Antoni van Leeuwenhoek

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) wordt wel beschouwd als de pionier van de microscopie. Hij was samen met Jan Swammerdam (1637-1680) de beroemdste vroege Nederlandse microscopist. Ongeveer een halve eeuw na de uitvinding van de microscoop lieten zij de wetenschappelijke wereld voor het eerst ervaren wat er met dit instrument ontdekt kon worden. Van Leeuwenhoek onderzocht alles wat hij maar te pakken kon krijgen: pus uit wonden, slootwater, het ongedierte op zijn bessenstruiken, bloed, vlooien en nog veel meer. Swammerdam daarentegen onderzocht alleen de anatomie van insecten, maar dan wel zo virtuoos dat aan zijn werk bijna een eeuw lang niets wezenlijks is toegevoegd.

De stoommachine

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Newcomen bouwde in 1712 de eerste atmosferische stoommachine. Dit was van beslissende betekenis voor de industriële revolutie. Voor het eerst in de geschiedenis was er een instrument dat mechanische energie kon leveren. Zijn machine werkt zo: stoom uit de ketel duwt de zuiger omhoog zodat er beweging ontstaat. Als de zuiger op zijn hoogste punt is spuit er een klein straaltje water in de cilinder. Hierdoor verandert de stoom weer in water, en ontstaat er onderdruk. Die onderdruk zorgt ervoor dat de zuiger weer naar beneden zakt. De eerste Newcomen machine werd in Engeland in gebruik genomen. Hij pomt grondwater uit kolenmijnen.

De zonnemicroscoop

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

In de achttiende eeuw werd het mogelijk het beeld dat met de microscoop werd waargenomen op de wand te projecteren. Nu konden liefhebbers van de natuurstudie ook in groepsverband van hun waarnemingen genieten. Voorlopig was de zon daarbij de enige echt bruikbare lichtbron. De zonnemicroscoop is omstreeks 1740 bedacht door de Engelsman Henry Baker, een groot popularisator van de microscopie en schrijver van instructieboeken voor amateurs. Deze zonnemicroscoop is gemaakt door de instrumentenmaker Kleman. Hij heeft een aantal hulpmiddelen, die het mogelijk maken om zelfs ondoorzichtige glasplaatjes te projecteren. Een zonnemicroscoop is eigenlijk de allereerste versie van de beamer.

Het Zeemaneffect

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Is er een wisselwerking tussen licht en magnetisme? Die vraag hield in de tweede helft van de 19de eeuw veel onderzoekers bezig. Met behulp van deze sterke elektromagneet en voor zijn tijd moderne hulpmiddelen zocht ook Pieter Zeeman naar een antwoord. In 1896 vond hij een mooi voorbeeld van zo’n wisselwerking. Een magnetisch veld bleek invloed te hebben op de kleur van het licht dat door een heet gas wordt uitgezonden. Iedere stof zendt licht uit van golflengten die kenmerkend zijn voor die stof. De lijnen die je ziet door het uitgezonden licht noem je spectraallijnen. Zeeman laat zien dat de spectraallijnen van het uitgezonden licht gevoelig zijn voor een magneetveld.

De verloshefboom

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Bevallen in de zestiende eeuw. De Amsterdamse verloskundige Hendrik van Roonhuysen had zijn eigen instrument ontwikkeld bij een 'vastgelopen' bevalling. Als tijdens de bevalling het kind klem komt te zitten is snel ingrijpen van levensbelang. Vroedmeester Hendrik van Roonhuysen uit Amsterdam gebruikte dan een instrument, dat hij zorgvuldig geheim hield. Na zijn dood bleek het te gaan om een eenvoudige hefboom, die achter de kaakhoek van het kind werd gehaakt. Deze operatie was ook te verrichten met één lepel van de in diezelfde tijd door Jan Palfijn uitgevonden verlostang.

Wassen modellen

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Petrus Koning (1787-1834) kwam als dertienjarige in de leer bij de Utrechtse hoogleraar geneeskunde Jan Bleuland. Zelf studeren zat er voor hem niet in, aangezien hij de Latijnse school, de verplichte vooropleiding voor toelating tot een universiteit, niet had doorlopen. De professor onderwees de jonge Petrus in de grondbeginselen van de anatomie en de geneeskunde en zorgde ervoor dat hij in 1807 werd benoemd tot beheerder van de anatomische preparaten van de universiteit. Vanaf 1815 mocht de jonge man ook zelf de ontleedkunst aan studenten demonstreren.In zijn vrije uren boetseerde Petrus Koning bijna tweehonderd anatomische wasmodellen, volgens een kunst die in de late achttiende eeuw was ontwikkeld in Italië. Vanaf 1826 toonde hij deze verzameling aan belangstellenden in een zaal aan het Janskerkhof, nabij het Anatomisch Theater. Na zijn vroege dood kocht zijn vroegere werkgever de verzameling aan.

Het Zanderinstituut

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

In de fysiotherapie was rond 1900 de methode van Gustav Zander populair. Deze Zweedse arts had rond 1865 een serie gymnastiektoestellen ontworpen. De constructie van elk apparaat beoogde de oefening van slechts één specifieke lichaamsbeweging. Ze waren bedoeld voor mensen met gezondheidsklachten, de therapeut kon bij iedere groep spieren die apart ontwikkelen of revalideren. Veel van de apparaten werkten doordat ze waren verbonden met een stoommachine. Zanders toestellen waren te zien op de wereldtentoonstellingen van 1876 in Philadelphia en van 1878 in Parijs. Hij won er belangrijke prijzen. Een ware rage ontwikkelde zich, die resulteerde in de vestiging van bijna 120 Zanderinstituten. Van Buenos Aires tot Moskow met Duitsland als koploper. Nederland beleefde in 1894 de opening van het eerste instituut, in Groningen. Het zouden er uiteindelijk tien worden. De in Museum Boerhaave opgestelde toestellen komen uit Rotterdam waar zij tot 1970 in gebruik zijn geweest.

Het planetarium

Dit planetarium werd rond 1670 geconstrueerd door de klokkenmaker Steven Tracy voor een welgestelde Rotterdamse burgemeester. Dit toestel verbeeldt het zonnestelsel volgens Copernicus: de aarde draait met de andere planeten rond een stilstaande zon. Vanaf de zon zijn te zien Mercurius, Venus, aarde met maan, Mars, Jupiter met de vier door Galilei ontdekte satellieten en Saturnus. Het raderwerk in de sokkel zorgde voor een nauwkeurige weergave van de omlooptijden en zelfs de gehele baanvlakken. In 1710 kwam dit pronkstuk bij testament aan de Leidse universiteit waar het ruim een eeuw in werking te bewonderen viel. Wel is het na aankomst eerst grondig gerepareerd door de Haagse klokkenmaker Bernard Cloesen.

De steensnede

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

In de achttiende eeuw lijden veel mensen aan blaasstenen. De stenen kunnen de urinewegen verstoppen en zo tot nierafwijkingen leiden. Toen was de steensnede daarvoor een gebruikelijke operatie. De urinebuis van de ongelukkige werd tot aan de blaashals opgesneden. Met een tang waren dan de blaasstenen te verwijderen of te vergruizen. En dat gebeurde allemaal zonder verdoving... Een grote verbetering voor de diagnostiek brachten nieuwe instrumenten zoals de cystoscoop. Deze maakte het mogelijk urinebuis en blaas te inspecteren voordat tot operatief ingrijpen werd besloten.

De slingerklok

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Op tweede kerstdag 1656 maakt de geleerde Christiaan Huygens de slingerklok. Voor die tijd zijn er andere klokken, maar die zijn lang niet zo nauwkeurig. Huygens uitvinding van de slingerklok vergrootte de nauwkeurigheid van de tijdmeting zozeer dat het zelfs mogelijk werd om de tijd in seconden te meten.

De spiegeltelescoop

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Newton maakte de eerste spiegeltelescoop in 1672. Dit type telescoop maakt gebruik van een vergrotende holle spiegel en een kleine vlakke vangspiegel. Licht valt op een gekromde eerste spiegel die zich aan de achterzijde van een lange buis bevindt. Deze spiegel weerkaatst het licht op de tweede kleinere spiegel die zich aan de voorzijde in de buis bevindt. Dit spiegeltje stuurt het licht door het gat naar het oculair. Ruim vijftig jaar later waren de meeste kinderziektes die deze telescoop had overwonnen.

Het narcosemasker

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Tot ver in de 19de eeuw achtten medici het onmogelijk een patient verantwoord buiten westen te brengen. Pas in 1847 vond de eerste geslaagde operatie onder volledige verdoving met chloroform plaats. Gecompliceerde ingrepen die eerder vanwege de pijngrens volstrekt ondenkbaar waren, behoorden nu spoedig tot de chirurgische routine. In de pioniersjaren is de narcose vooral toegepast bij tandheelkundige ingrepen. Dit masker, een van de oudste ter wereld, werd dan ook vervaardigd door een tandmeester, Simon Nathan Dentz Jr. uit Amsterdam.

Molecuulmodellen

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

De beroemde Nederlandse scheikundige Henry van 't Hoff (1852-1911) is de uitvinder van de 3-D molecuulmodellen. Tot zijn tijd werden chemische structuurformules alleen in het platte vlak bekeken. Met deze modellen kon hij scheikundige formules beter uitleggen. Van sommige organische stoffen leken twee soorten te bestaan. De ene soort draaide gepolariseerd licht naar rechts, de andere naar links. Volgens Van ’t Hoff kwamen de moleculen van zulke stoffen in twee vormen voor die elkaars spiegelbeeld waren. Deze moleculen zijn niet plat zoals men dacht, maar het zijn ketens van vier vlakken met koolstofatomen in de centra. Met deze 3D-modellen kon van ‘t Hoff uitleggen waarom moleculen die uit dezelfde atomen bestaan, zich toch anders gedragen.

De pyrometer

Met een pyrometer kan worden opgemeten hoeveel metaal uitzet bij verhitting.Met zijn bol en ring had ’s Gravesande aangetoond dat metalen uitzetten bij verhitting. Petrus van Musschenbroek (1692-1761) wilde meer. Hij bedacht een apparaat om die verandering in lengte precies te meten in staven van verschillend materiaal. Aan deze pyrometer of vuurmeter voegde hij in 1759 een thermometer toe. Nu kon hij ook het verband tussen de uitzetting en de temperatuurstijging vastleggen.

De elektriseermachine

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Rond 1800 kunnen wetenschappers flinke stoten elektriciteit opwekken met elektriseermachines. Ze kunnen een soort minibliksem maken. Het opwekken van elektriciteit geschiedde met wrijving. Een glazen bol of schijf werd langs een kussen gedraaid. De vrijgemaakte ‘elektrieke stof’ werd even verderop afgetapt van het glas.

De buisloze telescoop

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Christiaan Huygens is een van de grootste geleerden uit de Nederlandse geschiedenis, hij was wis-, natuur- en sterrenkundige. Hij ontwerpt een buisloze telescoop en doet daarmee bijzondere ontdekkingen. Eigenlijk heeft Christiaan Huygens zijn kijkers niet eens zo vaak naar de sterrenhemel gericht. Toch was hij het die ontdekte dat de “handvatten”van de planeet Saturnus in feite een ring zijn. Samen met zijn broer Constantijn sleep Christiaan vele lenzen voor telescopen. Misschien heeft hij wel meer tijd besteed aan het maken van zijn kijkers dan aan het gebruik ervan. Op den duur werden de brandpuntsafstanden van hun lenzen zo groot dat de buis tussen het objectief en het oculair onhanteerbaar lang werd. Christiaan bedacht een constructie waarmee de buis achterwege kon blijven, maar ook deze buisloze kijker was niet erg praktisch.

De geleerde Willem Einthoven

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

Willem Einthoven is een geleerde die rond 1900 onderzoekt hoe het menselijk lichaam werkt. Einthoven werd wereldwijd beroemd door de ontwikkeling van de elektrocardiogram. Met dit apparaat, de snaargalvanometer kunnen hartritmestoornissen worden geregistreerd. Einthoven leidde de elektrische prikkels van het hart via elektrodes naar een extreem dunne snaar in een magneetveld. De stroompjes brachten de snaar aan het trillen. Deze werd een lichtbundel beschenen zodat de schaduw op een bewegende fotografische plaat kon worden vastgelegd. De foto toonde dan het verloop van de trillingen in de tijd: een spiegel van de gebeurtenissen in het hart. Het spakenwiel zorgde voor een regelmatige onderbreking van de lichtbundel wat op de foto een tijdbasis opleverde.

Kamerlingh Onnes

Museum Boerhaave clips

Van alle gassen is helium het moeilijkst vloeibaar te maken. Desondanks is Heike Kamerlingh Onnes (1853 -1926) daar op 10 juni 1908 in geslaagd, maar hij had er wel een hele fabriek van vloeibare gassen voor nodig. Een fabriek bovendien waarvoor veel van de apparatuur ter plekke ontworpen en gemaakt was. Zulke ongebruikelijke apparaten als kookflessen en liquefactoren, waarin de gassen vloeibaar gemaakt werden, waren nu eenmaal niet in de handel.

Zwaartekracht en luchtdruk

Museum Boerhaave clips

Eeuwenlang is op filosofische gronden betwist dat een vacuüm zou kunnen bestaan. Deze strijd kreeg omstreeks 1650 een geheel nieuwe wending door de bouw van de eerste primitieve luchtpompen. Nu kon men het bestaan va een vacuüm proefondervindelijk aantonen. Het onderzoek naar de eigenschappen van het niets kon beginnen. Praktisch ingestelde geleerden als Huygens en Robert Boyle wisten de luchtpomp weldra te verbeteren. Ook de Leidse hoogleraren lieten zich niet onbetuigd.

Het emmertje van 's Gravesande

Museum Boerhaave - Geschiedenis van de Wetenschap

‘s Gravesande gebruikte deze balans onder meer voor bepaling van soortgelijke gewichten en voor precisiewegingen. Maar de meest bekende toepassing was wel die met het ‘emmertje van ‘s Gravesande. Hij demonstreerde ermee de wet van Archimedes: onder water weegt een voorwerp minder dan erboven, het verschil is gelijk aan het gewicht van de verplaatste hoeveelheid water.De messingen cilinder hangt aan een dito emmertje, maat evenwicht. Plaats de hangende cilinder in een glas water. Hierdoor wordt het evenwicht verbroken. Giet het emmertje vol met water. Het evenwicht blijkt zich nu te herstellen. Omdat de cilinder zo gemaakt is dat hij precies in het emmertje past is de wet van Archimedes proefondervindelijk bewezen.