Huygens had gelijk over slingerklokken

Slingeruurwerken die aan dezelfde balk hangen, of samen op een houten tafel staan, gaan al snel synchroon lopen. Foto Thinkstock

Christiaan Huygens zag het toevallig gebeuren. De beroemde wetenschapper had twee van zijn befaamde slingeruurwerken tijdelijk naast elkaar gehangen aan een balk die op twee stoelleuningen rustte. Al snel liepen ze perfect met elkaar in de pas. Met één tegendraads trekje: week de ene slinger naar links, dan ging de andere naar rechts. Maar verder bewogen ze synchroon.

De ‘sympathiserende klokken’ zijn nog steeds actueel. Zelfs al kreeg Huygens’ observatie destijds weinig aandacht. Sterker, nu, 350 jaar later, hebben onderzoekers uit Eindhoven en Mexico Huygens’ opstelling weer nagebouwd. Het recent geopperde idee dat geluidspulsen, solitonen, de klokken laten sympathiseren, klopt niet, zeggen zij. Huygens zelf had gelijk: het zit hem in de balk. In minuscule trillingen daarin, weten ze nu.

Dat inzicht is niet alleen postuum leuk voor Huygens, aldus de auteurs in Scientific Reports – een zusje van Nature. Synchrone bewegingen komen veel vaker voor. Denk aan industriële robots die synchroon taken uitvoeren. Of aan het brein waar neuronen die in verschillende hersendelen synchroon vuren soms een epileptische aanval inleiden.

Niet dat de auteurs al die verschijnselen nu kunnen beschrijven. Maar hun werk geeft wel meer inzicht. Ze ontwierpen een wiskundig model waarmee ze op de computer het systeem met de uurwerken konden nabootsen. Door het model te analyseren konden ze vaststellen welke omstandigheden de beweging van de slingers beïnvloeden. Én ze maten natuurlijk aan twee slingerklokken. Die werden door de Mexicaanse klokkenmakers van Relojes Centenario speciaal vervaardigd, zo gelijkend mogelijk.

De opstelling was wel iets anders. De uurwerken hingen niet aan een stevige balk, maar stonden samen op een houten tafel. Die gaf weinig demping (dus: relatief grote trillingen) en dat zorgde ervoor dat de slingers nu synchroon dezelfde kant uitzwaaiden. In fase. Bij Huygens moet de demping groter geweest zijn, want pas dan zwaaien de slingers uit fase, zo toont het model. Wat Huygens ook niet merkte, maar deze onderzoekers wel: dat sympathiserende klokken iets langzamer gaan lopen. Sympathie kost energie.