beargumenteerd kan worden. Aanvankelijk staat de hierboven geïntroduceerde fysicotheologie in dit apologetische kader. Later wordt dat minder.

In het christendom van de achttiende eeuw gaat het denken over de schepping en over God als Schepper een steeds grotere plaats innemen. Niet zozeer God die Zijn Zoon zendt naar een ‘wereld verloren in schuld’ (vgl. Joh. 3:16), als wel God die Zijn macht, grootheid en wijsheid toont in Zijn scheppingswerken staat centraal. Aan iedereen moeten de wonderen van de schepping duidelijk gemaakt worden en iedereen moet horen van de wonderlijke wijsheid van God in Zijn scheppingswerken. Wie kan, moet zelf het natuuronderzoek ter hand nemen. Microscoop en telescoop geven hiertoe nieuwe impulsen.

Robert Boyle

Op het eerste gezicht lijkt dit misschien wat vreemd. Juist de nieuwe natuurwetenschap leek immers vijandig tegenover het christelijk geloof te staan en materialisme in de hand te werken. Er waren echter ook natuuronderzoekers die een mechanistische natuurverklaring propageerden, zonder in een materialistische wereldbeschouwing te vervallen. De belangrijkste onder hen was ongetwijfeld de Engelse natuuronderzoeker Robert Boyle (1626-1691), wiens naam in de schoolboeken voortleeft in de naar hem genoemde wet. De wereld-als-machine staat in zijn optiek dichter bij de bijbelse opvatting dat de wereld van God afhankelijk is en blijft dan de wereld-als-organisme. Immers, een organisme is zelfstandig, terwijl een machine afhankelijk blijft van de maker.

In diverse publicaties heeft Boyle het christelijk geloof verdedigd. Een van zijn hoofdgedachten is dat oppervlakkige natuurstudie inderdaad tot atheïsme leidt, maar dat nauwkeurig en grondig onderzoek ons tot God brengt.

Newton en Bentley

Boyle’s bezorgdheid over het groeiend aantal natuurkundigen en artsen dat in zijn tijd het christelijk geloof de rug toekeerde, bracht hem ertoe als vermogend man een legaat na te laten. Daarvan moesten lezingen gehouden worden ter verdediging van het christelijk geloof. De eerste serie Boyle-lectures werden in 1692 gehouden door de classicus en theoloog Richard Bentley. Deze deelde met vele anderen de mening dat de gravitatietheorie van Newton een welkome bondgenoot zou zijn in de strijd tegen vrijdenkers.

In 1687, vijf jaar voordat Bentley zijn lezingen hield, verscheen Newtons hoofdwerk Philosophiae naturalis principia mathematica (Wiskundige grondbeginselen van de natuurfilosofie). De hoofdconclusie van dit werk is dat de bewegingen van de planeten om de zon, van de maan om de aarde, van de manen om Jupiter en andere planeten, alsmede eb en vloed, val en worp op aarde, de afplatting van de aarde en andere verschijnselen beheerst worden door een enkele kracht, die Newton gravitatie of zwaartekracht noemde.
In het strikt mechanistisch wereldbeeld van Descartes en anderen bracht Newton in zoverre een belangrijke wijziging aan, dat hij natuurverschijnselen als zwaartekracht en magnetisme onverklaarbaar achtte door middel contactwerking van passief bewegende materie en het bestaan aannam van actieve beginselen of krachten, als een soort bemiddelaars tussen God en Zijn schepping. De gravitatie was zo’n beginsel. Intussen was hij in zijn Principia voorzichtig met zich uit te spreken over het wezen van de zwaarte: gravitatie bestaat werkelijk, maar een mechanisme kennen we niet.
Naast kritiek, voornamelijk van de kant van de voorstanders van een streng-mechanistische natuurverklaring, was er in Engeland van meet af aan, ook buiten de kring van natuuronderzoekers, instemming met de gravitatietheorie. Ze laat immers ruimte voor het bewust handelen van God door middel van actieve beginselen als de zwaarte. Op deze wijze maakt Hij Zijn relatie met het “werk Zijner handen” zichtbaar.
Tegen deze achtergrond wordt het begrijpelijk dat Bentley voor zijn Boyle-lectures steun zocht bij Newtons gravitatietheorie. In zijn laatste lezingen had hij betoogd dat het bestaan van een goddelijke voorzienigheid evident was op grond van de planmatigheid die opgesloten lag in de universele wetten van het heelal die door Newton onthuld waren. Voor hij tot publicatie overging, schreef hij de auteur van de Principia om opheldering over een aantal zaken, onder andere over Newtons eigen opvattingen over de zwaartekracht. Dit leidde tot een belangwekkende correspondentie (1692-1693), waarvan alleen Newtons vier antwoordbrieven bewaard zijn. Hoezeer deze achter de onderneming van Bentley stond blijkt wel uit de eerste zin van zijn eerste brief:
Toen ik mijn verhandeling over ons systeem schreef [het zonnestelsel, d.P.] had ik het oog op zulke beginselen die bij nadenkende mensen het geloof in een Godheid zouden kunnen bewerken en niets kan mij meer verheugen dan te ervaren dat het nuttig is voor dat doel (Newton aan Bentley, 1692).

Fysicotheologie

De Boyle-lectures van Bentley staan globaal genomen aan het begin van een stroom van publicaties waarin de auteurs willen aantonen dat de natuurverschijnselen naar een Schepper verwijzen. Zij willen op grond van de beschikbare kennis over de natuur(verschijnselen) de lezers van hun boeken overtuigen van het bestaan van God en van Zijn blijvende zorg voor de schepping. Zij willen laten zien dat de natuur zo plan- en doelmatig in elkaar steekt dat een natuur-los-van-God onbestaanbaar is. Bovendien roepen zij iedereen op de grootheid van de Schepper te leren kennen en te bewonderen door natuuronderzoek. Vandaar dat deze theologisch gekleurde en apologetisch getoonzette natuurbeschouwing gewoonlijk fysicotheologie wordt genoemd. De Nederlandse term hiervoor is in de achttiende eeuw godgeleerde of godleerende natuurkunde. De auteurs van fysicotheologische werken worden dienovereenkomstig als fysicotheologen aangeduid. De fysicotheologie wortelt in belangrijke mate in de nieuwe empirische natuurwetenschap (Boyle) en het newtoniaanse wereldbeeld, althans wat betreft Engeland en Nederland. In Duitsland staat de fysicotheologie wat betreft de gedachte van de plan- en doelmatigheid sterker onder invloed van het denken van Leibniz en Wolff.

De fysicotheologie is een onderdeel van de zogenaamde natuurlijke theologie. De natuurlijke theologie wil God leren kennen en over Zijn Wezen spreken buiten de Openbaring om en is zowel gegrond op rationele godsbewijzen als op de zichtbare manifestatie van Gods macht, wijsheid en goedheid in de kosmische orde. In overeenstemming met de empirische tijdgeest valt in de achttiende eeuw de nadruk op het laatste aspect.
De hierboven gegeven definitie van fysicotheologie wil ik nog wat preciseren in enkele ‘aandachtspunten’:
  • a. Geheel in de geest van de tijd etaleren de fysicotheologen allerlei resultaten van -soms eigen- natuuronderzoek. Hierdoor hebben zij een belangrijke bijdrage geleverd aan de popularisering van de natuurwetenschappen in de achttiende eeuw (genootschappen).
  • b. De fysicotheologen worden niet moe telkens weer naar aanleiding van een of ander natuurverschijnsel hun lezers op te wekken alle lof en eer aan God toe te brengen voor de grootheid van Zijn werken in de schepping. Deze religieuze ‘toepassing’ vormt vaak de climax van de bespreking van een natuurverschijnsel.
  • c. Uitdrukkelijk wordt ook telkens gewezen op het nut van natuurstudie en natuuronderzoek zowel voor de individuele mens als voor de samenleving, terwijl dit bezig zijn met de natuur tevens mogelijkheden tot geoorloofde ontspanning biedt.
  • d. Naar aanleiding van een natuurverschijnsel worden voortdurend argumenten aangedragen voor het bestaan van een Schepper, die ook de Onderhouder en Regeerder van al het geschapene is. God is tot in alle details blijvend bij Zijn schepping betrokken.
  • e. In vele gevallen worden ook Bijbelteksten uitgelegd naar de laatste stand van de natuurwetenschappen, waarbij in een aantal gevallen wordt benadrukt dat juist ‘nu’ deze teksten ons helder zijn geworden.
  • f. Van groot belang is ook het geloof van de fysicotheoloog in de doelmatigheid en planmatigheid van de schepping en de orde in de kosmos, gebaseerd op de door God geschapen natuurwetten. In nauw verband hiermee wordt telkens weer betoogd hoe geordend, harmonieus, planmatig en doelmatig alles in de natuur functioneert, zowel in de organische als in de anorganische wereld. Dit wordt dikwijls met de Engelse term argument of design aangeduid. Ik zal het verder ‘design-argument’ noemen.
In de achttiende-eeuwse fysicotheologie was het design-argument een belangrijk wapen in de strijd tegen atheïsme, materialisme en deïsme. Vooral in de organische wereld leek het doelconcept overtuigend. Het verloor echter in de natuurwetenschap grotendeels zijn waarde, toen Darwin zijn evolutieleer wereldkundig maakte.
De beantwoording van algemene vragen over het doel van de dingen is het terrein van de teleologie (telos = doel, einde, doeleinde; logos = woord, leer). In het Nederlands van de achttiende eeuw wordt hiervoor wel de term ‘eindenskennis’ gebruikt. Alle fysicotheologische werken zijn doortrokken van teleologische beschouwingen. Op grond van de vele nieuwe ontdekkingen met microscoop en telescoop worden bewijzen voor de waarheid van het christelijk geloof aangedragen, juist ook vanuit het doel-begrip. Men kan hiervoor vier verschillende niveaus aanwijzen:
    1. De onderlinge relatie en de functie van bijv. organen in een organisme.
    2. De relatie en de functie van een ding, individu of organisme in een groter geheel, bijv. van een dier in een kudde, e.d.
    3. Sterk accent krijgt ook het nut voor de mens.
    4. De dingen kunnen er ook uitsluitend zijn voor de glorie van God. Hier valt te denken aan de onvoorstelbaar grote aantallen sterren.

Thema’s en titels

In de fysicotheologie gaat het om natuurwetenschap met een specifiek doel, namelijk apologie van het christelijk geloof of het stimuleren van christenen God te eren door natuurstudie. Maar het gaat wel over natuurwetenschap. In dat verband rijst de vraag: waarover schreven de fysicotheologen?

Om te laten zien waarmee de fysicotheologen zich zo al bezighielden, geef ik alfabetisch een aantal onderwerpen:
bijentheologie, bliksemtheologie, dondertheologie, elektriciteitstheologie, insectentheologie, landtheologie, mensentheologie, magnetentheologie, mijnbouwtheologie, plantentheologie, schaaldierentheologie, sneeuwtheologie, sprinkhanentheologie, stenentheologie, sterrentheologie, vuurtheologie, vissentheologie, vogeltheologie, watertheologie, wijnranktheologie, zonnetheologie.
Reeds kort voor Bentley’s Boyle-lectures had John Ray het fysicotheologisch werk The Wisdom of God manifested in the Works of the Creation (London, 1691) gepubliceerd. In 1827 verscheen de vijftiende druk. In 1705 publiceerde George Cheyne zijn Philosophical Principles of Natural Religion (London, 51736). Bekend zijn de fysicotheologie en de astrotheologie van William Derham: Physico-Theology, Or, A Demonstration of The Being and Attributes of God, from his Works of Creation. Being the Substance of XVI Sermons Preached in St. Mary le Bow-Church, London, at the Hon(Ora)ble Mr Boyle’s Lectures, in the Years 171 and 1712. With large Notes, and many curious observations never before Published (London, 1713, 131769) en Astro-Theology, Or, A Demonstration of the Being and Attributes of God, from a Survey of the Heavens (London, 1715, 131768), waarvan vele drukken en diverse vertalingen verschenen, ook in het Nederlands. In Frankrijk verscheen het werk Démonstration de l’Existence de Dieu, tirée de la connoissance de la Nature et proportionné à la faible intelligence des plus simples (Parijs, 1713) van François de Salignac de la Mothe Fénelon, waarvan in 1715 een Nederlandse vertaling verscheen. Vanaf dat jaar kwamen er ook diverse Nederlandstalige fysicotheologische werken op de markt en wat later verschenen er ook in het Duitse taalgebied een groot aantal. Een (willekeurige) greep om de sfeer te proeven:
  • P. Ahlwardt, Bronto-theologie, of redelyke en theologische bespiegelingen over den blixem en donder (Delft, 1750).
  • A. Baxter, Matho, of Jongelingswaereld-beschouwing; in X. Zamenspraaken. Waarin de verschynsels der stoffelyke wereld beknoptelyk verklaard, en daaruit de beginsels van den natuurlyken Godsdienst afgeleid en overtuigelyk bewezen worden. Alles geschikt naar de vatbaarheid en ter onderrichtinge van jonge lieden die lust hebben zig in deze nutte wetenschap te oefenen (3e ed. Amsterdam, 1767).
  • Nic. Duyn, Nuttige en Noodige Oeffening, of kort Vertoog dat de Natuur- en Sterrekunde en meer andere Weetenschappen den mensch opleiden en aanzetten tot de kennisse Gods en zijn Dienst. Alsmeede dat een meenigte Schriftuurplaatsen. door deeze Weetenschappen wordt opgeheldert (Haarlem, 1743).
  • J. Fockens, Oorzaken der aarde- en waterbewegingen, natuurkundig overwogen, en tot Gods ere en ’s Menschen welzyn aangewezen; voornamentlyk met betrekking tot Lissabon en de Nederlanden (Amsterdam, 1756).
  • E.L. Rathlef, Historische en Godtgeleerde Verhandeling over de Sprinkhanen; derzelver Aart, Eigenschappen en Verwoestingen in Oude en Later Tyden; tot in de Jaren 1748 en 1749 (Amsterdam, 1750).
  • J. B. von Rohr, Godleerende Plantkunde of Reden- en Schriftmatige Proeve uit het Ryk der gewassen ter betooge van Gods Almagt, Wysheid, Goedheid en Rechtvaerdigheid; in navolging van de Godleerende Natuur- en Sterrekunde van den beroemden W. Derham (Haarlem, 1764).
Het fysicotheologisch werk dat in Engeland de meeste invloed had in de negentiende eeuw is ongetwijfeld Natural Theology; or, Evidences of theExistence and Attributes of the Deity, Collected from the appearances of Nature, dat verscheen in 1802. Met name gebruikt Paley het design-argument om zijn doel te bereiken. Ook in Darwins tijd was het boek nog prominent aanwezig. Darwin zelf verwerpt design-argument pas, maar dan ook volledig, als hij zijn theorie van de natuurlijke selectie ontwikkelt. Het kreeg een slag die het in feite nooit meer te boven is gekomen.

DEEL II – Bernard Nieuwentijt

In 1715 verscheen het eerste oorspronkelijke Nederlandstalige werk, dat in korte tijd een nationale en blijkens de vertalingen in het Engels, Frans en Duits zelfs een Europese bestseller was, een lijvig werk van negenhonderd bladzijden, met als titel Het regt gebruik der wereltbeschouwingen, ter overtuiginge van ongodisten en ongelovigen aangetoont (Amsterdam; in 1759 verscheen de zevende druk). De auteur was Bernard Nieuwentijt, burgemeester en arts te Purmerend. Diverse latere Nederlandse auteurs hebben aan dit werk gerefereerd. Naar het oordeel van de Utrechtse hoogleraar Petrus van Musschenbroek (1736) was het boek een geweldige stimulans voor de beoefening van de (empirische) natuurwetenschap in ons land.

Nieuwentijt wilde dus blijkbaar het atheïsme bestrijden. In ons spraakgebruik is een atheïst iemand die het bestaan van God ontkent. Zulke atheïsten waren er weinig in de achttiende eeuw. In het spraakgebruik van die periode is iemand reeds atheïst -‘ongodist’ in de terminologie van Nieuwentijt- als hij weliswaar het bestaan van een eeuwig Wezen erkent, maar niet aanvaardt dat dit Wezen wijs, (al)machtig en goed is, alle dingen bestuurt en alles met een bepaald doel gemaakt heeft en alles ook naar dat doel leidt. Met ‘ongelovigen’ worden door hem mensen bedoeld die wel in God geloven, maar niet het gezag van de Heilige Schrift aanvaarden.
Aanvankelijk was Nieuwentijt cartesiaan, maar later verandert hij radicaal van gedachten en kiest hij voor het empirisme van met name Robert Boyle. Dat geldt zowel zijn empirische instelling als zijn fysicotheologie. Evenals Boyle gaat Nieuwentijt uit van het uurwerkmodel om de orde, schoonheid en doelmatigheid van de wereld aan te duiden. Een uurwerk zonder maker is ondenkbaar. Maar ze eisen ook permanente aandacht. Uurwerken zoals Boyle en Nieuwentijt die kennen, zijn uiterst kwetsbaar en hebben voortdurende zorg en onderhoud nodig. Zo is het eveneens noodzakelijk dat er Iemand is die niet alleen Schepper, maar ook Onderhouder van de wereld is. Het is dan ook een wijdverbreid misverstand dat het uurwerk in de eeuw van Nieuwentijt het deïsme symboliseert. De idee dat de wereld een uurwerk is, ooit door God in gang gezet en verder self-supporting, is van later datum. Begrijpelijk, want onze precisie-uurwerken eisen weinig onderhoud.
Nieuwentijt is ervan overtuigd dat juist de experimentele wetenschap argumenten kan aanvoeren voor het bestaan van God en ons zo kan helpen in de strijd tegen het atheïsme. Immers empirisch onderzoek laat de eindeloze variatie en complexiteit in de natuur zien, alsmede de harmonie en de doelmatigheid die overal te tasten is.
Om de sfeer van het dikke boek wat betreft de ‘toepassingen’ te proeven en een indruk te krijgen van de fysicotheologische argumentatie geef ik een citaat:
“Om nu tot het wonder-gestel van de heerlyke hemel op te klimmen, en daardoor op een overtuigende wijze aan allen die nog twijfelen, te betogen dat er een heerlyk en Magtig Maker en Regeerder van het Geheel-Al is, schijnt er niet vereist te werden, als de ogen omhoog te heffen en de hemel alleen sonder vooroordelen te beschouwen en daar in de ongelooflijke grootheid van dat onmetelijke ruim en van de ligten die in hetzelve zijn (…).
Hoe vast en onwedersprekelijk een bewijs nu uit het enkel aansien des hemels voor ieder daarin leggen mag, dat het een groot, magtig en aanbiddelijk Maker moet zijn die deese heerlyke dingen, en inzonderheid de zon gemaakt heeft en daardoor zoveel weldaden aan die de Aardkloot bewonen, dagelijks bewijst (p.615-616, Van den Sigtbaren hemel).
Men dient er overigens op bedacht te zijn dat dergelijke beschouwingen gewoonlijk als toepassing fungeren van een daarvoor behandeld natuurwetenschappelijk probleem of verschijnsel, zodat ze uiteindelijk slechts een gedeelte van het werk uit maken. In het boek van Nieuwentijt is dat volgens Bots (zie literatuurlijst) ongeveer de helft van het boek, al lijkt mij dat wat aan de hoge kant. In andere werken, vooral latere, kan het echter ook heel wat minder zijn. Omgekeerd moet men er ook op bedacht zijn dat de ‘zuiver’ natuurwetenschappelijke werken uit deze tijd, ook al ontbreken doelbewuste religieuze toepassingen, toch dikwijls in fysicotheologische geest geschreven zijn. Dat geldt voor diverse auteurs gedurende de hele achttiende eeuw.

Latere ontwikkelingen; beoordeling

In de loop van de tijd zien we in de fysicotheologische literatuur verschuivingen optreden. Ik noem er een paar:

1. Het apologetisch karakter wordt minder.
2. Het accent wordt geleidelijk verlegd van de kosmos naar het individu en vooral ook naar de mens en het nut van de natuur voor hem.
3. De nadruk valt steeds meer op opvoedkundige doelen; fysicotheologische werken krijgen een meer moraliserend karakter (vergelijk hiervoor ook de eerder genoemde titels).
Inhoudelijk valt in de latere fysicotheologie de nadruk steeds sterker op de ‘natuurlijke historie’, het verzamelen van waarnemingen uit de levende natuur, het onderzoek van planten en dieren, hun geografische verspreiding, het grote aantal soorten, hun soms verbazingwekkende leefwijze, enz.
Bovendien kan men stellen dat de fysicotheologie weliswaar in zijn algemeenheid al duidelijk rationalistische trekken vertoont, maar dat ze in de tweede helft van de achttiende eeuw in een rationalistische, gesystematiseerde en moraliserende apologetiek dreigt te verzanden, waarin soms weinig echte religieuze ontroering meer te vinden is, zoals we die tegenkomen bij Kepler en Pascal. Soms krijgt men bij latere werken ook de indruk dat de populaire fysicotheologische benadering de vlag is die de natuurwetenschappelijke lading moet dekken. Verder dreigt ook het unieke van de Openbaring steeds verder op de achtergrond te raken, al moet gezegd worden dat fysicotheologie als onderdeel van de natuurlijke theologie per definitie ‘spreken over God’ (=theo-logie!) is buiten de Openbaring om. Hiermee hangt samen dat velen natuuronderzoek onder leiding van het natuurlijk licht van de rede voldoende achtten om tot de ware religie te komen.
Een consekwentie hiervan is bijvoorbeeld dat “kennis van de werken der natuur de eerste grondslag van het Godsdienstig onderwijs wordt”, zoals J.A.Uilkens (1799) stelde in zijn boek De kennis van den Schepper uit zyne schepselen, of korte schets der natuurkennis van de jeugd. Belangrijker nog voor het onderwijs aan de jeugd was het reeds in 1777-1779 verschenen werk Katechismus der natuur (in vier delen) van de Zutphense predikant J.F. Martinet. In 1827-1829 verscheen hiervan nog een zesde druk, terwijl de auteur daarnaast in 1779 nog een Kleine katechismus der natuur voor kinderen schreef, waarvan in 1818 een zesde druk uitkwam. Daarna publiceerde Uilkens nog enkele heruitgaven. De Kleine catechismus werd vertaald in het Engels, Frans, Duits en Maleis, terwijl het oorspronkelijke, grote werk werd in Engelse en Duitse vertaling uitkwam. Beide werken van Martinet zijn buitengewoon populair geworden. Velen volgden zijn voorbeeld en schreven eveneens dergelijke catechismi.
Hoe orthodox de schrijvers ook willen zijn -Martinet zelf moest bijvoorbeeld niets hebben van de Kant-Laplace theorie over het ontstaan van ons zonnestelsel- men bemerkt toch aan alle kanten het optimisme van de Verlichting. Het is de tijd waarin oprichting plaatsvindt van de ‘Maatschappij tot nut van het Algemeen’. De auteurs die naast het opvoeden van de jeugd (en van volwassenen!) nog altijd ten doel hebben het atheïsme te bestrijden, staan als het ware perplex bij zoveel ongeloof van hun opponenten bij zoveel feiten die heen zouden wijzen naar een Schepper en Onderhouder van alle dingen. Ondanks het waarheidsgehalte in dit denken, ontbreekt toch in toenemende mate de notie dat we alleen door het geloof verstaan dat de wereld door het Woord van God is toebereid (Hebr. 11:3). Het is alles harmonie, doelmatigheid en schoonheid wat de klok slaat. Van de verwoestende kracht van de zonde, waardoor naar het woord van de apostel Paulus ‘het ganse schepsel tesamen zucht en tesamen [als] in barensnood is tot nu toe’ (Rom. 8:22), leest men heel weinig. Ook na de aardbeving in Lissabon (1756) gaat de stroom fysicotheologische werken nagenoeg onverminderd door, al zijn er wel diverse anti-fysicotheologische reacties bij een aantal filosofen e.d., zoals Voltaire. Maar de bekende Franse filosoof-literator had al eerder zijn exemplaar van de Franse vertaling van Nieuwentijt van kritische kanttekeningen voorzien.
Het heeft er veel van weg dat het rijk der natuur gescheiden wordt van het christologisch centrum van het christelijk geloof. De fysicotheologische werken kennen talloze namen voor God, vaak zelfs in de vorm van superlatieven: Opperwezen, Albestierder e.d. Vooral in het Latijn bestaan er heel wat bijna onvertaalbare varianten. De naam van onze Verlosser komt echter nauwelijks voor en dat hangt natuurlijk weer samen met het theologiseren buiten de Openbaring om. Voor de fysicotheologen vertelden de hemelen niet zozeer Gods eer (Ps. 19) voor het geloofsoog, maar doen zij dat in feite zonder meer. Zij gebruiken de hemelen om te bewijzen dat er een Schepper is, die Zijn schepping onderhoudt en bestuurt en zij pogen zo het oog van de atheïst tot geloofsoog te transformeren. Vandaar dat ook de Heilige Geest en Zijn werk niet of nauwelijks aan de orde is.
De theologie van het kruis en de natuurlijke theologie (i.c. de fysicotheologie) behoeven niet noodzakelijk ver van elkaar verwijderd te zijn, maar zijn dat in praktijk vaak wel. Een man als Voltaire was weliswaar kritisch naar de fysicotheologie, maar hij was toch redelijk ingenomen met godsbewijzen. Het atheïsme verwierp hij volledig, maar even fel verwierp hij -ik wees er al op- het instituut van de rooms-katholieke kerk.
Het zal geen verrassing zijn te horen dat de fysicotheologie op den duur niet overtuigde. Bekend is het verhaal dat de filosoof David Hume (1711-1770) zijn ‘geloof’ verloor, toen hij een fysicotheologisch werk van Samuel Clarke (1675-1725) las. Het gevolg was dat Hume de fysicotheologie genadeloos aanviel. Later zal Kant opnieuw zware kritiek uiten, terwijl Darwin de fysicotheologie de genadeslag geeft.
Ook de belerende toon van de fysicotheologische literatuur zal Hume en anderen tegengestaan hebben. Sommige auteurs schenen letterlijk van elk ding en elk verschijnsel te weten met welk doel God het gemaakt had. Zo meende Martinet bijvoorbeeld dat God de luis gemaakt had om de mens hygiëne te leren ter voorkoming van ziektes. Overstromingen veroorzaken weliswaar veel leed, maar volgens Martinet slaat toch de balans door naar het positieve, want hoeveel vruchtbaar land hebben we er niet aan te danken en op termijn ontstaat er de mogelijkheid om turf te steken en te stoken.
De fysicotheologen konden elke Bijbeltekst waarin de natuur ter sprake kwam in overeenstemming brengen met de dan vigerende natuurwetenschappelijke theorieën over het in de tekst besproken natuurverschijnsel of natuurgegeven, iets wat ook wel voorkomt in creationistische geschriften. Dit is reeds van meet af aan het geval. Ook Nieuwentijt behandelt zo diverse Bijbelteksten. Ik geef één voorbeeld. In Jer. 6:22 wordt volgens Nieuwentijt impliciet over de afplatting van de aarde bij de polen gesproken: “een volk van het noorden, van de zijden der aarde”. Een zuivere bol heeft geen zijden.
Een mooi voorbeeld hiervan is ook Josua van Ieperen, die een rol speelde bij de invoering van de ‘nieuwe’ psalmberijming van 1773 ter vervanging van die van Datheen (zie de namenlijst in het psalmboekje). Hij schreef een verhandeling over Gen. 15:5, waar God tegen Abraham zegt: “Tel de sterren, indien gij ze tellen kunt”. Het betoog van Van Ieperen gaat ongeveer zo: we weten dat we met het blote oog slechts een beperkt (dus telbaar) aantal sterren kunnen zien aan de hemel (ca. 3000), terwijl we met een telescoop een onvoorstelbaar groot aantal sterren kunnen waarnemen. Nu lezen we van Abraham dat hij geen kans zag de sterren te tellen vanwege het grote aantal. Conclusie van Van Ieperen: God gaf Abraham even ‘telescopische’ ogen.
Deze exegetische methode van inpassing in een bestaande theorie degradeert mijns inziens de exegese tot een bijwagen van de natuurwetenschap. Het is teveel eer voor een theorie om te beweren dat een Bijbeltekst er prachtig bij past. Immers, als er weer een nieuwe theorie komt, moet de exegeet een nieuwe uitleg van de betreffende Bijbelpassage geven. Mijns inziens moet hij daarmee voorzichtig zijn. De tekst zelf dient voorop te staan.
Het waren niet alleen filosofen als Hume die de fysicotheologie afwezen, maar ook sommige dicht bij de Schrift levende theologen wezen haar af, althans in haar door de Verlichting beïnvloede vorm. Zo schreef Henry Dodwell in zijn Christianity not founded on argument dat hij de Boyle-lectures gevaarlijk achtte. Voor zover ik weet, is er ook bij schrijvers van de Nadere Reformatie weinig belangstelling voor. Een eeuw eerder had ook Pascal een scherp oog voor het misbruik van de rede. Hij merkt in de natuur juist ook het niet-doelmatige op en wil aan de natuur geen positieve (apologetische) argumenten ontlenen, omdat hij de gevolgen van de zondeval te groot acht. Waar Boyle overal ziet hoe goed en wijs God is, gevoelt Pascal vooral hoe groot en vreselijk God is.
De vraag rijst of theologen en anderen die meenden dat teveel aandacht voor de natuurwetenschappen de aandacht van de Openbaring afleidde, uiteindelijk geen gelijk gekregen hebben. Wie immers de Heidelbergse Catechismus inruilt voor de Katechismus der natuur heeft definitief de aandacht van de Openbaring verlegd naar de natuur. Apologie bedrijven kan ook een averechts of boemerang effect hebben. Men vergelijke bijvoorbeeld de zogenaamde Stone-lezingen van Abraham Kuiper, grondlegger van de Vrije Universiteit, met de huidige situatie aan de VU.
Ik bepleit een houding à la Kepler, die ooit in verwondering schreef:
“O Gij die door het licht van de natuur het verlangen naar het licht van de genade in ons wakker maakt, om ons daardoor tot het licht van Uw heerlijkheid te brengen, U dank ik, Schepper en Heere, omdat U mij vreugde hebt geschonken in wat door u is geschapen en ik mij vermaakt heb in de werken van Uw handen. Nu heb ik dan het werk voltooid, waartoe ik geroepen was. Ik heb aan de mensen die deze uiteenzettingen zullen lezen, de heerlijkheid van Uw werken laten zien, voor zover althans mijn beperkte geest de oneindige rijkdom daarvan kon bevatten. (…) Als ik mij door de verbazingwekkende schoonheid van Uw werken tot onbezonnen uitspraken heb laten verleiden, of als ik behagen schepte in mijn eigen roem bij de mensen, terwijl ik me toch bezighoud met een werk dat uw eer op het oog heeft, vergeef het me in Uw mildheid en barmhartigheid. Tenslotte, wil het niet beneden Uw waardigheid achten ervoor te zorgen dat deze uiteenzettingen de weg banen voor Uw glorie en voor het heil van de zielen en dat niet op een of andere wijze in de weg staan.”

Literatuur

J. Bots, Tussen Descartes en Darwin: Geloof en natuurwetenschap in de achttiende eeuw in Nederland (Assen, 1972).

Bert Paasman, J.F. Martinet: een Zutphens filosoof in de achttiende eeuw (Zutphen, 1971).

C. de Pater, “Ds. Hermanus Johannes Krom: worstelen met ‘geloof en wetenschap'”, in: Worstelende wetenschap: Aspecten van wetenschapsbeoefening in Zeeland van de zestiende tot in de negentiende eeuw (z.p., z.j., overdruk uit Archief, mededelingen van het Koninklijk Zeeuwsch Genootschap der Wetenschappen, 1987), p.182-205.

Sara Stebbins, Maxima in minimis: Zum Empirie- und Autoritätsverständnis in der physikotheologischen Literatur der Frühaufklärung (Frankfurt am Main enz., 1980).

R. Vermij, Secularisering en natuurwetenschap in de zeventiende en achttiende eeuw: Bernard Nieuwentijt (Amsterdam, 1991).

Kees de Pater

Was Augustinus een wiskundehater? (Kees de Pater)

Meermalen leidt een auteur een wetenschappelijk artikel in met een korte historische notitie die in een meer of minder ver verwijderd verband staat met het te behandelen onderwerp. Daar is uiteraard geen enkel bezwaar tegen, zolang tenminste de feiten niet onjuist worden weergegeven of verkeerd worden geïnterpreteerd.

Dat laatste is enigszins het geval in een artikel ‘Rekenen en industrie’ van H.L. Beckers in Nieuw Archief voor Wiskunde (vierde serie, deel 6, no.1-2, 1988, p.83-89), dat begint met enkele opmerkingen over zowel waardering als gebrek aan waardering voor de wiskunde in het verleden. Beckers wijst eerst op het belang dat Plato aan de wiskunde hechtte voor contemplatie en training van de geest, maar ook op diens onderwaardering voor wat ik gemakshalve maar ‘toegepaste wiskunde’ noem. Dan gaat hij als volgt verder:
    “De heilige Augustinus maakte het zelfs nog wat bonter met zijn vermaning dat goede christenen moeten oppassen voor wiskundigen, omdat het gevaar bestaat dat die een pact met de duivel gesloten hebben. ” (blz.83)
Ik weet niet wat Beckers’ bron is, maar kennelijk doelt hij op een passage uit ‘De Genesi ad litteram’, II,17,37 (de laatste zin):
    “Quapropter bono christiano sive mathematici sive quilibet inpie divinantium, maxime dicentes vera, cavendi sunt, ne consortio daemoniorum animam deceptam pacto quodam societatis inretiant”.
Enigszins vrij vertaald staat hier:
    “Daarom moet een goede christen oppassen voor astrologen, of welke goddeloze waarzeggers dan ook, vooral als ze de waarheid spreken, om te voorkomen dat hij in oontact met demonen komt en door een pact in hun strikken gevangen raakt”.
Uit de vertaling -vergelijk de door mij onderstreepte woorden- blijkt meteen het misverstand. Augustinus waarschuwt zijn christetlijke lezers hier beslist niet voor Euclides -geometria en arithmetica acht hij nuttige wetenschappen -maar voor het raadplegen van astrologen. Het Griekse ‘mathèmatikos’ betekent allereerst (iemand die) gek of dol (is) op leren, vandaar ook wetenschappelijk (wetenschapper) en meer pregnant wiskundig(e) of astronomisch (astronoom) en vooral sinds de vierde eeuw ook astrologisch (astroloog).*
Juist de betekenis ‘astroloog’ is in de tijd van Augustinus de gangbare onder het gewone volk en bij dat spraakgebruik past hij zich meestal aan. Ik verwijs voor Augustinus’ afwijzende houding ten onzichte van de astrologie en zijn motieven hiervoor naar L.C.P.J. de Vreese, ..Augustinus en de astrologie” (diss. UVA, Maastricht, 1933), o.a. blz. 13,18,26,57,92,94, 95,102, waar ook in vrijwel alle gevallen ‘mathematici’ de betekenis ‘astrologen’ heeft. Om nog twee voorbeelden te noemen, op blz. 102 spreekt De Vreese van het verwerpen door Augustinus van de “mathematicorum fallaces divinationes” (de bedrieglijke voorspellingskunsten van de astrologen, Confessiones VII,6) en op blz. 94-96 bespreekt hij Augustinus’ sterk afwijzende houding ten opzichte van de “consultatio mathematicorum” (de consultatie van astrologen), die door de kerkvader zelfs als grote zonde wordt bestempeld.
Dat betekent overigens niet dat ik beweer dat Augustinus een enthousiast pleitbezorger van de wis- en natuurkundige wetenschappen geweest is. Dat ligt trouwens ook niet direct voor de hand bij iemand die zich allereerst zieleherder wist. Toch acht hij de studie van deze vakken beslist wel nuttig en zinvol, voor zover ze bevorderend zijn voor de eer van God en religieuze kennis verhelderen. De wetenschap.om-de-wetenschap wordt door hem afgewezen. Ik verwijs hiervoor naar Th.L. Haitjema, “Augustinus’ wetenschapsidee” (diss. Utrecht, 1917). Het staat overigens nu wel vast (zie bijv. David C. Lindberg, “Science and the early christian church”, Isis 74, 1983, blz.509-530) dat het christendom wat de houding tegenover de wis- en natuurkundige wetenschappen betreft, niet afweek van het standpunt van de toenmalige laat-antieke cultuur, die een duidelijke reserve vertoonde ten opzichte van deze wetenschappen en alleen datgene waardevol vond wat kon bijdragen aan waarachtig geluk. De studie van de wis- en natuurkundige vakken werd alleen zinvol geacht voor zover ze aan dit geluk bijdroegen.
* Om volledig te zijn: ‘astrologia’ betekent oorspronkelijk ‘astronomie’, en “pas in het laat-Latijn overwegend ‘astrologie’. Maar nog in de zestiende eeuw wordt ‘astrologia’ soms als synoniem voor ‘astronomia’ gebruikt.
Kees de Pater

De wetenschapsrevolutie en de Twee Culturen (Fokko Jan Dijksterhuis)

De Geograaf van Vermeer uit 1669. De geleerde staat in zijn werkkamer na te denken. Licht valt door het venster op hem en zijn papieren. Om hem heen allerlei attributen die bij een geograaf passen: een kaart aan de wand, een globe op de kast. In zijn hand heeft hij een passer, zijn belangrijkste instrument. Met de passer kan hij een kaart op juiste schaal maken, een precieze beschrijving van de wereld.

Vermeer op zijn beurt beeldde de wereld uit zoals hij die zag. Niet alleen zijn de persoon en zijn attributen levensecht geschilderd, de geograaf is er ook één die je als het ware zó tegen kunt komen. Vermeer is typisch voor de 17de-eeuwse schilderkunst in Nederland, waarin realisme tot in het uiterste doorgevoerd is. Realisme in de zin van levensecht afbeelden kenmerkte de beeldende kunst sinds de Renaissance. Hollandse schilders gingen echter nog een stapje verder: ze beeldden de dingen uit die ze om zich heen zagen en zoals ze die om zich heen zagen.

In de schilderijen van Vermeer hangen regelmatig kaarten aan de wand. Juist op het doek “De schilderkunst” (1665-1670), in dezelfde tijd geschilderd, is een landkaart prominent aanwezig. Op de bovenrand van de kaart blijft het woord ‘Descriptio’ – beschrijving – vrij. En Vermeer heeft zijn signatuur op de kaart gezet, vlak naast het model. Vermeer lijkt een parallel te trekken tussen de kaartenmaker en zichzelf: wereldbeschrijvers.

Vermeer beeldt de geograaf uit zoals de geograaf op zijn beurt de wereld moet uitbeelden: zoals die werkelijk is. Alleen op een goede kaart kan een kapitein blindvaren. Daarop waren afstanden, kustvormen, en dergelijke zo precies mogelijk weergegeven. Een exacte weergave van de feiten, dat mag je verwachten van iemand die geleerd heeft met de passer om te gaan.

Maar, zouden wij direct zeggen, er is toch een essentieel verschil tussen een Vermeer die een persoon schildert en een geograaf die de wereld uitmeet? Alle realisme ten spijt, het tafereel op het doek is er niet één van feitelijkheid maar van verbeelding. Een schilderij beoordelen wij op grond van haar artistieke kwaliteiten, een landkaart moet juist zijn. Voor ons is het idee dat Vermeer zich zou identificeren met een geograaf ondenkbaar.

Dat doet Vermeer dan ook niet alleen. Het model heeft de attributen van Clio – muze van de geschiedenis. Zij staat voor het idee. Dat aspect van Vermeer’s schilderij klinkt ons vertrouwder in de oren: de kunstenaar die een idee verbeeldt, tegenover de wetenschapper die de wereld beschrijft. Voor Vermeer is het echter maar het halve verhaal. De schilder moet beide doen. Hij moet het idee uitbeelden door middel van een waarheidsgetrouwe en ambachtelijke weergave van de werkelijkheid. En dus kan een kunstenaar zich spiegelen aan een wetenschapper.

Dat wij dat vreemd vinden, ligt natuurlijk vooral aan onszelf, aan de manier waarop wij tegen wetenschappers en kunstenaars aankijken. Voor ons vertegenwoordigen de schilder en de geograaf twee volkomen verschillende manieren van kijken, twee volkomen verschillende werelden. De wereld van de verbeelding aan de ene kant, die van de feitelijkheid aan de andere kant. Twee werelden die haaks op elkaar lijken te staan. We duiden ze ook wel aan met ‘alfa’ en ‘bèta’, de wereld van het betekenisvolle woord en die van het feitelijke getal. En in onze tijd lijkt er een onoverbrugbare kloof tussen beide te bestaan. Aan de ene kant de wereld van kunsten en literatuur, aan de andere kant de wereld van de natuurwetenschap en techniek.

Twee werelden die weinig van elkaar weten en willen weten. Alfa’s die zonder schroom zeggen dat ze niets van wis- en natuurkunde weten, en zich daar zelfs op beroemen. Béta’s die geen belangstelling voor kunst en literatuur, geen benul lijken te hebben van de plaats van de mens in deze door hen beheerste wereld. Zonder de zogenaamde kloof tussen alfa en bèta hier breeduit te meten – dat is vorig jaar in een hele leuke bundel opstellen al eens gedaan – stel ik vast dat wij op zijn minst moeite hebben met de verhouding tussen natuurwetenschap en de kunsten.

Een moeite die Vermeer die blijkbaar niet had. In de ruim driehonderd jaar die ons van hem scheidt, is er kennelijk iets veranderd in onze opvattingen over wat kunst is en wat een kunstenaar doet, over wat wetenschap is en wat een wetenschapper doet. Dat ga ik inderdaad beweren, maar ik zal me beperken tot de laatste groep: de wetenschappers.

Ik ben niet voor niets begonnen met Vermeer, want zijn schilderijen stammen uit een tijd waarin de natuurwetenschap ingrijpend aan het veranderen was. Op verschillende manieren gingen wetenschappers anders naar de wereld om hen heen kijken. Eén daarvan is de nauwkeurigheid van de kaartenmaker. Die veranderingen samen noemen we de Wetenschapsrevolutie. Daarin werd de grondslag gelegd voor de moderne natuurwetenschap. Gekoppeld aan de techniek zou die natuurwetenschap op haar beurt de wereld het gezicht geven zoals wij dat kennen. Met alle gevolgen van dien, waaronder de zojuist genoemde kloof tussen alfa en bèta. Het lijkt daarom voor de hand liggend de oorsprong van die kloof in de Wetenschapsrevolutie te zoeken.

In de komende anderhalf uur zal ik de belangrijkste veranderingen schetsen die de wetenschap in die tijd onderging. Eén van de leidende gedachten zal zijn dat de wetenschap op een realistische manier naar de natuur ging kijken. Daarmee was er van een vergelijkbare ontwikkeling sprake als in de kunsten. In dat opzicht was er eerder sprake van een versmalling van de kloof dan een verbreding. Maar, zo zal blijken, juist dat realisme zorgt in de wetenschap voor een breuk tussen de dagelijkse ervaring van de natuur en de manier waarop wetenschappers er naar kijken. In de 17de eeuw moet inderdaad de oorsprong van de kloof tussen alfa en bèta gezocht worden. Zoals het voorbeeld van Vermeer al aangeeft, die kloof was niet direct duidelijk.

1543 wordt vaak als het beginjaar van de Wetenschapsrevolutie gekozen. In dat jaar verschenen twee belangrijke boeken. Het eerste is van de Pool Nicolaus Copernicus (1473—1543) en heet De revolutionibus orbium coelestium. Daarin zette hij de Zon, in plaats van de Aarde, in het middelpunt van het heelal. Dit boek zou niet onmiddellijk een revolutie teweegbrengen, we komen er op terug.

Het andere boek is van de Vlaming Andreas Vesalius (1514-1564) en heet De humani corporis fabrica. Dit boek bracht een omwenteling teweeg in de anatomische kennis van het menselijk lichaam. De grootste kracht van het boek was de visuele taal. Prachtige platen gaven Vesalius’ bevindingen weer. Het is als het ware een uitermate realistisch portret van het menselijk lichaam. Met één maar: niet alleen het menselijk lichaam zoals we dat om ons heen zien, maar ook de dingen achter de huid die normaliter verborgen blijven. Een groot gedeelte van Vesalius’ studies was tot stand gekomen op basis van secties op lijken. Vesalius keek niet alleen naar het menselijk lichaam, maar sneed het ook open om te kijken hoe het er van binnen uitzag. Wat hij vervolgens zag, gaf hij visueel en met groot artistiek vermogen weer.

Wat is hier nu zo bijzonder aan? Het is toch vanzelfsprekend dat iemand die het menselijk lichaam bestudeert dat zo waarheidsgetrouw mogelijk probeert te doen? Jawel, maar dan wel als je ervan uitgaat dat visuele informatie is waar het om gaat. En dat was niet vanzelfsprekend. De wetenschapper was in die tijd vooral belezen. Hij had zijn kennis uit boeken waarin de klassieke denkers hun theorieën uiteenzetten, oftewel in woorden uitlegden hoe één en ander in elkaar stak. Die theorieën accepteerde Vesalius, in die zin beoogde hij helemaal geen revolutie. Maar hij vond ook dat de theorie visuele ondersteuning behoefde en dat visuele kennis noodzakelijk was. Kijken dus, en weergeven wat je ziet. Net als een schilder dat doet. Je moet de artistieke vaardigheid hebben om wat je ziet op papier te kunnen zetten. Die vaardigheid hadden schilders zich inmiddels verworven. In die zin was de ontwikkeling in de beeldende kunsten dus een voorwaarde voor een werk als dat van Vesalius.

Het werk van Vesalius en andere anatomen – maar ook van plant- en dierkundigen – is een eerste signaal dat de aandacht in de wetenschap aan het schuiven was van het woord naar het beeld. In de loop van de 17de eeuw gingen steeds meer wetenschappers het idee verkondigen dat je eerst goed moet kijken wil je de wereld begrijpen. Zij beriepen zich daarbij vaak op het gedachtegoed van de Engelsman Francis Bacon (1561—1626). Hij was kanselier van de Engelse koning en publiceerde in 1620 Novum Organon, het nieuwe Organon, ofwel methode om goede wetenschap te bedrijven. Het nieuwe Organon moest in de plaats komen van het antieke van Aristoteles. In zijn Organon zette Bacon uiteen hoe je betrouwbare kennis van de wereld kunt krijgen en heel kort komt het er op neer dat je zorgvuldig moet kijken.

Bacon zette twee groepen tegenover elkaar, die elk op hun eigen wijze met kennis omgingen. Aan de ene kant had je de wetenschappers, die dikke boeken lazen om van de klassieke auteurs zoals Aristoteles te horen hoe de wereld in elkaar zat. Volgens Bacon vergaten deze wetenschappers zelf te kijken en durfden ze niet aan de klassieke autoriteiten te twijfelen. Aan de andere kant had je de praktijkmensen, die niet met boeken maar met de natuur zelf bezig waren. Die probeerden voortdurend uit wat de natuur allemaal kon. Alchemisten die allerlei stoffen bewerkten om te kijken wat voor effect dat had; doktoren die met kruiden welke ziekten bestreden; schilders die verf en kleuren konden maken uit allerhande stoffen. Deze praktijkmensen hadden een massa kennis waar wetenschappers geen weet van hadden en vaak hun neus voor ophaalden.

Kleuren zijn een mooi voorbeeld van de kloof tussen wetenschappers en praktijkmensen. Wat zijn kleuren? Een wetenschapper zou zeggen: kleuren zijn gradaties van licht en donker: wit is puur licht, zwart is puur donker, en daartussen zitten de kleuren in gradaties van licht en donker in de volgorde van de kleuren van de regenboog. Een schilder wist dat je uit wit en zwart nooit en te nimmer groen kreeg, alleen grijs. Met wit en zwart kon je – hoewel dit niet altijd een fraai effect geeft – kleuren lichter en donkerder maken. Kleuren op zich stonden los van wit en zwart. Dit inzicht, ook al ontstaan in de Renaissance schilderkunst toen men kleuren ging mengen, drong pas in de loop van de 17de eeuw door tot wetenschappers.

Maar ook aan die kennis schortte het één en ander volgens Bacon. Die praktijkmensen wisten wel veel, maar dat waren voornamelijk weetjes. Ze systematiseerden hun weetjes niet begrepen niet waarom de dingen waren zoals ze waren. Een schilder wist hoe hij uit geel en blauw groen kon maken, maar waarom het mengsel van twee kleuren een andere kleur opleverde, daar hadden ze geen idee van. Dat hoefden ze ook niet te weten. Voor een wetenschapper was (en is) dat anders: die wil verklaren waarom de dingen zijn zoals ze zijn.

Het nieuwe Organon vertelde hoe de toekomstige wetenschapper te werk moest gaan. Hij (want het waren in die tijd alleen maar mannen), hij moest net als praktijkmensen zoveel mogelijk te weet zien te komen door goed te kijken. Dat moest hij zo systematisch mogelijk doen door alles op een rijtje te zetten wat er van een zaak te weten was. Bijvoorbeeld door een volledige inventaris te maken van de eigenschappen en werkingen van kruiden. Op basis van deze empirische kennis, en alleen op deze basis, moest hij dan proberen oorzaken te vinden, ofwel een verklaring van een verschijnsel geven.

Niet alleen de methode van onderzoek moest veranderen volgens Bacon, maar ook het soort verklaringen dat een wetenschapper van een verschijnsel gaf. Hij moest niets hebben van de manier waarop toenmalige wetenschappers, op basis van Aristoteles, natuurverschijnselen verklaarden. Zij gebruikten begrippen die weinig met de werkelijkheid van doen hadden. Ik kan dit het beste aan de hand van een voorbeeld illustreren.

Het was al lang bekend dat je met een pomp water maar een meter of tien omhoog kon zuigen. Als de zuiger langer was dan ‘brak de kolom’ zoals dat wel genoemd werd. Voor iemand uit de praktijk was het voldoende te weten dat dit het geval was, je moest voor grotere hoogten gewoon meerdere keren pompen. Een wetenschapper wil weten waar dit aan ligt. De traditionele opvatting was dat de waterkolom het vacuüm verafschuwde en daarom omhoog gezogen werd. Die afschuw was echter niet oneindig groot, dus op een bepaald moment gaf het water het op, namelijk als de kolom een meter of tien hoog was. Een dergelijke verklaring zou Bacon onzin vinden: hoe kon water nu afschuw hebben? Water was een dood ding zonder wil.

Evangelista Torricelli (1608—1647), overigens geen directe volgeling van Bacon, gaf in 1644 een andere verklaring. Volgens hem was er sprake van een evenwicht, namelijk tussen de kolom water in de zuiger en de lucht buiten de zuiger. Om dit te bewijzen, nam hij een glazen buis die aan één kant dicht was. Hij vulde de buis met kwik en zette die op de kop in een bak met kwik. Kwik, zo was bekend, was 14 keer zo zwaar als water en dus moest de kolom kwik breken bij een lengte van 10 gedeeld door 14 is ongeveer 70 centimeter. En aldus geschiedde. De kolom water had dus geen afkeer van iets, maar kwam na tien meter gewoon in evenwicht met de kolom lucht die van buiten op de zuiger drukte.

Dit is een voorbeeld van een ‘natuurlijke’ verklaring: alleen krachten en werkingen in de natuur spelen een rol. En die krachten kon je alleen ontdekken – zo zou Bacon zeggen – door goed naar de natuur zelf te kijken. Bacon was niet de enige die er zo over dacht, het zoeken naar natuurlijke verklaringen kom je bij denkers van diverse pluimage tegen. Wetenschappers gingen de essentie van de natuur in de natuur zelf zoeken.

Torricelli had koos een bijzondere manier om zijn gelijk te halen: hij bedacht een experiment. Zijn veronderstelling dat het breken van een waterkolom te maken had met de luchtdruk, ging hij controleren door naar een kwikkolom te kijken. Hij keek hoe de natuur zich gedraagt in een vergelijkbare, maar door mensenhanden tot stand gebrachte, toestand. Dat gaat verder dan precies om je heen kijken wat er in de natuur allemaal gebeurt: je grijpt in in de natuurlijke orde. Een traditionele wetenschapper zou zeggen dat je zo niets over de natuur te weten komt. Je neemt de natuur niet meer zoals die is, maar zoals jij hem gemaakt hebt. En dat kan alleen kennis over mensenwerk opleveren, niet over de natuur. Die gedachte werd in de Wetenschapsrevolutie verlaten: het experiment werd het middel bij uitstek om kennis over de natuur te verkrijgen en om de kennis die men had te controleren. We zullen het nog tegenkomen.

In het nieuwe Organon van Bacon had het experiment dan ook een belangrijke plaats. Volgens Bacon was het experiment de uiteindelijke grondslag van alle kennis. Louter kijken kon nooit de oorzaken van verschijnselen opleveren: je moest de natuur als het ware op de pijnbank leggen om ze aan haar te ontfutselen. Het experimentele ondervragen van de natuur vormde het sluitstuk van de wetenschappelijke methode die Bacon formuleerde. Goed en systematisch de natuur ondervragen en op basis daarvan de natuurlijke oorzaken van verschijnselen zoeken.

Vooralsnog wijst niets erop dat er een kloof tussen wetenschappers en de rest van de samenleving aan het ontstaan was. Integendeel, een eventuele kloof werd eerder versmald. Wetenschappers gingen een voorbeeld nemen aan praktijkmensen. Ze gingen kijken en ze gingen doen, hun ogen de kost geven en hun handen vuil maken net als iemand uit de praktijk. Het belang van Bacon was vooral dat hij helder op een rij zette wat allerlei groepen bij stukjes en beetjes al deden. Goed en realistisch kijken werd al door velen gedaan, bijvoorbeeld door anatomen zoals Vesalius. Proefjes doen en de natuur naar je hand zetten werd ook al lang gedaan, door alchemisten, doktoren en noem maar op. Wat Bacon deed was laten zien hoe je met dergelijke hulpmiddelen wetenschap kon en moest bedrijven. Een wetenschapper wilde niet alleen weten hoe de wereld in elkaar zit, maar ook waarom dat zo is.

Vooral in Engeland vond Bacon veel navolging. We nemen één voorbeeld: Robert Hooke (1635—1703). Hij was assistent van Robert Boyle geweest, de vaandeldrager van Bacon’s experimentele filosofie. Samen hadden ze de proef van Torricelli verder bestudeerd en de wet van Boyle gevonden. Hooke publiceerde in 1665 een boek over een ander onderwerp. Het was één lange getuigenis van het idee dat een wetenschapper eerst goed moest kijken: Micrographia. Hooke deed dat en deed dat op een bijzondere manier. Hij keek niet met het blote oog, maar scherpte zijn blik met de microscoop. Dat instrument was al een jaar of vijftig oud, maar nog maar weinig door wetenschappers gebruikt. In Micrographia liet Hooke zien wat er met de microscoop allemaal te ontdekken viel. Hij deed dat door middel van een precieze weergave in de vorm van fraaie platen.

Het bevatte 60 ‘observaties’ waarvan de meeste betrekking hadden op kleine tot zeer kleine zaken, zoals de kop van een vlieg. Hooke keek precies en beschreef wat hij zag. Hooke bekeek zo’n beetje alles wat hem voor de voeten kwam: een naald en een scheermes, stukjes zijde, zand, deeltjes in urine, sneeuwvlokken, hout, kurk, bladeren, paddestoelen, enzovoort enzovoort. Het lijkt een willekeurige verzameling, maar dat was het niet.

Waar het Hooke om ging, was te laten zien dat de natuur oneindig veel gedetailleerder in elkaar zat dan zo op het oog te zien was. De punt van een naald mag het scherpste voorwerp lijken dat er bestaat, maar onder de microscoop blijkt dat wel mee te vallen. Dan lijkt de punt eerder bot. Bovendien blijken er allerlei deukjes en bobbeltjes op het, op het oog zo gladde, oppervlak te zitten. Zo ook de vezels van zijde, of de ledematen van een vlieg. Onder de microscoop maakte Hooke allerlei structuren in de kleinste voorwerpjes zichtbaar. Alles leek opgebouwd uit nog veel kleinere deeltjes. Hij was er van overtuigd dat nog betere microscopen nog meer aan het licht zouden brengen, tot uiteindelijk de laatste bouwsteentjes van de natuur. Dat was namelijk de reden dat Hooke die schijnbaar willekeurige verzameling voorwerpen onder de microscoop legde. Om te laten zien dat de hele wereld opgebouwd is uit onnoemelijk kleine deeltjes.

Nauwkeurig kijken hoe de wereld in elkaar zit, krijgt daarmee bij Hooke een vreemde draai. Hij wil door precies kijken een wereld achter de wereld van de zichtbare dingen laten zien. Een microscopische wereld bestaande uit nauwelijks waarneembare deeltjes en structuren. Hooke was niet de enige die er zo over dacht, zo halverwege de 17de eeuw. Zijn leermeester Boyle dacht er zo over en met hem vele anderen. Zij beriepen zich daarbij vaak op de tweede denker die – naast Bacon – zijn stempel op de wetenschap van de 17de eeuw heeft gedrukt: de Fransman René Descartes (1596—1650). Die had in een serie publicaties uiteengezet dat alles in de wereld bestaat uit niet-waarneembare deeltjes die voortdurend in beweging zijn. Descartes noemde dit de mechanistische filosofie: een wereld van deeltjes in beweging. Dit idee werd door tal van wetenschappers overgenomen, al dan niet aangepast aan hun eigen ideeën.

Dit lijkt in tegenspraak met het realistische denken van de 17de-eeuwse wetenschapper: uiteindelijk gaat het niet om de wereld zoals je hem ziet, maar om een onzichtbare wereld daarachter. Waarom was zo’n wereld van onzichtbare deeltjes en structuren nodig om de wereld beter te begrijpen? Daarmee zijn we weer terug bij het zoeken naar natuurlijke verklaringen: de oorzaken van de natuurverschijnselen moest je, ook volgens Descartes, zoeken in de natuur zelf. Net als Bacon zette hij zich af tegen de aanhangers van Aristoteles, die in zijn oog allerlei vage en fantastische verklaringen gaven. Hij gaf alleen een ander antwoord dan Bacon op de vraag hoe dat beter kon. Hij had diep nagedacht over de aard van de natuur zelf en was tot de conclusie gekomen dat die uiteindelijk materieel was. Deeltjes dus. En verschijnselen in de natuur moesten verklaard worden door werkingen van die deeltjes. De enige werking die materie van zichzelf kon hebben was, volgens Descartes, beweging. Passieve beweging, die alleen van snelheid of richting kon veranderen wanneer deeltjes op elkaar botsten.

Op deze manier konden de occulte werkingen van de Aristotelianen uitgebannen worden. Door de natuur op te vatten als niets dan dode, onbezielde materie in passieve beweging. Denk maar aan de proef van Torricelli: de afschuw van het vacuüm was een typisch voorbeeld van occult denken. Daarmee werd verondersteld dat water een wil kon hebben, iets bezields was. Torricelli liet zien dat daar geen reden toe was: de brekende waterkolom was het gevolg een eenvoudig evenwicht van een kolom lucht en een kolom water. Niets dan materie, in dit geval in evenwicht.

Een wereld bestaande uit deeltjes kon je je goed voorstellen. Anders dan ‘afschuw’, laat een evenwicht zich heel goed uitbeelden: denk maar aan een weegschaal met twee verschillende voorwerpen erop. Bij de brekende waterkolom kun je je dus een mechaniek denken. Op die manier werd de mechanistische filosofie ook vaak opgevat: de wereld bestaat uit onzichtbare mechaniekjes. Later werd ook wel het beeld van de wereld als uurwerk gebruikt. Net zoals de radertjes in een uurwerk met vaste regelmaat bewegen, loopt de wereld volgens een vaste regelmaat van in elkaar grijpende mechaniekjes.

Die vaste regelmaat van een klok was voor Descartes misschien wel het belangrijkste aspect van zijn mechanistische filosofie. Zoals een evenwicht op een weegschaal, de raderen van een klok, zo beantwoorden de bewegingen van deeltjes aan vaste wetten. Wiskundige wetten waarmee je precies kunt uitrekenen en voorspellen hoe ze zich gedragen. De beweging van botsende biljartballen ligt vast in wiskundige wetten en is helemaal te begrijpen.

Zo verklaarde hij bijvoorbeeld de breking van licht in water. Dat kun je vergelijken met een tennisbal die in het water geslagen wordt. Descartes wist – althans hij meende te weten – hoe zo’n bal zich gedroeg zodra het oppervlak bereikt werd en zo kon hij uitleggen waarom licht breekt zoals het breekt. Zijn redenering bleek later niet helemaal te kloppen, maar het gaat er om dat hij uit de beweging van een tennisbal de brekingseigenschappen van licht afleidde.

Die onzichtbare wereld achter de zichtbare wereld, blijkt dus een stuk concreter te zijn dan we in eerste instantie dachten. Het is een wereld die bestaat uit concrete deeltjes en structuren die er dezelfde manier uitzien en op eenzelfde manier werken als de voorwerpen die we om ons heen zien. Het is een wereld die heel goed te visualiseren is, beter dan de occulte werkingen van de voormalige denkers. Bovendien een wereld die helemaal te begrijpen en voorspellen is, omdat ‘ie gebaseerd is op wiskundige wetten.

Met dat grijpbare en voorstelbare van de mechanistische filosofie blijkt er toch een heel realistisch aspect aan die onzichtbare wereld achter de wereld te zitten. Bij het zoeken naar betere oorzaken was Descartes – en hij was niet de enige – op een soort oorzaken gekomen dat heel goed past bij de tendens de wereld te nemen zoals die is; concreet, voorstelbaar, grijpbaar. Het was een wereld die dicht bij veel praktijkmensen stond, een wereld van apparaten, van tastbare stoffen enzovoort.

Hoewel Bacon hele andere ideeën over de uiteindelijke oorzaken in de natuur had – hij dacht meer in scheikundige, alchemistische termen zouden we zeggen – paste de mechanistische filosofie heel goed bij zijn streven naar het zoeken van oorzaken in de natuur. Het is dan ook niet verwonderlijk dat experimentele wetenschappers zoals Boyle en Hooke een vorm van mechanistisch denken overnamen. We hebben gezien welke ‘realistische’ vormen dat aannam bij Hooke – overigens van oorsprong ook een man uit de praktijk – die verwachtte dat met een goede microscoop die wereld van onzichtbare deeltjes uiteindelijk ook zichtbaar gemaakt zou kunnen worden.

Het realistische denken was zeker niet ontleend aan die praktijk, maar werd er soms wel door geïnspireerd. Naar één van de mooiste voorbeelden daarvan ga ik nu kijken. Met dat voorbeeld stappen we tegelijk over naar het laatste centrale aspect van de Wetenschapsrevolutie, dat zojuist bij Descartes al genoemd is. Naast de opkomst van het observeren en experimenteren, het ontstaan van het mechanistisch of deeltjes denken, was dat het toenemende belang van de wiskunde.

Het gaat om Johannes Kepler (1571—1630), een astronoom die op een gegeven moment tegen het volgende probleem aanliep. Zonsverduisteringen kun je beter niet met het blote oog bekijken. Daarom gebruikte men een klein gaatje om daarmee een beeld te projecteren (probeer maar eens, dat werkt heel goed). Er was echter één probleem: de grootte van het beeld klopte niet goed met wat men wist van de grootte van de zon en de maan. Kepler wist dat dit te maken had met een bekend probleem met kleine gaatjes: wat voor vorm zo’n gaatje ook had, het beeld van de zon was altijd rond. Of het gaatje nu vierkant, driehoekig, of anders van vorm was. Dat leek niet te kloppen met het gegeven dat lichtstralen altijd recht zijn, je zou dan een vierkant of driehoekig vlekje licht verwachten. Kepler wilde weten hoe dit precies zat, maar vond in de toenmalige boeken over de optica geen bevredigend antwoord. Volgens de boeken kwam het omdat het licht van de zon altijd de ronde vorm van de zon aan probeerde te houden. De rechtlijnigheid van lichtstralen werd daarmee min of meer ontkend.

Kepler lostte het probleem uiteindelijk op en deed dat op een bijzondere manier. Hij zette een boek neer, dat de zon voorstelde; en een bord met daarin een veelhoekige opening. Vervolgens pakte hij een draad die hij aan een punt van het boek vastmaakte, door het gat haalde en naar de grond bracht. Hij bewoog de draad langs de randen van het gat en tekende op de grond de omtrek die zo ontstond. Dat deed hij voor al de vier punten van het boek en nog meer langs de randen. Zo kreeg hij een grote hoeveelheid omtrekken, die samen de vorm van het boek gaven. Op dezelfde manier, zo concludeerde hij, produceerden alle punten van de zon beeldjes van het gaatje. Die beeldjes overlapten elkaar zodat een rond beeld – maar wel met onscherpe randen – ontstond.

Interessant is dat precies dezelfde procedure door de schilder Albrecht Dürer in zijn boek Unterweysung der Messung (1538) beschreven wordt. Of Kepler het idee hiervandaan had, is niet zeker, maar hij hanteerde wel vergelijkbare termen als de schilder. Hij had het over het ‘schilderen’ van een beeld. Belangrijker is dat hij lichtstralen op eenzelfde tastbare manier opvatte als de schilder. Dat een lichtstraal recht is, was al sinds de Oudheid bekend. Kepler nam dit echter letterlijk en verving de lichtstraal door een draad. Voorheen was de lichtstraal vooral als meetkundige lijn gedacht. Kepler vatte dit echter heel concreet op: een lichtstraal is recht als een draad en moet zich daarom ook zo gedragen. Hij vatte de wiskunde realistisch op.

Dat deed Kepler niet alleen in de optica, dat was een algemeen uitgangspunt voor hem: wiskunde gaf de werkelijkheid weer zoals die is. Die realistische interpretatie van wiskunde was in die tijd iets nieuws. Maar om dat te begrijpen moeten we naar de astronomie en dat andere boek uit 1543 waar ik mee begon: De revolutionibus orbium coelestium van Copernicus.

Dit boek zou de aanleiding vormen voor wat ook wel de Copernicaanse omwenteling genoemd wordt: in plaats van de Aarde werd de Zon het middelpunt van het heelal. Voor het toenmalige wereldbeeld was zo’n idee op z’n zachtst gezegd onorthodox. Maar het boek had niet direct de revolutionaire implicaties waar wij het tegenwoordig verbinden. Dat had te maken met het soort theorie dat erin ontvouwd werd: het was een wiskundige beschrijving van de beweging van planeten. Die beschrijving was veel preciezer dan wat er tot dan toe voor handen was: de theorie van de griek Ptolemaios. Die was al zo’n 1500 jaar oud en de voorspellingen die er mee gemaakt werden klopten niet meer zo goed met de feiten. De theorie van Copernicus werkte stukken beter.

Dat Copernicus de Zon in het midden van het heelal had gezet en de Aarde in beweging gebracht, daar zaten de meeste astronomen niet direct mee. Het was tenslotte een wiskundige beschrijving. En een wiskundige beschrijving moest precies zijn, maar hoefde niet beslist de ware, fysische werkelijkheid weer te geven. Een bewegende Aarde was een handige hypothese om beter mee te rekenen. Copernicus had het wel wat serieuzer bedoeld – voor hem stond de Zon werkelijk in het midden van het heelal – maar zo werd De revolutionibus orbium coelestium niet direct gelezen.

Johannes Kepler las De revolutionibus orbium coelestium wel als een ware theorie van het heelal. Volgens hem moest een nauwkeurige wiskundige beschrijving de fysische werkelijkheid weergeven. Zijn eerste boek is hier een bewijs van: Mysterium cosmographicum uit 1596. Hierin gaf hij zijn zoektocht weer naar een regelmaat in de onderlinge afstanden van de planeten zoals die – inderdaad – rond de zon bewegen. Die regelmaat moest wiskundig zijn en Kepler meende die gevonden te hebben in de vijf regelmatige veelvlakken. De bollen bevatten de banen van de planeten en de veelvlakken passen er afwisselen in en om (M, 8, V, 20, A, 12, M, 4, S, 6, J). Dit verband was te mooi om waar te zijn: de vijf veelvlakken gaven een reden waarom er 6 planeten waren en bovendien de ordening van die planeten.

Het werk waar Kepler beroemd mee geworden is heet Astronomia nova en is van 1609. Het was het resultaat van een zoektocht naar een nog betere theorie van de planeetbewegingen. In 1600 was hij naar Praag gekomen om voor de, van oorsprong Deense, astronoom Tycho Brahe (1546—1601) te komen werken. Die had een schat aan zeer precieze metingen van de hemellichamen en die moesten verwerkt worden tot een nieuwe, nog nauwkeuriger theorie. Dat betekende in die tijd, dat er een bepaalde combinatie van cirkels gevonden moest worden om de loop van een planeet precies te beschrijven. Zo had Copernicus dat gedaan en zo had Ptolemaios dat ooit gedaan.

Kepler kwam er alleen niet uit. Hoe hij ook rekende, hij kon niet de juist combinatie vinden die paste bij de nauwkeurige metingen van Tycho. Kepler liet het idee van cirkels varen en kwam uiteindelijk tot de conclusie dat de baan van Mars een ellips was. Een ellips met de zon in het middelpunt. Hij zag ook waarom dit wel de juiste beschrijving moest zijn: de snelheid van de planeet was omgekeerd evenredig met de afstand tot de zon. De zon stond niet alleen in het midden, maar oefende een kracht op de planeten uit zodat ze in beweging waren. Die kracht – de anima motrix – bleek af te nemen met de afstand. Kepler had nu de theorie die hij wilde hebben: een nauwkeurige wiskundige beschrijving die tegelijk weergaf waarom de werkelijkheid was zoals die was. Hij had nog niet de hele orde van het heelal doorgrond – dat zou nog 10 jaar nemen – maar dat laten we even voor wat het is.

Voor Kepler moest de wiskunde realistisch zijn: het moest de werkelijkheid beschrijven zoals die noodzakelijk zo was. Met betrekking tot de planeten had hij dat gedaan. Met betrekking tot het licht hebben we gezien dat hij vanuit dezelfde houding tewerk ging. Eén probleem loste Kepler niet op: de consequenties van een bewegende Aarde voor de mensen die erop moesten leven.

Dat probleem werd door Galileo Galilei (1564—1642) aangepakt. Deze wiskundige die van oorsprong uit Pisa kwam, meende net als Kepler dat Copernicus het heelal beschreven had zoals het werkelijk in elkaar zit. Dat betekende dat de Aarde net als de andere planeten bewoog. Galilei ging aan het werk om te laten zien dat dat niet zo’n vreemd idee was als het op het eerste oog leek. Welke bezwaren bestonden er tegen een bewegende Aarde?

Allereerst de dagelijkse ervaring: je merkt niet dat de Aarde beweegt; je ziet de Zon opgaan in plaats van andersom. Zo stond dat in de Bijbel beschreven en op dat idee was ook de hele toenmalige filosofie gebaseerd. Volgens Aristoteles was de Aarde het middelpunt van het heelal en op die manier was alles geordend. De zwaarste elementen ‘aarde’ en ‘water’ zochten dat middelpunt op, terwijl de lichtste elementen ‘water’ en ‘vuur’ er van af bewogen. Daarboven, vanaf de Maan, waren tenslotte de Zon, planeten tot en met de sterren. Als de Aarde niet in het middelpunt van het heelal stond, zou die er vanzelf naar toegaan omdat ze uit ‘aarde’ ‘water’ ‘lucht’ en ‘vuur’ bestond.

Galileo’s eerste aanwijzing dat de Aarde geen bijzondere plaats onder de hemellichamen inneemt, vond hij door met de telescoop naar de hemel te kijken. Dit instrument was net uitgevonden en vergrootte het waarnemingsvermogen van een astronoom enorm. Net als de microscoop later het kleine zichtbaar zou maken, maakte de telescoop het verre zichtbaar. Galileo ontdekte ondermeer het volgende. De Maan heeft bergen en dalen en lijkt dus op de Aarde. Daarmee is de Aarde een stukje minder uniek geworden. Bovendien ontdekte Galiloe dat rond de planeet Jupiter vier manen cirkelden. Dat betekent dat een hemellichaam niet altijd rond het middelpunt van het heelal draait, of je nu aanneemt dat dat de Aarde is of de Zon. Galileo baarde opzien met de ontdekkingen die hij met zijn telescoop had gemaakt, maar hij had daarmee nog niet het probleem van een bewegende Aarde opgelost.

Behalve dat Galileo’s tijdgenoten de Aarde niet voelden bewegen, klopte zo’n aanname niet met wat men in die tijd over beweging wist. Als de Aarde zou bewegen, zou dat betekenen dat alles en iedereen eraf moest vliegen en dat er een constante storm zou woeden. Niets van dat alles. Om het idee van een bewegende Aarde aanvaardbaar te maken, moest Galileo eerst beweging in het algemeen beter begrijpen. In twee boeken Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo uit 1632 en Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno a due nuove scienze uit 1638, zette hij een nieuwe theorie van beweging uiteen. Daarmee beargumenteerde hij dat de Aarde wel degelijk kon bewegen zonder dat wij er af vliegen. Galileo presenteerde zijn theorie in de vorm van dialogen tussen drie personen: een tegenstander van zijn ideeën, een voorstander, en de verstandige leek.

We nemen één specifiek argument tegen de bewegende Aarde. Als je een kogel van een toren naar beneden laat vallen, zou de Aarde tijdens de val onder de kogel wegdraaien, en de kogel zou dus een stuk westelijk van ons terecht moeten komen. Dat gebeurt niet.

De aanname klopt ook niet, zei Galileo. Die kogel komt – afgezien van wind en dergelijke – precies aan de voet van de toren uit. Op het moment van loslaten draait de kogel met de Aarde mee, en die beweging houdt hij terwijl hij zijn vlucht op en neer maakt. De beweging van de Aarde maakt voor de voorwerpen erop niet uit. Vergelijk het maar met een kogel die je opwerpt op een schip. Of dat schip nu vaart of niet, dat maakt voor de worp niet uit: die komt altijd op dezelfde plek uit. Alleen voor een toeschouwer op de wal maakt het uit. Als het schip stilligt, gaat de kogel op en neer; als het vaart, maakt de kogel een boogje.

Galileo hanteerde hier drie beginselen die nieuw waren en die ook niet zomaar te begrijpen waren. Ten eerste, relativiteit: de onderlinge beweging van twee voorwerpen (het kanon en de kogel) verandert niet wanneer ze samen een andere beweging maken. Ten tweede, samengesteldheid: een voorwerp kan aan twee bewegingen (de draaiing en de worp van de kogel) deelnemen. Tot slot, en misschien wel het belangrijkste, traagheid: een voorwerp blijft in een beweging volharden totdat er een kracht van buiten op werkt.

Vooral het begrip traagheid ging in tegen elk begrip van de beweging. Volgens de toenmalige uitleg, was er juist iets nodig om een voorwerp in beweging te houden, een beweger. Zodra die beweger afwezig of uitgewerkt was, viel het voorwerp stil. Als de Aarde bewoog, zou de kogel, zodra die los gelaten was, niet meer door de hand-op-de-toren-op-de-Aarde voortgeduwd worden en dus achterblijven bij de doordraaiende toren. De gedachte dat je een beweger nodig hebt om in beweging te blijven, is ook niet zo vreemd. Zoals wij allemaal dagelijks ervaren blijven fietsen, winkelwagentjes, en dergelijke, niet uit zichzelf bewegen maar moeten we trappen, duwen, of anderszins. Het idee van traagheid lijkt dus tegen alle ervaring in te druisen.

Dat is maar schijn volgens Galileo. De reden dat een winkelwagentje – hij zou natuurlijk een ander voorbeeld nemen – tot stilstand komt, wordt veroorzaakt doordat er iets tegen de beweging in werkt, namelijk de wrijving. Als die er niet zou zijn, zou het wagentje met één duw eindeloos doorrollen. Hij beredeneerde dat als volgt. Stel je neemt een volkomen glad oppervlak en legt daar een volkomen gladde bal op. Als dat vlak schuin is rolt de bal steeds sneller naar beneden. De bal rolt niet omhoog, tenzij je er een duw tegenaan geeft en dan nog zal de bal steeds langzamer gaan rollen. Daar was iedereen het over eens. Wat gebeurt er als het vlak horizontaal is en je geeft de bal een duw? Omdat er geen reden is voor versnelling of vertraging zal de bal … eindeloos doorrollen. Daar kon zelfs zijn tegenstander niets tegenin brengen.

Of toch wel? Wat Galileo hier beschreef, was iets dat zich in werkelijkheid nooit zou afspelen. Dit kon alleen gebeuren als van alle materiële eigenschappen van bal en vlak geabstraheerd werd, zodat oneffenheden en wrijving niet meer aanwezig waren. De eeuwig voortgaande beweging – traagheid dus – kon alleen in een geïdealiseerde werkelijkheid voorgesteld worden.

In het hart van Galileo’s bewegingsleer zat een heel nieuw bewegingsbegrip. Beweging was in wezen niets anders dan stilstand: een toestand waarin een voorwerp zich bevindt. Voor beweging is dan ook geen oorzaak nodig – zoals Aristoteles dacht – maar alleen voor verandering van beweging. Beweging verandert niets aan een voorwerp. Het maakt niet uit of het een kogel is, een mens, of een Aarde; in alle gevallen is de beweging hetzelfde. Die beweging is op een wiskundig precieze manier te beschrijven. En dat is juist mogelijk door beweging in haar ideale gedaante te beschouwen.

Deze dieperliggende overtuiging komt het duidelijkst tot uitdrukking in Galileo’s behandeling van de valbeweging. Die bestudeerde hij op dezelfde geïdealiseerde manier. Wat maakt dat een voorwerp steeds sneller valt? De massa. Als we nu de val bekijken los van het specifieke voorwerp, kunnen we het volgende concluderen. Omdat de massa constant blijft, zal de versnelling ook constant blijven. Stel dat het voorwerp in de eerste seconde een snelheid van 2 meter per seconde krijgt, die houdt het dan in de tweede seconde, maar dan komt er weer 2 m/s bij, enzovoort enzovoort. Op deze manier leidde Galileo af dat er een kwadratisch verband bestaat tussen de tijd van de val en de afgelegde weg: s = ½at2 zeggen we nu.

Deze wet geldt voor iedere willekeurige massa. Of het nou een veertje is of een kanonskogel, beide leggen ze dezelfde afstand in dezelfde tijd af. Dat is niet wat je om je heen ziet, het veertje zal altijd later aankomen (en niet eens recht naar beneden vallen). De valwet is Galileo’s grootste ontdekking en tegelijkertijd zal niemand haar ooit kunnen aanschouwen. De wet bestaat alleen in het geïdealiseerde geval. Maar daarom is ‘ie niet minder waar. Juist omdat de wet iets zegt over ieder willekeurig voorwerp hier op Aarde, en dat op een wiskundig nauwkeurige manier doet. Met een nauwkeurige theorie kun je nauwkeurige voorspellingen doen en die kun je experimenteel controleren. En dat is hoe Galileo liet zien dat zijn mechanica klopte. Niet door te laten zien dat de wetten de verschijnselen beschrijven zoals je ze ziet, maar door te laten zien dat de wetten noodzakelijk gelden wil je de verschijnselen kunnen begrijpen.

Volgens Galileo beschreef de wiskunde van zijn mechanica de beweging zoals die werkelijk is. Hij had nog niet verklaard waarom een voorwerp valt – waarom een voorwerp zwaar is – maar dat deed er niet toe bij het beschrijven van de val. De val is een bijzondere vorm van beweging en beweging is een toestand waarin een voorwerp zich bevindt die verder dat voorwerp niet verandert. Om beweging te begrijpen is het dus voldoende om deze toestand te begrijpen en dat kan alleen door de wetten te bepalen waaraan beweging onderworpen is.

De wiskunde is hier dus heel realistisch: het beschrijft de beweging in haar essentie. Maar dat realisme is er één van een vreemde soort. De wetten van de beweging bestaan alleen in een geïdealiseerde werkelijkheid en zijn nooit waar te nemen. Bovendien druist de mechanica van Galileo op allerlei manieren tegen de dagelijkse ervaring in. We ondervinden traagheid niet aan den lijve, integendeel; voorwerpen vallen niet allemaal even snel; enzovoort enzovoort.

Hierin bestaat de grootste tegenstelling tussen de mechanica van Galileo en de manier waarop beweging voorheen wetenschappelijk begrepen werd. Een wetenschap die niet langer de dingen uitlegt die wij om ons heen ervaren, maar zich baseert op wetten die alleen in een abstracte wereld bestaan. Een wetenschap die zegt dat wat wij om ons heen zien niet de ware werkelijkheid is. Een wetenschap die alleen te begrijpen is middels een serie wiskundige wetten.

Kepler en Galileo hadden de Aarde werkelijk in het midden van het heelal gezet. Zij hadden de wiskundige beschrijving van Copernicus realistisch geïnterpreteerd. Vanuit dat idee had Kepler de nieuwe wetten van de planeetbewegingen bepaald, die de Zon noodzakelijk in het midden zetten. Vanuit hetzelfde idee had Galileo een bewegingsleer ontwikkeld die bewees dat een bewegende Aarde mogelijk was. Wat restte was de bewegingsleer van Galileo aan de astronomie van Kepler te koppelen, zodat een bewegende Aarde ook noodzakelijk was. Tegen de intuïtie, maar wel een wiskundige noodzakelijkheid.

Deze laatste stap werd gezet door Isaac Newton, in een boek dat in 1687 verscheen – zo’n 70 jaar na Kepler en zo’n 50 jaar na Galileo. Het heette Philosophiae Naturalis Principia Mathematicia: de wiskundige beginselen van de natuurfilosofie. In Principia verenigde Newton de astronomie van Kepler met de mechanica van Galileo.

Hij deed dat met behulp van het begrip kracht. Volgens Newton trekken twee massa’s elkaar aan met een kracht die omgekeerd evenredig is met het kwadraat van hun onderlinge afstand. Dat geldt voor de Aarde en de Zon, voor de Aarde en de Maan, én voor de Aarde en een appel. Met deze formule kon Newton zowel Kepler’s ellipsen voor de planeetbewegingen als Galileo’s valwet afleiden. In alle gevallen was er sprake van een zwaartekrachtwerking, ofwel een universele gravitatie. De gravitatiewet, gecombineerd met het traagheidsbegrip van Galileo, vormden de wiskundige beginselen van de natuurfilosofie – van de natuurkunde zouden we tegenwoordig zeggen. In Principia legde Newton uit hoe alle voorwerpen – hier op Aarde en in het heelal – bewogen en moesten bewegen.

Newton oogstte onmiddellijk succes met zijn boek. Maar er was ook kritiek. Op grond van de mechanistische filosofie was het begrip kracht erg verdacht. Hoe konden massa’s op een afstand invloed op elkaar uitoefenen? Had Descartes niet aangetoond dat de enige werking tussen twee deeltjes botsing was? Contactwerking en werking op afstand was uitgesloten. Dat riekte naar de occulte krachten van de Aristotelianen die Descartes juist naar het rijk der fabelen verwezen had. Als de heer Newton pretendeerde dat hij de beginselen van de natuurfilosofie uiteen had gezet, dan zou hij eerst moeten uitleggen wat kracht nu eigenlijk is. Wat voor natuurlijke oorzaak aan de universele gravitatie ten grondslag lag. En dat weigerde Newton.

Newton wist niet wat de oorzaak van gravitatie was en hij weigerde daarover te speculeren. Hij wist alleen dat die werking er was. Om preciezer te zijn: hij had een wiskundige wet waarmee alle bewegingen waar dan ook precies beschreven konden worden. Een wet die onomstotelijk bewezen was door feiten. Namelijk de wetten van Kepler en Galileo. Zijn theorie had dus een deugdelijk, experimenteel fundament en meer was er niet nodig. Volgende generaties mochten uitzoeken wat die kracht was. Dát die kracht er was, was voldoende voor Newton.

Diep in de fundamenten van Principia, in de grondbeginselen van de natuurfilosofie staat dus een groot vraagteken. Een wiskundig beschreven en experimenteel onderbouwd principe waarvan we niet weten wat het is. De ware wereld van Newton is een wereld die alleen wiskundig is. Het is een wereld bovendien die indruist tegen alles wat we ervaren: die zegt dat de Aarde noodzakelijk om de Zon beweegt; dat alle voorwerpen even snel vallen; dat een voorwerp, eenmaal in beweging gezet, eeuwig door blijf bewegen.

Principia wordt vaak gezien als het besluit van de Wetenschapsrevolutie en het fundament van de moderne natuurwetenschap. In het hart van Principia lijkt een breuk te zitten tussen de wereld van de wetenschap en de wereld van de dagelijkse ervaring. Ik denk dat hier ook de bron zit van de kloof tussen alfa en bèta. Als dat zo is, dan is een haarscheur ontstaan op het moment dat men Copernicus’ beschrijving van het heelal ‘serieus’ ging nemen. De werkelijkheid zoals die door de wiskunde beschreven wordt, die niet is zoals wij de werkelijkheid ervaren, is desondanks de ware werkelijkheid.

In die haarscheur zit tegelijk iets paradoxaals, historisch gezien. Ik heb betoogd dat het realistisch kijken naar de werkelijkheid kenmerkend is voor de wetenschap van de 17de eeuw, die daarmee parallellen vertoont met ontwikkelingen in bijvoorbeeld de kunst. Maar tegelijk is dat realistische kijken de oorsprong van de kloof tussen de wereld van de wetenschap en de wereld van de dagelijkse ervaring. Het realistisch opvatten van de wiskundige beschrijving van de wereld brak de wereld in tweeën: in een wereld van de dagelijkse ervaring en een wereld van de wiskundige essentie.

De oorsprong van de conceptuele kloof tussen alfa en bèta lijkt inderdaad in de 17de eeuw te liggen. Van een daadwerkelijke breuk was echter allerminst sprake. Galileo, zelf afkomstig uit de praktijk hoek, werkte als hoveling temidden van kunstenaars en dergelijke. Een groot deel van zijn tijd besteedde hij aan discussies, met allerlei – wat wij zouden noemen – niet-wetenschappers. Over politiek, over kunst, maar ook over zijn ideeën met betrekking tot de wereld. Net als Kepler, deed hij ook inspiratie bij die kunstenaars op. Zijn ideeën over de maan werden overgenomen door kunstenaars zoals Velasquez. Rubens werkte nauw samen met Aguilón, een wiskundige uit Antwerpen. Vermeer zijn we al tegen gekomen.

Na Newton werd de kloof eerder kleiner dan groter. Principia was een doorslaand succes. Mensen die het zelf niet konden begrijpen, lieten zich graag door anderen uitleggen wat er in stond. In de loop van de 18de eeuw kwamen er allerlei boeken op de markt waarin Newton’s beginselen van de natuurfilosofie voor een groter publiek werden uitgelegde. Experimenteren werd een geliefde bezigheid binnen de gegoede klasse.

De Principia werden zelfs gekoppeld aan God. Waar Galileo nog in conflict met de kerk was gekomen door het belijden van het Copernicanisme, werden in de 18de eeuw theologische werken geschreven waarin God een plaats kreeg in een wereld die door wetten bestuurd werd. God als de grote uurwerkmaker dus. De 18de wordt ook wel de eeuw van Newton genoemd. De verering werd zo groot, dat in 1784 een monument voor Newton ontworpen werd: een grote rustende massa.

Waarom is het dan misgegaan? Daar kan ik niet uitgebreid op ingaan. Maar aan het einde van de 18de, met de Romantiek, keerde de kunst zich van de wetenschap af. Met name Goethe zette zich af tegen Newton. Hij meende dat de newtonse wetenschap de werkelijkheid op een onwerkelijke, want louter wiskundige, wijze weergaf en er daarmee geen recht aan deed. De mens ervaart de wereld niet als een dode soep van passief bewegende deeltjes, maar als een mooie en betekenisvolle werkelijkheid. Ik denk dat de alomtegenwoordigheid, de dominantie van het Newtonse denken er alles mee te maken heeft gehad. In de tussentijd was er natuurlijk meer gebeurd. De Franse revolutie was achter de rug, de Industriële revolutie was op gang aan het komen. De wereld begon door de wetenschap vormgegeven te worden, en begon daarmee voor een grote groep mensen een onherbergzame plaats te worden.

Fokko Jan Dijksterhuis (Vakgroep Geschiedenis, Universiteit Twente)

f.j.dijksterhuis@wmw.utwente.nl

Hoe werkt wetenschap? Over de expeditie van de Siboga (Marjan Bruinvels)

Hoe werkt wetenschap?

Voor het vak ANW is het nodig dat leerlingen iets begrijpen van het bedrijven van wetenschap. In het geval van de expeditie van de Siboga, nu 100 jaar geleden, gaat het om twee soorten wetenschap: biologie en geologie.

Deze officiële regeringsexpeditie had tot doel om in de wateren van de Molukken zo veel mogelijk levensvormen uit zee te inventariseren. Tevens moest de diepte van de zeebodem worden opgemeten (met behulp vaneen pianosnaar van 10.000 meter!) en ook de temperatuur, omdat men aan de hand van de temperatuur kon zien of het een afgesloten zeebekken betrof of een zeegedeelte dat in verbinding stond met het koudere oceaanwater. Onderwijl werden allerlei geologische vondsten gedaan in de vorm van gesteenten en fossielen.
Het werk is aldoor hetzelfde: loden, korren en dreggen. Loden is het opmeten van de diepte van de zeebodem. De Siboga, een gloednieuwe kanonneerboot (zij was nog niet eens te water gelaten), met dieplodingsplatforms in plaats van kanonnen, en met een laboratorium in plaats van een ‘Javanenverblijf’, was helemaal geschikt gemaakt voor deze mega-expeditie. Korren en dreggen, met een soort manden om dieren en planten uit de diepzee omhoog te sleuren, gebeurde aan de zijkanten midscheeps van het 51 meter lange schip. Natuurlijk was dit uitermate moeilijk en delicaat werk; dikwijls braken de snoeren en kabels en waren al de (vaak nachtelijke) inspanningen voor niets geweest.
In 1898 kreeg de zoöloog Max Weber de leiding over deze expeditie, inclusief een wetenschappelijke staf van vijf mensen, waaronder zijn echtgenote, Anna Weber-van Bosse, een algen-specialist. Zij begonnen hun werk op 7 maart 1899, toen de Siboga de haven van Soerabaja uitvoer en de unieke expeditie eindigde op 26 februari 1900 in diezelfde havenplaats. In dat jaar was onvoorstelbaar hard gewerkt; hiervan werd uitgebreid verslag gedaan in de vele wetenschappelijke publicaties van het Zoölogisch Laboratorium van de Universiteit van Amsterdam. Niet makkelijk te lezen voor een 4 vwo-leerling!
Daarom is het belangrijk, dat de energieke en begaafde Anna van Weber een populair-wetenschappelijke reisbeschrijving heeft gemaakt, die zeer leesbaar is en die ontzag afdwingt voor het enorme doorzettingsvermogen van de hele bemanning. Op gezette tijden en aan het eind van de onderneming werden de gevangen diepzeevissen, koralen en andere objecten zorgvuldig ingepakt; vaak in het tot op de draad versleten ondergoed van mevrouw Weber: "Kaik, da’s nog een stuk van ‘t laiffie van Mevrouw", zei de uitpakker in het instituut te Amsterdam.
De expeditie was behoorlijk riskant; bij het aan land gaan werden diverse officieren van een ander schip in Nieuw-Guinea door de bewoners opgegeten, terwijl een officier van de Siboga zwaargewond werd door een Papoea-pijl. De zeebodem werd opnieuw in kaart gebracht; veel vroegere fouten werden aldus hersteld. De beschrijvingen van de prachtige natuur en de interessante bevolking zijn met foto’s geïllustreerd.
Anna van Weber is de eerste (en één van de weinige) vrouwen, die aan het begin van de twintigste eeuw een eredoctoraat heeft ontvangen. Maar het is, naast haar liefde voor de wetenschap, vooral haar humor die het lezen van dit verhaal na 98 jaar nog steeds leuk en spannend maakt.