In 1659 [<] zag Huygens het boek van Schott met de luchtpomp van Guericke [>]. Begin 1661 was hij in Londen, hij sprak er met Robert Boyle, ontving diens pas verschenen boek*), en zag experimenten met een luchtpomp. Hij kende al de kwikbuis van Torricelli (1643) en de proeven van Pascal (lagere barometerstand op de Puy de Dôme, 1648), en hij had in 1660 te Parijs gezien dat een platte blaas opzwelt in het luchtledige°), en Pascal ontmoet. Eind 1660 werd hem bericht dat men in Florence had waargenomen dat rook daalt in het luchtledige.   Eind 1661 ging hij zelf aan de slag: eerste vermelding op 30 september, in een brief aan Moray, en op 22 okt. schreef hij aan broer Constantijn: "De pomp en gaet noch niet. de buijs was so ongelijck van wijdte dat men geen of weynich lucht uyt de fles kost werken."  Maar hij kreeg een beter toestel dan Boyle: een hele nacht bleef er vacuüm in de fles. Allerlei verschijnselen werden nauwkeurig beschreven. Een vogelveertje bleek even snel te vallen als een stukje lood (het vogeltje had eerder op de dag als proefdier het leven gelaten [>]). Geluid klonk veel doffer. Heet water leek te koken, maar hete brandewijn gaf geen belletjes en koude juist wel [>]. Het woord 'verwondering' werd genoteerd [>] toen het van lucht gezuiverde water niet wilde zakken, en dit vroeg om nader onderzoek. Op 30 dec. beschreef Huygens voor Moray onderdelen van zijn 'machine'.#) Plaat uit Lat. ed. 1661 (zelfde als in ed. 1660)   *)  "New experiments Physico-Mechanicall, touching the Spring of the Air, and its Effects, etc." (1660)  [zie Summary, fig.]. Het was op 27 april 1661 dat Huygens schreef "Mr Boile m'avoit envoyè son livre nouveau" (Dagboek, XXII, 574). Boyle's stijl van schrijven is "highly convoluted and digressive, and it is sometimes hard to follow", volgens Edward B. Davis, Michael Hunter (eds.), Robert Boyle: A Free Enquiry into the Vulgarly Received Notion of Nature (1996), p. xvi.   °)  Zie Dagboek, 13 nov. 1660 (XXII, 536).   #)  Op 8 sept. 1662 schreef R. F. de Sluse (die pas de Latijnse vertaling van het boek van Boyle had 'verslonden') aan Chr. Huygens: "die Machine van hem is ingenieus, maar als ik me niet vergis zult u deze met uw nauwgezetheid geschikter maken", vergelijk de tekening van 7 okt. 1662 hieronder.

[ 305 ]

§ 1. (1658). Ad comprimendum aërem. ...   [ Om lucht samen te persen. 2 figuren ... Hierover ook § 2, 3. Daarbij: een toestel met 2 buizen, om een uurwerk aan te drijven, of iets anders; ook vliegen wordt genoemd.]

[ 307 ]

§ 4.  (1661). a experi­menter dans le vuide. larme de verre si elle s'y casse avec autant de bruit. je croy que non. si l'eau montera de mesme dans des petits tuyaux, je croy qu'ouij. si la poudre a canon en sortant d'une clef fera du bruict comme dans l'air. je croy que non. si l'ambre y attire comme dans l'air. qu'il ait premierement attirè un festu et voiez s'il ne tombera pas. Hoe lang een pendulum blijft gaen. [ Te beproeven in het luchtledig*). Of een glastraan er breekt met evenveel lawaai. Ik denk van niet. Of water op dezelfde wijze zal stijgen in capillaire buisjes, ik denk van wel. (>) Of buskruit als het uit een sleutel komt lawaai zal maken zoals in de lucht. Ik denk van niet. Of amber er aan trekt zoals in de lucht. Dat het eerst een strootje aangetrokken heeft, en zie of het niet zal vallen°). Hoe lang een slinger blijft gaan. ]   *)  De tekening suggereert experimenten met een kwikbuis.   °)  Boyle had al geconstateerd dat de kracht van een magneet in het luchtledig gelijk is aan die in lucht (Exp. 16). Hier gaat het om elektrostatische aantrekking.   [ NB:  Noten zijn hier beperkt weergegeven.]

[ 313 ]   [ 312: Français.  Orig.: HUG 4, f.24r. ]

§ 5.   29 November 1661. 1.   stond de fles den heelen nacht over dicht, met darmen daer in die door 't vacuum opgeblasen waren, sonder dat se iets gesloncken waren 's anderendaeghs. De kraen C was dicht gemaeckt met ouden terpentijn of vernis die heel taeij was, maer daer over wat keersmeer gestreken om dat anders al te traegh draeijde. In 't schoteltie B was cement, van hars en geel was, 't welck gedient had om handen in af te gieten. 2.   1 Dec. opgeblasen stuckjes van darmen in de fles gedaen om se te doen bersten, maer wierden ondicht door het geweldigh spannen, eerse breecken wilden; het welck bleeck als men weer lucht in de fles liet, want dan wierdense bijna heel plat, daer se te vooren vol lucht waeren. 3.   Eod. Een cijsje in de fles geset. De eerste en tweede treck scheen noch niet seer geincommodeert. Daer nae begost te hijghen. Daer nae sijn hooft te laten hangen en met sijn oogen te knicken. Daer nae wierdt noch eens heel wacker en sloegh met sijn vleugels, maer sat haest weer stil en viel voort van sijn selven en doot. Ieder treck saghmen dat het wat swol.*) 4.   Eod. heet water in de fles geset in een flesie van een sandloper. in 't eerst quaemen kleine brockjes van onderen van de gront naer boven. De 2de en 3de of 4de treck hoe langhs hoe meer. Daer nae de lucht weer door de kraen uytlaetende°), sprongh een deel van 't water tot boven tegen de fles A, wel 7 of 8 duijm hoogh en bleef doen noch wat staen borrelen met groote bellen gelijck of het hard stond en zooy [kookte (>)]. En wederom lucht uijt laetende sprongh weer soo hoogh tot 3 of 4 mael toe; doch wierdt eyndelijck te laeuw en dede doen niets meer #).   *)  Boyle had meer proeven gedaan met dieren (Exp. 41) [hij noemt daarbij "those accurate Dyals that go with a Pendulum, and were of late ingeniously invented by the Noble and Learned Hugenius"].   [ °)  De kraan kan open staan tijdens een 'treck', of pas geopend worden als de zuiger beneden is: de druk in A neemt langzaam, resp. snel af (doordat de lucht zich over een grotere ruimte verdeelt).]   #)  Boyle's Exp. 43.

[ 315 ]

5.   Eod. 1 Dec. De lucht soo veel als moghelijck uijtgepompt sijnde maeckten ick dat een licht veertien van 't dode vogeltie van boven in de fles, nederwaert viel: en viel soo ras neer als een stuck loot daer het in de lucht wel 2 of 3 seconden onderwegh soude geweest sijn. Ick plackten met cement een haeckje van loot boven in de fles en leyde daer 't veertien op. Om het daernae te doen vallen hield een kool vier van buijten nae aen de fles, die het was dede smelten en 't haeckje vallen. De veer alhoewel t'eenemael los daer op geleyt sijnde scheen daer aen vast te blijven, om dat te saemen neer vielen. maer eens viel het veertien alleen eer ick den haeck los smolt, ende sagh doen dat het mede evenzoo ras als loot om leegh quam.*) 6.   Eod. Een pendulum daer in doen bewegen hangende aen een draetje van flossijde heel dun. gingh wel langher als in de lucht doch verminderden noch al eer als ick gedacht had. soo dat ick niet en weet of alleen de lucht dese bewegingh doet verminderen en ophouden, dewijl daer soo weynigh lucht in was, dat het scheen soo veel niet soude hebben konnen doen°). 7.   Een stuckje darms met heel weynigh lucht daer in, tersijden in de fles vast gemaeckt, het welck stijf op swol als de lucht wierdt uitgepompt. waer door sien konde of er daer nae weer geen lucht in de fles drongh. want dan begonst dit blaesje weer allenghs in te krimpen. En dit gebeurde desen avont altijdt alhoewel seer langhsaem; soo dat de fles nu niet konde dicht maecken als over 2 daegen. De kraen was wel. maer meen dat het aen 't cement schorten, en dat het misschien door het veel smelten met het heet ijser, te bros geworden was. Daerom meen ander te maecken van geel was en terpentijn in plaets van hars. 8.   Als men de eerste reijs en noch 2 of 3 daer nae lucht uijt de fles laet, soo siet mense schielijck vol van waessem komen gelijck die van een kokende pot. Dese draeyt en sweeft een wijltijdts door de fles en valt dan neerwaert. Ick heb oock somtijdts gesien, als de keers aen d'ander sijde van de fles hield dat in dien damp gecouleurde ringhen om de kaers sich verthoonden de binnenste root en d'ander groen, doch beijde van geen stercke kouleur. Desen damp is het die Boile een schielijcke flickeringh van licht meent te sijn#), want schijnt soo, om dat de fles wit beslaet. als de fles wat warm gemaeckt is, werd men desen damp niet gewaer, soo dat hij moet . . . .   [ *)  Op de maan is dit ook gedaan, met een hamer en een veer: NASA, Apollo 15. En in de grootste vacuümruimte op aarde: BBC, Human universe.]   °)  Boyle: Exp. 26.   #)  Exp. 37, ongetwijfeld was het een elektrische ontlading. [ Maar op p. 302 staat: "almost as suddenly ...", en: niet bij verduistering van de kamer, wel weer bij licht; op p. 306: in het begin duidelijker (bij nog hoge druk); en "a certain Steam ... like a little Pillar of smoke"; op p. 307: "whitish substance". En Huygens: niet bij warme fles (zie ook in de brief aan Moray van 4 jan. 1662). De verklaring moet zijn: door afkoeling bij plotseling uitzetten condenseert waterdamp en er komt een wolkje. Denis Papin, 16 aug. 1691 aan Huygens (over een duiktoestel, T. 10, p. 124, P.S.): "dat men zich bij het uitlaten van de samengeperste lucht van ons toestel onmiddellijk in een mist bevindt". Antwoord, 2 nov. 1691 (p. 175, Samenvatting): "de reden is moeilijk te zeggen".]

[ 317 ]

9.   Sat. 3 Dec. Een opgeblasen stuck van een darm in de fles geleght, en doort uytpompen van de lucht doen bersten. sprongh op in 't bersten, en scheurden heel wijt open. niet met het uytlaeten van lucht maer een weijnigh nae. de slagh was niet hard maer doofachtigh. 10.   4 Dec. Een van de springende glaesjes inde fles doen breken, nae dat geleeght was, door een lootje dat boven los smeltende, op het dunne endt viel. Het brack even eens als anders in de lucht en buijtelde aan gruijs. 11.   Eod. Een slaende horologe daer in geleght, boven op wat werck. men hoorden de klock vrij flaeuwer dan als de fles vol lucht was*). 12.   Eod. heete brandewijn en koude daer in geset. De warme wierp geen belleties op, maer de koude, doch geensins tot kokens toe als heet water [<]. Warme witte fransche wijn maeckten maar kleine belleties°). 13.   5 Snachts Eod. de fles leegh overgestaen en was dicht gebleven, de kraen was bestreecken met keersmeer, gevreven op een steen, met lootwit daer bij. De fles was toe gemaeckt met cement van geel was, eerst gesmolten en dan bijnae even soo veel gemeene terpentijn daer onder gemenght. welck cement met een ijser wert losgesmolten als men de fles wil afnemen, want is taeijachtigh. men moet toesien datter geen olie aen en komt, want werdt anders ondicht. 14.   Den 21 Dec. was de pomp perfect dicht, soo dat al de lucht uijt de fles haelden. het welck bleeck door dat de fles A vol water daer binnen geset sijnde, ende onder met de mondt in 't water D, het water uyt A nae 5 of 6 mael pompens begost daer uyt te sacken en eijndelijck soo leegh tot dat het water in den hals van de fles A gelijck stondt met dat int glas B#), 't welck tot C toe gewassen was. Als ick daer nae weder lucht in liet, liep de fles A weer tot boven toe vol water, uytgesondert een klein blaesje van lucht, wat grooter als een hennipsaet; doch weet niet of dit oprechte lucht was, 15.   om dat, als ick de glasen soo wegh setten, een dach en nacht langh, soo verdween dit blaesjen weer, en de fles was gansch vol water, dit heb ick tot 2 maels aldus bevonden+).   *)  Boyle: Exp. 27.   °)  Exp. 29.   [Zie ook p. 151 bij Exp. 21; en zie de brief aan Lodewijk, 7 dec. 1661: III, 397.]   [ #)  Als hij had doorgepompt was het misschien onder C gekomen (als het niet te koud was), zoals bij Boyle, p. 158 bij Exp. 22.]   +)  Boyle: Exp. 19.   [Zie ook p. 160 bij Exp. 22; brief aan Lodewijk, 21 dec. 1661: III, 414.]

[ 319 ]

16.   De kraen was van hardt houdt, met een dun leer, dat niet veel recken kost, omwonden, gelijck de steelen van mailles; en dan vet van olie gemaeckt, en 't gaetie daer door met een heet koperdraet gebrant. Dese kranen sijn perfect dicht. Het is beter in plaets van olie het leer te laten doortrecken van keersmeer.   [ De figuur is omgedraaid: in OC ondersteboven volgens Yoder (2013) p. 47: HUG 4, 24r.]

17.   26 Dec. De pomp dicht gemaeckt. BB is de steel van den heugel*), stekende door de prop. aen welke steel vast gesoudeert is met koper een ronde ijsere plaet CC. Tegen dese aen werdt van d'eene sijde geschoven de houte schijve AA, boven wat hol uyt gedraeijt, om plaets te maecken voor 't ijsere plaetje DD, daer mede vast geschroeft werdt. Boven aen de schijve AA is rondtom het leer EE gespijckert. van 't dickste schoenleer. zijnde de schijve daer wat schuyns af gedraeijt, op dat de hoofden van de spijckerties FF niet souden uytsteken. Ende het leer op de voeghe schuijns gesneden op dat sonder dickte te maecken over malkanderen kome te leggen. Voorts om het hol HHGGHH te vollen, soo werdt de prop met olie gesmeert sijnde in de kopere buijs MM gesteken die 't onderste boven tusschen een schroef wert vast geset; ende dan een mutsje van een verckensblaes, 't welck op een cylinder eerst soo gereckt werdt, tegen de kanten van 't hol HHGG in gepast; doch een gat in den bodem hebbende, om te konnen schuijven over den heugel NN. daer over noch een diergelijcke mutsje, van dun leer gereckt, en geoliet. Dan de schijf GG van seem leer vol olie in geschoven, dewelcke de voors. blaes en dun leer tegen de ijsere plaet CC aen druckt. Op dese schijf GG werdt neergeschoven een ringh van leer HH, van 't selfde als EE: Ende de stucken van korck KK rondtom tegen desen ringh gestelt, en noch andere als LL in de overighe holte.   [ *)  Heugel: ketelhaak. Zie de figuur in Gheraert Leeu, Dialogus Creaturarum dat is Twispraec der creaturen, Gouda 1481.]

[ 321 ]

Eyndelijck tusschen dit alles soo veel wol ingestampt met een kleyn smal en stomp beyteltie als mogelijck is, oock tusschen het leer HH en de korcken KK, ende hier en daer in 't leste een spyckertie geslagen om de wol te beter vast te doen houden. De prop daer nae een weijnigh in gedouwt sijnde (het welck soo traegh moet gaen dat men bijnae met het gewight van 't heele lijf aen den heugel NN daer toe moet hangen) soo giet men een vingerbreet olie boven op het vulsel van de prop, en laet se soo een nacht in trecken, doch de mijne was al terstondt perfect dicht. 18.   Eod. 26 Dec. Sacht cement gevonden van terpentijn met weijnich was daer onder gesmolten. Dit hoeft men met geen heet yser te smelten als men de glasen op en af set [<], maer de selve daer een weynich met de onderste kant in gedouwt sijnde, perssen voorts van selfs daer door, als men de lucht begint uijt te pompen. Ende als men de fles af getrocken heeft, soo maeckt men het cement weer wat effen met een vinger. Ende is heel dicht. 19.   27 Dec. Het experiment van den 21 Dec. gerepeteert, ende met verwonderingh bevonden, dat als ick het glas A opgevolt hadde met water dat van lucht gesuijvert was, soo wilde het selve niet weder neersacken, hoewel ick de lucht soo nae als mogelijck uijt gepompt hadde; maer het selve uijtgenomen hebbende ende een bolletie van lucht soo groot als een raepsaedt alleenlijck daer in gedaen hebbende, soo quam het tot op een duijm nae aen de superficie van 't onderste water in 't glas B. De eerste 6 trecken wierdt het ontrent elcke reijs de helft grooter, maer de 7de wierdt den halven bol A leegh, de 8e meer als den heelen bol. als ickt weer op volde wilde weer niet om laegh; 20.   dede daer nae een belletie van lucht daer in dat even sighbaer was, niet dicker als een haerbreet; dit bleef ergens aen de kant van den bol sitten, sijnde met een koperdraet daer in gebracht daer 't eerst aen kleefde, doch nae 5 a 6 mael pompens quam nae boven, sijnde ontrent geworden als een hennepsaedt, 21.   en de 7de reijs reckten 't weder soo geweldigh dat het den halven bol A leedigh van water maeckte, die weder meer als heel ledigh wierdt met den 8e treck als te vooren. Dit most men vorder ondersoecken met langer pijpen van 2 à 3 voet. Het schijnt hier uijt dat de lucht wel hondert duijsend mael en meer sich uijtreckt, ende dan noch gewelt doet met sijn veerachtighe kracht, ofte daer moet behalven het gewight en de Elater*) van de lucht noch iets anders daer in te considereren sijn, tot noch toe onbekent°).   [ *)  Elater: veerkracht, wat Boyle noemt "the Spring of the Air". Zie hieronder noot 1.]   °)  Hier zien we een glimp van het idee: druk van 'subtiele materie' [>]. Het verschijnsel, vaak besproken in de briefwisseling, is te vinden als "retardement de la formation du vide de Torricelli" in T. 4 en volgende delen [T. 5, T. 6].

[ 323 ]

22.   28 en 29 Dec. het selve experiment nochmaels gerepeteert, vullende de bol en pijp daer aen met gesuyvert water, sonder blaesie van lucht daer in te doen, naer dat ick 8 à 9 mael getrocken hadt quam 't water noch niet om laegh, maer eyndelijck vernam een kleyn belletie van lucht, dat onder aen binnen de pijp groeijde, tegen de kant aen, gelijckse altijdt gewoon sijn. Dit allengs soo dick ontrent als een hennepsaedt geworden sijnde ginck los en steegh op in de pijp, doch gekomen sijnde tot in E, een duijm ontrent boven de superficie van 't water D, reckten sich voort na boven toe uijt, tot boven in den top van den bol A, blijvende ondertusschen 't onderste deel aen E. En terwijl aldus nae bovenen reckten, sackten al 't water uijt het meestendeel van de pijp en bleef staen op de hooghde E. Ende daer nae noch eens of 2 mael lucht uijt halende quam noch een weynigh laegher. Het gingh soo schielijck in sijn werck dat men quaelijck recht sien konde hoe het toegingh, doch de 2e reijs merckten ick het perfecter als d'eerste.

Marge:

Ick heb daer nae gemerckt dat als een belletie luchts tot aen Q nae boven gereckt was, dat het daer van daen een groote bel van lucht om hoogh sond, die dan sich voorts neerwaert door den heelen bol A uijtreckte, het water terwijl langhs de kanten van de pijp loopende.

Als ick weer lucht in liet komen, waer door het water weder in A geperst wierdt, soo bleef een belletie van lucht daer boven in grooter als een hennepsaedt, 23.   welcke lucht uyt het water moet komen, want het bolletie van onder op gekomen was van gereckte lucht, die anders geen sichtbare grootte soude gehadt hebben. Daerom oock die lucht uyt het water gekomen sijnde binnen 24 uren weder daer in treckt. 24.   Dit selve hebbe oock daer nae met rechte pijpen beproeft, daer in het overblijvende belletie van lucht ommers soo groot bevond als dat in den bol. 25.   19 Jan. 1662. Weder het selve geexperimenteert met een pijp van 2 voet . . . duijm. het water was van lucht gesuijvert een dagh en nacht lang. doch evenwel nae 4 of 5 mael pompens quam daer een belletie, sonder dat ick te deghe sien kost van waer, maer geloof dat van onderen op quam, en begost sich van E opwaerts te dilateren, tot dat het water van boven uijt de pijp sinckende tot in E bleef staen; waer nae noch continuerende te pompen quam tot op een duijm boven de superficie van 't water in 't glas B.   ACGF is een cylinder van glas sonder bodemen; staet onder in 't weeck cement in 't schoteltie CG, en is boven gedeckt met een diergelycke kopere schoteltie daer mede sulck cement aen is. ende een pijpje KH daer aen gesoudeert, daer de glase pijp door steeckt, en met ciment vast in is, eerst met lint omwonde.

[ 325 ]

26.   30 Jan. Had het noch een dagh te purgeren gestaen doch was 's nachts ondight geworden, en de pijp vol water gelopen, behalven een belletie boven in als een erwete, hebbende dan alles afgenomen en het belletie wegh gedaen en weder als te voren geset, soo pompten ick de lucht uijt het glas ACGF, zijnde de pomp perfect dicht en goet, doch het water en quam uijt de pijp niet om leegh, noch in 't gansche water DD quam nergens eenigh belletie te voorschijn. Ick liet het meer als 2 uren soo staen ende als daer weder quam nae sien, was de pijp noch als te voren vol water. doen liet ick door de kraen lucht in komen. 27.   9 Febr. geproeft of gepurgeert quicksilver (van lucht) niet neer soude komen. de pijp AD boven toe en vol quicksilver, stond onder mede daer in. was van de wijdte dat de kleenste vinger daer bijnae in konde, en eerst 11 duijm lang, daer nae afgekort tot op 5, 4, en endelyck dat min als 2 duym boven 't quicksilver uytstack. doch het quicksilver uyt de pijp quam door het pompen altijdt om leegh; hoe seer ick het meijnde van lucht gesuijvert te hebben. Evenwel saghmen even te vooren eer het neersackte geen lucht met allen boven in de pijp, daer van daen het nochtans schielijck begost te sincken. Doch een weijnigh gesoncken sijnde, als men lucht liet in komen, soo bleef er altijdt boven in de pijp een klein stippeltie, dat pas sienlijck was, van lucht*).   *)  De "proef van Huygens" [beschrijving 3 febr. en 10 febr. 1662 aan R. Moray, 15 febr. aan Lodewijk Huygens] lukte met kwik pas in okt. 1663, in Engeland [Huygens was net weg, toen hij ervan hoorde wilde hij graag weten hoe ze het kwik hadden 'gepurgeert': 11 nov.]. Eerder in 1663 schreef hij in zijn reisjournaal (>): Mijn experiment van 't gepurgeert water in 't vacuum heb daer 2 a 3 mael sien wel gelucken in een pijp van 7 voet hoogh blijvende het water staen sonder neder dalen. Mil. Brounker Mr Boile en vele andere present sijnde

[ 327 ]

28.   Nae de proportie van swaerheijt van 't quicksilver tegens water, soo most het in het kortste pijpien even soo wel hebben blijven staen sonder uyt te sincken, als het water in de pijp van 2 voet . .  duym. Daerom twijffel of er niet noch eenige lucht in 't quicksilver overigh was, alhoewel der geen schijnt geweest te sijn, dewijl nergens te voorschijn quam eer het neer begost te sacken. 29.   Het is seer moeyelijck al de lucht uyt de pijp met quicksilver te krijgen. Ick gootse eerst vol, daer nae settense in 't recipient en dede 't quicksilver om leeg komen, en dan de kraen openende, weer om hoogh. Dan de pijp omkeerende, wilde de lucht die er in was niet van onderen op komen, maer most met een dun spaentie uyt gehaelt werden. 30.   Het quicksilver en konde ick oock noijt so leegh brengen in de pijp als behoorde te komen naer advenant van 't water, want het gepurgeert water komt tot op een duijm aen 't onderste water, en het quicksilver alleen tot op een halven duijm of weijnigh min. De reden is om dat uijt het water meer luchts voortkomt als uijt het quicksilver, en uijt laeuw water noch veel meer, daerom sackt dit noch meerder als kout,

Marge:

Om te sien of dit de reden is, moestmen een weijnigh water boven het quicksilver inde pijp doen

want het is seecker dat de lucht die in 't verlaeten deel van de pijp is, hoe seer die gereckt is, evenwel noch persinghe maeckt*). 31.   Dewijl het gepurgeert water 2 voet en meer hoogh blijft in de pijp AE staen, als ick de lucht soo veel mogelijck is uijt het recipient S getrocken heb, soo volght dat het weijnigh lucht daer in resterende door de kracht van sijn veer noch soo sterck perst op het water D, dat daer door de voornoemde 2 voet water om hoogh gehouden werden°). Maer men bevindt dat het minste belletie van lucht in de pijp EA komende (twelck nochtans sich dan tot de grootte van een hennepsaedt vermeerdert), het water tot in E neer valt, en soo blijft staen, sijnde ED maer een duijm hoogh. Soo moet nootsaeckelijck die kleine quantiteyt van lucht, alhoewel in soo grooten plaets verdeelt als in den bol A met de pijp daer aen, evenwel noch soo sterck drucken op het water E, als te vooren daer op druckte de 23 duijm water die daer op stonden. Want indien de superficies E minder gedruckt wierd van dat weynigh luchts, als te vooren van 't water, soo soude de persingh van de lucht in S d'overhandt nemen en het water E hooger op jaegen, dewijlse machtigh was te wederstaen de persingh van de 23 duijm water op E.   Het volght hier uijt dat het water in een pijp door 't pompen om leeg komende, altijdt van de weijnigh lucht daer boven geperst wert.   *)  Waterdamp wordt niet genoemd [>].   °)  Onjuist [het water hangt aan het glas door krachten tussen de moleculen; de verzadigingsdruk van waterdamp is 6 cm waterdruk bij 0 °C,  12 cm bij 10 °C,  23 cm bij 20 °C;  en hiervoor staat (bij 30): resterende lucht bracht kwik tot op een halve duim, dat is minder dan 20 cm waterdruk]. [ In 1665 kon Huygens geen verklaring geven aan G. A. Kinner, die een kopie stuurde aan G. Schott; de discussie tussen deze twee staat in Physica Curiosa, 1667,  Ned.]

[ 329 ]

Voorts soo blyckt dat de lucht alleenlijck met een seeckere kleine kracht geperst werdende, alsdan noch andere lucht uyt het water treckt en tot sich vergaert die dan te samen seer wijdt uyt konnen recken, want het kleine belletie D (als de pijp AD noch vol water is, en het recipient S geleeght) opklimmende van D tot E reckt sich niet veel; maer daer van daen voorts beslaet het de gansche spatie van AE, doch meest door de lucht uijt het water komende, 't welck blijckt als men de lucht door de kraen in laet komen, want dan vindtmen een belletie van lucht boven in A soo groot als een hennep saed, daer het belletie D soo klein geweest is dat het onsighbaer was. Doch hoe de lucht uijt het water gehaelt werdt is niet licht te seggen, (want getrocken te werden is niet met al geseijt) en waer om der niet meer uyt en komt, en hoe die er daer nae soo langhsaem weer in gaet. Het schijnt dat die lucht uyt het water komende grooter kracht van sich uyt te breijden heeft als andere gemeene lucht; want als men al 2 hennepsaden groot lucht in A doet soo komt het water maer weijnigh leegher als het door de lucht uyt het water gekomen, die maer half soo veel is, geperst werdt. Want anders behoorden dubbele quantiteijt van lucht sich 2 mael meer uyt te strecken, zijnde de persing de selve.   20 febr. 1662. De swaerte van de lucht ondersocht. Ick woegh eerst de grootste fles met sijn groot en klein decksel, sijnde de fles van binnen en buyten schoon afgeveeght, en haer gewight juijst gevonden hebbende, het welck was van 1 pond. 12½ onc. soo liet ick het in de schael staen en trock doen de lucht uijt de fles, soo nae als konde; welcke daer nae weder wegende, bevond dat ruijm 9/32 van een loot*) te licht was voor het gewicht in de schael leggende, dat se te vooren opwoegh. doch weder lucht in de fles latende, woeghse weer even soo veel als te vooren. Dewijl dan de fles uijtgepompt sijnde geen of weijnich lucht in hadt, soo was dan 't gewicht van de lucht die se te voren vulde van ruijm 9/32 van een loot. Maer het water dat de selve fles vult weeght: 137½ once of 275 loot. Ergo gelijck 9/32 van een loot tot 275 loot, dat is gelijck 1 tot 978, soo soude het gewight van lucht tot water sijn: doch om dat de lucht ruijm 9/32 loots woegh, en de fles noijt heel ledigh van lucht wert, soo moet dese proportie wat groter genomen werden te weten als van 1 tot 970 of daer ontrent°).   [ *)  Een once (31 gram) = 2 lood.]   °)  Boyle noemt in 1660 (p. 290 bij Exp. 36) de verhouding 1 : 938 [zoals Huygens vermeldt in een brief aan broer Lodewijk, 22 febr. 1662. Zie ook de brief aan Moray van 24 febr.].  De juiste waarde is 1 : 815 voor droge lucht bij 15 °C en normale druk, en zuiver water  [1 : 860 bij 0 °C].

[ 331 ]

Eodem. Noch het selfde ondersocht sijnde de fles niet soo wel geleeght, bevond op de manier als boven het gewicht van de lucht die daer uytgepompt was juyst 1/4 loot. Om nu te weten hoe veel luchts daer uyt was getrocken, soo dompelden ick de fles onder water,

Marge:

het was regenwater

en doen het gaetjen openende, liet daer soo veel water in lopen als wilde, 't welck met groot gewelt als een fonteijn daer in sprongh. Het water dan dat de plaets van d'uytgetrocken lucht vervulde, woegh 120¼ onc. dat is 962/4 loots. Waer uyt dan de proportie der swaerheden der lucht tot het water komt als 1 tot 962. Dit experiment is correcter als 't voorgaende.   Om de fles A uytgepompt sijnde af te konnen nemen van de machine, soo is eerstelijck BFGC een rond huysje van bleck, onder open en int schoteltie met cement BC staende, en boven toe in FG welck bodemtie een weijnigh hol in gaet; op het selfde komt een kopere plaetie van de selve figuer en grootte als het bodemtie, doch met 2 oorties, wat nederwaerts gebogen H, K. Hier boven staet de fles A met sijn kopere decksel DE op. Door ieder nu van deze 3 plaeten is een klein gaetie o. en tusschen elcke 2 leght weeck cement [<], waermede op malkander geplackt werden, doch soo dat de 3 gaeties recht over malkander komen, waartoe een koperdraet door alle 3 gesteken werdt terwijl mense soo vast als mogelijck is op malkander douwt. De lucht dan uyt het block BFGC en te gelijck uijt de fles A gepompt sijnde, soo verschuijft men eerst de fles A een weijnigh, houdende het plaetie HK vast, soo dat de gaeties van dit en van DE niet meer over een en komen, maer beijde door het weeck cement gestopt sijn. Dan verschuyftmen voorts het plaetie HK met de fles A daer bovenop, en werden beyde te samen afgenomen, blijvende de fles A daer mede dicht en ledigh. Men moet niet veel cement tusschen de voorseyde bodemties doen, want anders gebeurt het lichtelijck dat in 't uytpompen de gaetjes door 't cement gestopt werden. Het en behoeft oock niet dicht om het gaetje in FG te leggen.

[ 333 ]

§ 6.   7 Oct. 1662. Om dat op d'oude manier van Boile de pomp met moeijte konde dicht gemaeckt werden, en ras weer leck wiert*), soo heb ick goet gevonden de kopere buijs t'onderste boven te setten, als hier geteyckent staet, soo dat de suijger naer boven toe uytgewonden wert. Doch niet geheel, maer op 2 of 3 vingerbreet nae, dewelcke met water gevult worden; waer door onmogelijck is dat er lucht in de buijs komt, alhoewel de prop niet heel dicht is, maer alleen een kleijn weynigh water. De kraen komt nu ter sijden midden aen de buijs, en daer van daen de kopere pijp AC, die aen 't kopere schoteltie E vast gesoudeert is, maer aen A alleenlyck met sacht cement aengeset, hebbende een ront plaetie dat tegen het koper daer de kraen in steeckt aen komt. B is een leertie dat het klein gaetie stopt als men de stamper uytwindt, en wert daer van geschoven als men de stamper weer neer windt om het weynighe water dat door de prop ingedrongen is uyt te laeten loopen in 't backie F. Dese manier is veel beter als die van Boile°).   8 Oct. 1662. Een rauwen appel die noch vrij hardt was onder het glas geleght, swol een weynigh op aen alle kanten; en weder lucht inlaetende, slonck merckelijck.   *)  Zie diens voorwoord: "undiscern'd leaks ... make the Vacuum soon loose that name" (p. 18)  [en op p. 303: "having once found the Engine in a good humour (if I may so speak) ..."].   °)  Zie ook de tekening in de brief aan Moray (2 febr. 1663) in IV, 305. Huygens maakte op 26 feb. 1663 nog zo'n tekening van een luchtpomp (Antlia pneumatica), met de afmetingen van de cilinder erbij: hoogte AB 14 duim, buitendiameter BH 3 duim [HUG 13, 8r]. [ Dezelfde gegevens in Voyages de Monconys, II, 73 (bij fig. 17). Monconys bezocht 'M. de Zulcon le fils' in Engeland, juni 1663; hij kreeg de tekening mee en gaf deze (of het ontwerp) in juni 1664 aan 'le Sieur de Septalle' in Milaan (zelfde werk, p. 492, 'Chanoine Septalla' op p. 491).  Zie ook de figuur van juli 1663 (OC VI, 587) voor de Montmor.] De ruimte boven de zuiger is vol water en olie, die samen met de 'prop' omhoog en omlaag gaan. [ Boyle vermeldt in zijn voorwoord (p. 15) dat water en olie samen beter afdichten dan elk apart. In 1663 zag Huygens in Engeland de pomp van Boyle (T. XXII, p. 598): "Haer machine staet omgekeert als de mijne, en heel onder water. de kraen heeft een lang ijser dat boven uijtkomt om open en toe te draeijen, en het luchtgatjen is inde piston, daer een stockjen in steeckt dat met de suyger op en neer gaet."] [ Later dacht Huygens aan het luchtledige toen hij bezig was met de mechanica van botsende voorwerpen (1668, zie T. XVI, p. 184, n.12): 2 bolletjes laten botsen in het luchtledige. Je moet ze bovenaan ophangen en het ene met was vastmaken tegen de glaswand, en er dan van buiten vuur bij brengen om het los te maken. Figuur hiernaast: S. Le Clerc, fronti­spiece in Jean Picard, Mesure de la terre, 1671. Denis Papin, Nouvelles Experiences du vuide, Parijs 1674 (opgedragen aan Chr. Huygens). Uitvoerige bespreking in Phil. Trans. Numb. 119 - 122. Alice Stroup, 'Christiaan Huygens & the Development of the Air Pump', Janus 68 (1981) 129-158. Daarin wordt verwezen naar o.a. T. XIX, p. 202 (figuur). Huygens toonde zijn pomp op 14 april 1668 aan de Académie. Anne C. van Helden, 'The age of the air-pump', in Tractrix, 3 (1991) 149-172.]   Noot 1:   Vering   Wat is 'the Spring of the Air', hoe kan lucht veerkracht hebben? Terwijl we nu onmiddellijk denken aan botsende moleculen, was dit in de zeventiende eeuw nog een raadsel (evenals het verschijnsel veerkracht zelf). Boyle, 1660, p. 22 legt uit wat hij bedoelt met de "Elastical power ... elatèr or Spring of the Air" en p. 23 geeft het beeld van: "such a heap of little Bodies, lying one upon another, as may be resembled to a Fleece of Wooll". Van John Wallis vinden we een duidelijke formulering van een model ter oplossing van het probleem dat gezuiverd water of kwik in het luchtledige soms hoger blijft hangen dan verwacht (door Huygens ontdekt op 27 dec. 1661):

Our common Air being an aggregate of very Heterogeneous parts, we may well suppose some of them to be Springy, and others not to be so. The Springy parts we may conceive to be so many consistent Bodies, like small hairs or springy threads wrapped up in different forms and variously intangled, and so as to form many vacuities capable of admitting (whatsoever other parts of the Air may be supposed to be) some Fluid matter, which may insinuate into those vacuities, (as water in a bundle of Bushes,) without disturbing the Texture of those Springy parts; and which may press as a Weight, but not as a Spring [...] 'An Extract of Letters from Dr. John Wallis to the Publisher', 1672. Sept. 26, in Phil. Trans. Numb. 91, Febr. 24. 1672/73 (oude stijl), p. 5167. N.a.v. Huygens' artikel in Journal des Sçavans, juli 1672 (Ned.) en Phil. Trans. 86, 5027.

Een mooi voorbeeld van de vering van lucht werd in 1618 door Isack Beeckman in zijn 'Journal' genoteerd (I, 177-9): giet water in een lange buis die verder gesloten is, en het loopt er weer uit. En hij verklaart dat de buis kan barsten (wat Vitruvius ergens zegt): "daer de locht qualick ineencrimpt, daer groyt ooc de cracht".   Noot 2:   Luchtbellen?   Wat zat er volgens Huygens in de belletjes en bellen die bij lage druk in water te zien waren? Bij de proef met heet water lezen we: "bleef doen noch wat staen borrelen met groote bellen gelijck of het hard stond en zooy" [<]. Hier wordt het 'zieden' niet letterlijk genomen ('alsof'), maar bij brandewijn staat er: "geensins tot kokens toe als heet water" [<]. Een 'blaesje' bevatte misschien geen 'oprechte lucht', want het was de volgende dag verdwenen [<], maar later is het toch lucht die "uyt het water moet komen" [<]. Hij zegt dat "uijt het water meer luchts voortkomt als uijt het quicksilver, en uijt laeuw water noch veel meer" [<].   Verzadigingsdruk van waterdamp: 6 cm waterdruk bij 0 °C:;  12 cm bij 10 °C;  23 cm bij 20 °C.   Begrip van de verschijnselen werd nog bemoeilijkt door de ontdekking dat water dat ontlucht was niet wilde zakken [<], dat het al door het kleinste belletje leek omlaag geperst te worden, en dat een dubbel zo groot luchtbelletje niet een dubbel effect gaf.   Robert Boyle had een vermoeden van "the more subtle parts of the Water it self; which by the expansion allow'd them upon the diminish'd pressure of the ambient Bodies may generate such bubbles", maar hij wist nog niet zeker of water niet veranderd wordt in lucht*).   Huygens stelde in 1665 dat er een universele maat voor warmte en koude vastgesteld zou kunnen worden, met als begin het vriespunt van water of de warmtegraad van kokend water°). Hij besefte kennelijk niet dat tijdens de eerstgenoemde proef het water wel degelijk gekookt had, bij een lagere warmtegraad dan normaal.   Eerst moest die 'warmtegraad' (temperatuur) gemeten kunnen worden. Pas in 1723 werd voor het eerst genoteerd "dat het waater niet altijd met eenerley graad van warmte kookt", door Daniel Gabriel Fahrenheit +). En nu weten we: in de kleine belletjes zit voornamelijk lucht, in de grote bellen waterdamp. Onder lagere druk begint het water al beneden 100 °C van binnenuit te verdampen, en bij een honderdste van de normale luchtdruk is het kookpunt nog maar 7 °C.   *)  New experiments (1660), 156, resp. 162. Vgl. XIX, 195, noten 11 en 12: Huygens vraagt zich omstreeks 1668 af (T. XIX, 270) "of lucht wordt omgezet in water of ontstaat uit water" (Aer ... an vertatur in aquam aut fiat ex aqua), terwijl David van Goorle al veel eerder had geschreven: "Het is namelijk geen lucht, wat we uit water zien wasemen en, op glazen ruiten gecondenseerd, in druppels uiteengaan, maar damp." (Exercitationes philosophicae, 1620, p. 256). Zie over hem: Christoph Lüthy, David Gorlaeus (1591-1612), Amst. 2012 (te vinden bij DWC).   °)  Huygens aan Moray, 2 jan. 1665 (V, 188; cf. XVII, 270).   +)  Pieter van der Star, Fahrenheit's letters to Leibniz and Boerhaave (Leiden/Amsterdam 1983), brief aan Boerhaave, 17 april 1723.  Hasok Chang, Inventing Temperature (Oxford 2004). De belletjes zijn voor het eerst nauwkeurig beschreven door Gilles Personne de Roberval in 1648, zie Oeuvres de Blaise Pascal, T. 2. (2e ed. 1923), 'Seconde narration de Roberval sur le vide', p. 283-340. Het tweede experiment is een versie van de proef van Torricelli waarbij de buis niet geheel gevuld wordt met kwik, de laatste 4 cm krijgt water. Na het omkeren en in de kwikbak zetten stijgt het water tot boven het kwik, en boven het water verscheen een ruimte "als een vacuüm". Maar uit het kwik stegen door het water heen voortdurend talloze bellen of druppeltjes op, grotere en kleinere, zodat je makkelijk zou aannemen dat ze na enige tijd alle samengenomen een aanmerkelijk deel van die ruimte zouden innemen. En toch, bij schuin houden van de buis totdat er geen lege ruimte meer was te zien, verenigden al die bellen of druppeltjes zich tot één allerkleinste bel of druppeltje [p. 312]. Het vierde experiment, met alleen kwik: ... begonnen we aandachtiger te bekijken wat er gebeurde, zowel terwijl we het kwik in de buis goten, als ook terwijl we na dat ingieten de buis op de gebruikelijke wijze behandelden. En wel ten eerste merkten we op dat er tijdens het ingieten van het kwik heel veel, ja onnoemelijk veel luchtdruppels — ik zeg druppels en niet bellen, omdat de eerste massief zijn — binnen de buis bleven, overal aan de wanden van die buis vastklevend tussen het glas en het kwik langs de hele lengte van die buis; sommige wel vrij groot, maar andere kleiner en kleiner, en heel veel ervan zo klein dat ze niet meer met het blote oog te zien waren, maar met een loep waren ze makkelijk te onderscheiden. [p. 321]. Zolang de volle kwikbuis met de vinger was afgesloten veranderden de 'druppels' niet van grootte, ook niet bij omkeren van de buis. De omgekeerde buis werd in de kwikbak gezet, en schuin gehouden zodat de top de "gewone hoogte" (76 cm) had; en o wonder, op hetzelfde tijdtip dat de vinger werd weggehaald van de opening werden alle druppels duidelijk veel groter, vooral die dichter bij de top. Vierde experiment, water erbij: ... verbazend is het hoe enorm groot ze binnen dat water blijken te zijn [boven het kwik], druppeltjes van dezelfde lucht die zich onderin het kwik zo heel klein hadden vertoond [p. 325]. Vijfde experiment, met de zwemblaas van een karper, zie hier. Zesde experiment (van Pascal), met water en wijn in buizen van 40 voet (eerste beschrijving ook hier): ... in een buis die tevoren is gevuld met water of wijn ... het onderste uiteinde is binnen in een emmer vol water of wijn geopend (of het nu water of wijn is, het daalt tot een hoogte van zo'n 31 voet boven het oppervlak van de vloeistof in de emmer, en de ruimte erboven lijkt vacuüm) stijgen vanaf onderin de buis een soort druppeltjes op van lucht, nauwelijks zo klein als de kleinste gerstekorrel. Die worden bij het opstijgen groter en groter, totdat ze komen bij het bovenste van de vloeistof in de buis, waar ze zo groot zijn dat ze makkelijk de hele breedte van de buis vullen ... [p. 329]. Verklaring: afnemende druk; verdamping wordt niet genoemd.