Elektriseermachine

Wie aan het Teylers Museum in Haarlem denkt, ziet acht tegen twee de reusachtige elektriseermachine in de tweede hal voor zich. Jammer genoeg komt de gigant niet meer in beweging, maar ook in stilstand zijn de glazen schijven, het dof glanzende messing en de enorme batterij Leidsche flessen imposant genoeg. De trots van Teylers is de grootste, hoewel niet de krachtigste historische elektriseermachine ter wereld, maar hij is altijd goed geweest voor potlooddikke, 60 centimeter lange vonken met een spanning van 300.000 Volt. Het aardige van de Haarlemse machine is dat het een echt wetenschappelijk instrument is. Dus geen toestel waarmee de gegoede burgers elkaar in de salons vermaakten, zoals veel gebeurde in de 17e en 18e eeuw. Daar was niets tegen, maar de ontwerper van de kostbare Haarlemse kolos, Martinus van Marum en het bestuur van Teylers hadden ernstiger bedoelingen: zij wilden de geheimen van het magnetische en van die merkwaardige dunne vloeistof, de elektriciteit, ontdekken.

Van Marum, eerst wetenschapper, vervolgens huisarts in Haarlem en tenslotte en van de directeuren van Teylers, had het vermoeden dat er veel te ontdekken was op dat gebied. In 1776 schreef hij (in een aan prins Willem V opgedragen publikatie) dat de studie der elektrische verschijnselen snel was opgekomen. 'Nog geen dertig jaar geleden was het ongetwijfeld de bescheidenste onder de verschillende takken der natuurkunde: een handvol effecten waar niemand wat van begreep en oogenschijnlijk alleen geschikt voor amusementsdoeleinden. Wij zijn nu zover dat wij er vrij zeker van zijn dat een groot deel van de belangrijkste natuurverschijnselen geheel of gedeeltelijk samenhangen met de werking van electrische materie'. Natuurlijk kende elk ontwikkeld mens elektriciteit. De oude Grieken noemden barnsteen 'elektron' omdat het na wrijving tegen wol stofjes en veertjes aantrok. De burgemeester van Maagdenburg Otto Gericke - inderdaad de man van de halve bollen - was de eerste die vonkjes waarnam toen hij een bol zwavel op een stok monteerde en die met de droge handpalm wreef. Men kan zeggen dat hij de eerste elektriseermachine ter wereld maakte, alleen legde hij geen verband met elektriciteit; hij deed proeven met zwaartekracht.

Stap voor stap, via honderden experimenten ontdekten mensen als Gilbert, Newton, Gray en Dufay steeds nieuwe fenomenen. Stephen Gray (l666-1736) bijvoorbeeld toonde aan dat menselijk lichaam redelijk goed geleidt door een jongen aan zijden draden op te hangen en diens voeten in contact te brengen met een gewreven rubber rol. De Nederlanders 's-Gravensande en Van Musschen leverden ook een waardevolle bijdrage, de laatste als uitvinder van de Leidsche fles. Hij ontdekte bij toeval, en dat was meestal als mensen een schok kregen, dat elektriciteit kon worden opgeslagen in een fles - de eerste condensator dus. De wetenschappers experimenteerden overigens vaak met proefpersonen of met zichzelf, maar na zijn ontdekking waarschuwde Van Musschenbroek de wereld toch over zijn 'afschuwwekkende' experiment en hij adviseerde om het niet na te doen. Dat advies werd niet nagevolgd.

Een Fransman, Jean Nollet, verwekte sensatie door een stroomstoot te sturen door een kring van 800 Karthuizer monniken die daardoor tegelijk in de lucht sprongen, als vermaak voor het hof in Versailles.

Men kende elektriciteit, maar niemand wist wat het was. Algemeen werd geaccepteerd, dat het een dunne vloeistof moest zijn. Vele natuurkundigen geloofden dat er twee soorten vloeistof waren. Maar anderen, onder wie de gerespecteerde Amerikaan Benjamin Franklin, kwamen tot de conclusie dat er maar een vloeistof was, de positieve. Een tekort daaraan in een voorwerp betekende dat het negatief geladen was.

Van Marum wist het bestuur van Teylers over te halen om een enorme elektriseermachine te maken, omdat hij met een sterkere stroom beter kon experimenteren. Een in Amsterdam werkende Engelse instrumentmaker, John Cuthbertson, kreeg de opdracht en hij deed er een jaar over. Technisch waren de glazen schijven - 165 centimeter diameter, 1 centimeter dik - het moeilijkst, en zij bepaalden tenslotte de afmetingen van het apparaat. Slechts op een plaats in Europa, bij het Franse Laon, konden zij gemaakt worden. Elke schijf draaide aan boven-en onderkant tussen een paar wrijvingskussens van 'gewaschte zijden taf'; een serie spitse kammen 'zogen' de opgewekte elektriciteit op en gaven die door aan de enorme koperen cilinders, de primaire geleiders.

In december 1784 werd de machine geinstalleerd. Van Marum begon onmiddellijk te experimenteren. Hij beschouwde zijn machine als een pomp, die door wrijving tussen de kussens die met kettingen geaard waren en de glasplaten positieve elektriciteit uit de aarde trok. Op grond van deze foutieve opvatting deed hij niettemin vele ontdekkingen, die hij zoals gebruikelijk in de wetenschap, ten dele goed en dele onjuist interpreteerde. Uit het feit bijvoorbeeld dat de enorme vonken in een richting gingen, concludeerde hij dat Franklin gelijk had met zijn theorie dat er maar een stroom was.

De machine werkte redelijk goed, mits het niet te vochtig was. Van Marum experimenteerde met levende, maar ook met dode, door de bliksem getroffen mensen. Hij spaarde zichzelf noch zijn familieleden en boekte ook praktische resultaten, zoals het ontwerp voor een doelmatige bliksemafleider. Op grond van zijn proeven bestreed hij het geloof, dat zijden of wollen kleren, bijvoorkeurig vochtige, bescherming boden tegen de bliksem. Zijn oordeel over de in Parijs verkochte 'donderschermen', paraplu's met daaraan een koperdraad die over de grond sleepte, was: 'beuzelachtig'. Wetenschappelijk het belangrijkst waren echter de elektrochemische proeven, waarbij hij elektrische ladingen door gassen en metaaldraden joeg. Samen met Van Swinden probeerde hij er ook achter te komen of elektriciteit hetzelfde was als magnetisme. In de loop van een serie proeven ontdekten zij in 1785 de elektromagnetische werking. Het duo nam zich voor om daar verder mee te experimenteren, maar zij lieten de zaak sloffen en zo kreeg de Deen Oersted in l820 de eer.

Het was vallen en opstaan. In 1785 lieten Van Marum en een andere collega, Paets van Troostwijk, elektrische ontladingen door zuurstof gaan. De heren roken een merkwaardig luchtje dat vrijkwam, maar weer beseften zij niet wat er gebeurde, en dat zij een nieuw gas roken, dat later ozon werd genoemd.

De 'ongemeen groote elektrizeermachine' van Van Marum bracht zijn geld ruimschoots op. Maar toen Volta in 1800 zijn eerste batterij aan de wereld presenteerde, sloeg het doodsuur voor de elektriseermachine als serieus wetenschappelijk element. De 'stromende elektriciteit' uit de zuil van Volta was veel praktischer. Maar in de salons van de burgerij bleef men lachen met de komische vonkenmachine. Tot de vonken eraf vliegen. Drs. G. A. van de Schootbrugge, TNO.