Omhoog de helling af

Een kilometer of twintig ten zuidoosten van Rome bevindt zich een uitgedoofde vulkaan die zijn krater in de loop van de geschiedenis met water gevuld zag. Het kraterwater is op kaarten van voldoende grote schaal als een mooi rond meertje terug te vinden. Op de fotokopie van de wegenkaart die een lezeres in Bussum opstuurde was dat althans het geval. Het plaatsje Marino ligt er het dichtst bij. Andere plaatsen in de buurt: Castel Gandolfo en Rocca di Papa.

Er is een veelheid van wegen die de toerist in de buurt van het meer kan brengen en een van die wegen heeft de lezeres onlangs, op aanraden van kennissen, gebruikt. Het was een weg die over de noordflank van de dode vulkaan naar boven voerde en waaraan op het eerste gezicht niets bijzonders viel op te merken. Toch ging de lezeres juist vanwege dit speciale weggetje de vulkaan op. Het was minder pluis dan het eruit zag. Het verhaal ging dat de zwaartekracht er anders werkte dan elders, niet recht naar beneden maar schuin omhoog.

De lokale bevolking, die goed op de hoogte bleek van de bijzonderheid, wist de plaats aan te wijzen waar de anomalie in zijn meest hevige vorm tot uiting kwam. Van oudsher vermaakte men zich ter plekke met grote flessen water die, aan zichzelf overgelaten, spontaan tegen de helling omhoog rolden. In de moderne tijd was men zich gaan behelpen met geparkeerde auto's die, van de handrem en uit de versnelling gehaald, hetzelfde deden als de waterkruiken vroeger.

En jawel. Ook de Bussumse lezeres zag de eigen auto, zorgvuldig op de juiste plaats geparkeerd, tot haar stomme verbazing zeker een meter tegen de helling omhoog glijden nadat de handrem was losgetrokken. Dus: foto's gemaakt om het fenomeen vast te leggen en terug naar Rome om de observatie door te geven aan de rest van het reisgezelschap. Waaronder een Delftse hoogleraar die er niet van horen wilde, later toch ook zelf ging kijken, lijkbleek terugkeerde en zijn verblijf in Rome afbrak. Nu wil Bussum weten wat hier aan de hand is. Kent de wetenschap soortgelijke afwijkingen van de zwaartekrachtswerking op aarde en hoe worden deze verklaard.

De AW-redactie zag zich enigszins gehandicapt door het feit dat zij het Europa ten zuiden van de Alpen niet uit eigen waarneming kent en dat de bovengenoemde foto's nog niet zijn overgelegd. Ook heeft zij zich tot dusver nooit met zwaartekrachtsverschijnselen bezig gehouden. Ten onrechte, zoals is komen vast te staan, na de Tweede Wereldoorlog heeft het zwaartekrachtsonderzoek een geweldige impuls gekregen van elektronica, lasers en satellieten. Er zijn nu draagbare gravimeters, niet groter dan een thermoskan, waarmee de versnelling van de zwaartekracht tot in de kleinste eenheden is te meten.

Dat neemt niet weg dat de aspecten aan de zwaartekrachtswerking die vandaag een rol kunnen spelen alle al heel lang geleden zijn beschreven. De zeventiende eeuw bracht het onderzoek aan valversnelling en slingers van Galileï en Huygens en omstreeks 1690 kwam de gravitatietheorie van Newton: massa's (álle massa's) trekken elkaar aan met een kracht die recht evenredig is met de grootte van de massa en omgekeerd evenredig met het kwadraat van hun afstand.

Onderzoek naar de vorm van de aarde, waarbij hij een historische Griekse methode hanteerde, leerde de Fransman Bouguer al in 1735 dat de aardse zwaartekracht niet overal precies loodrecht naar beneden werkt. In de buurt van een zwaar bergmassief (Bouguer zat in Ecuador bij de Andes) vertoont het schietlood een kleine afwijking in de richting van de bergen. In 1855 vond de Brit Everest in de Himalaya hetzelfde. In de achttiende eeuw en later is veel energie gestoken in nauwkeurige metingen van de grootte van de valversnelling met diverse soorten slingers, sinds 1817 vooral met de zeer secure reversieslinger. Daaruit kwam naar voren dat de valversnelling globaal gezien in de richting van de pool toeneemt (omdat daar de afstand tot de zeer dichte aardkern het kleinst is en het compenserend effect van de centrifugale kracht ontbreekt) maar dat onafhankelijk van deze trend plaatsen zijn aan te wijzen waar de valversnelling groter of kleiner is dan eigenlijk verwacht mocht worden. Het effect wordt toegeschreven aan variaties in de dichtheid van gesteenten in de diepe ondergrond. Gesteenten met een hoge dichtheid drijven de valversnelling omhoog.

Over de invloed van bergen op de grootte van de valversnelling was de geraadpleegde literatuur niet helemaal eenduidig. 't Schijnt zo te zijn dat de extra steenmassa extra aantrekkingskracht levert, maar belangrijk minder dan men van de 'zichtbare massa' zou verwachten. Deze waarneming is de basis voor een gewichtig geologisch concept (dat van de isostasie) dat al omstreeks 1855 is geformuleerd.

De conclusie is dat er nogal wat speling lijkt te zitten in de valversnelling, het probleem is dat de natuurlijke variatie kwantitatief weinig voorstelt. Het verschil tussen de geringste en grootste versnellingswaarde die gemeten wordt is nog geen één procent. De afwijkingen in het schietlood kunnen alleen met secure astronomische metingen worden aangetoond. Geraadpleegde geologen konden dan ook niet erg uit de voeten met de Bussumse waarneming. Een woordvoerder van de Vrije Universiteit in Amsterdam deed een moedige poging met de hypothetische aanwezigheid van een zeer dicht gesteente in de noordflank van de dode vulkaan ('Ik denk dan aan zoiets als olivijn') en de inslag van een meteoriet van zeer hoge dichtheid. Maar tektonofysicus prof.dr. M.J.R. Wortel van de universiteit van Utrecht wijst erop dat vulkanen, door hun aard, juist niet de zwaarste gesteenten selecteren. En wat de meteorieten betreft: er zijn er van nagenoeg zuiver ijzer, met zeer hoge dichtheid, maar evenzoveel met een heel gewone aardse dichtheid. In de meest hoffelijke termen bleven Amsterdam en Utrecht het antwoord schuldig. Tot nader order is de AW-redactie geneigd de Italiaanse anomalie af te doen als een bijzonder geval van 'vals plat', een optische illusie. Maar misschien komt er nog een betere verklaring.