Archive

favo Boerhaave object

Mijn naam is Tjeerd Bakker en ik ben assistent restaurator/uurwerkmaker in Museum Boerhaave. Mede vanuit mijn specialisatie op uurwerkgebied ben ik van begin af aan gefascineerd door astronomische regulateurs. Graag wil ik u daarom een beetje vertellen over een astronomische regulateur gemaakt door de firma Strasse & Rohde uit Glasshütte. Het zijn niet alleen de hoge precisie en de nauwkeurigheid van de klok, die mij erg aanspreken maar ook de technische aspecten van het uurwerk.

In 1899 is de betreffende regulateur aangeschaft door Hendrik van de Sande Bakhuyzen. De klok werd daar gebruikt bij het zojuist geopende astrofotografie gebouw naast de sterrenwacht. Het was alleen echter na een complete revisie door Strasse & Rohde in 1905 dat de klok volledig ging functioneren.
Na 1924 heeft het uurwerk gefunctioneerd als een moederklok die elders in de sterrenwacht elektrische uurwerken aanstuurde. De klok is hierdoor aangepast, door de elektrische contacten aan te brengen en de slinger te zetten naar siderische tijd.

(Siderische tijd wordt in de volksmond ook wel sterrentijd genoemd. Hierbij wordt de tijd afgestemd door een verstaande ster in plaats van het hoogste punt van de zon. Door siderische tijd te kunnen meten neem je een ster waar op een bepaald tijdstip. De volgende maal dat de ster weer voorbijkomt stop je de waarneming. De aarde is dan precies een keer rond geweest. Dit heet een siderische dag. Een siderisch jaar duur ook precies een dag korter dan een normaal zonnejaar. Of 3 min 56 sec per dag. Dit komt doordat ”kortgezegd” de aarde per jaar een rotatie om de zon maakt.)

De twee meest bijzondere  aspecten in vergelijking met een normale klok , zijn de wijzerplaat en de slinger.
Zoals te zien is op de afbeelding  heeft de wijzerplaat een heel andere verdeling dan die van een gewone alledaagse wijzerplaat van een domestische klok. De secondeverdeling zit weliswaar op de gebruikelijke plaats van de wijzerplaat, maar de uur en de minutenwijzers zijn uitelkaar gezet. Een van de eerste echte wijzerplaten met een dergelijke verdeling is te zien op een vroege astronomische klok gemaakt door Thuret ook te zien in Museum boerhaave. Ook zijn de uren verdeeld in 24 uren in plaats van twaalf.

Het tweede bijzondere aspect van de klok is dat de klok is uitgerust met een slinger gemaakt door Riefler in Duitsland. Kenmerken voor deze slingers is dat de staaf voor een deel gevuld is met kwik. Die met temperatuur uitzet of krimpt om voor of achterlopen tegen te gaan. De typische lens die door de firma Riefler is gebruikt heeft de minste lucht weerstand om zo min mogelijk effect te hebben bij verschil in luchtdruk. In het midden zit een moer om de slinger grof op tijd te kunnen stellen.  Onder aan de slinger zit een massa stukje om de slinger fijn te kunnen stellen. Ook zie je halverwege de slinger een bakje zitten. Deze wordt ook wel een loper genoemd die ook voor de fijn afstelling van de slinger ingesteld kan worden door kleine massa stukjes in lopertje  te doen. Een groot probleem bij precisie klokken is de aandrijving van het raderwerk naar de slinger toe. Ondanks de hoge kwaliteit van de raderen in de klok zijn er altijd kleine onnauwkeurigheden. Bijv. de onconcentriciteit van raderen. Bij deze klok heeft men dit opgelost door een soort van dubbele slingerveer te gebruiken. De dubbele slingerveer, het woord zegt het al, heeft twee functies:

  • het ophangen van de slinger
  • Het indirect doorgeven van de impuls naar de slinger, vanuit het raderwerk. Doordat dit met een veer gebeurt wordt een zeer groot deel van de onnauwkeurigheid van het raderwerk er uit gefiltreerd.

Ik hoop dat ik wellicht wat duidelijkheid heb kunnen scheppen het kleine wereldje van astronomische klokken. Het is namelijk voor een niet-klokkenmaker moeilijk te begrijpen dat dit alles in een ogenschijnlijk makkelijk uurwerk zit verwerkt.

Tjeerd

Ik ben Ad Maas en werk sinds 2003 als conservator in Museum Boerhaave. Het object waar ik een speciale band mee bezit ziet er op het eerste gezicht niet bijster fascinerend uit. Het oogt als een dertien-in-een-dozijn natuurkundig instrument uit het begin van de twintigste eeuw. Vandaar misschien dat het vele jaren onopgemerkt in het depot van het museum heeft staan verstoffen.

Ik stuitte op het instrument toen ik – ik werkte nog maar kort in Museum Boerhaave – het depot rondstruinde met een Duitse collega die een tentoonstelling over Einstein aan het voorbereiden was. We zochten naar objecten die iets met Einstein te maken konden hebben, toen mijn oog plotseling viel op een wat grofstoffelijk ogend instrument met een fabrikantenplaatje met daarop de naam Habicht. ‘Ken ik die naam niet?’, dacht ik, en toen viel het kwartje. We waren gestuit op een uiterst zeldzaam exemplaar van het ’machientje’ van Einstein.

Einsteins machientje (rechts) met zijn aandrijfmotor. Einstein bouwde dit apparaat samen met de broers Paul en Conrad Habicht. Hij wilde met dit machientje kleine hoeveelheden elektriciteit meten om zijn berekeningen aan de Brownse beweging en de massa-energie-equivalentie van de speciale relativiteitstheorie te kunnen toetsen.

Einsteins machientje (rechts) met zijn aandrijfmotor. Einstein bouwde dit apparaat samen met de broers Paul en Conrad Habicht. Hij wilde met dit machientje kleine hoeveelheden elektriciteit meten om zijn berekeningen aan de Brownse beweging en de massa-energie-equivalentie van de speciale relativiteitstheorie te kunnen toetsen.

De binnenkant van Einsteins potentiaalmultiplicator.

Het ‘machientje’ van Einstein is een instrument om uiterst kleine elektrische ladingen te meten, bedacht door Albert Einstein himself in de jaren voor 1910. Hij dacht ermee enkele van zijn revolutionaire theorieën uit zijn ‘wonderjaar’ 1905 te kunnen bewijzen. Bovendien meende Einstein dat zijn uitvinding alle vergelijkbare instrumenten overbodig zou maken. Zijn vriend en instrumentmaker Paul Habicht, met wie hij het apparaat in elkaar zette, bracht het op de markt. De potentiaalmultiplicator, om de officiële naam ook maar een keer te noemen, werd een daverende misluking. Het functioneerde simpelweg niet goed. Vermoedelijk zijn er ook maar weinig van verkocht, en slechts drie exemplaren hebben voor zover bekend de tand des tijds doorstaan.

Het mooie aan het Einsteins machientje vind ik dat het een heel menselijke Einstein toont: als iemand die vol enthousiasme en hooggespannen verwachtingen de schroevendraaier ter hand neemt en vervolgens ook blijkt te kunnen falen. Decennia later kijkt hij laconiek op de episode terug: Schön wars, auch wenn nicht brauchbares herausgekommen ist’.

Ad 

meer info over het machientje lees je hier.

%d bloggers like this: