De grote meridiaankijker

Terug naar Grote Vragen

In de zaal over de moderne wetenschap (Grote Vragen) torent een grote sterrenkijker boven alles uit. Dat is de Meridiaankijker van de Oude Sterrenwacht. Deze kijker had als taak om sterposities met de hoogst mogelijke precisie te meten. In de sterrenkunde worden sterposities gemeten in twee loodrechte richtingen: noord-zuid en oost west. Het precieze tijdstip dat een ster in het zuiden de meetmerken in het gezichtsveld van de kijker passeerde, bepaalde de oost-west positie. De aflezing op de verticale gradenboog cirkels aan weerszijden van de kijker bepaalde de noord-zuid positie. De lijn van het zuiden, door het zenit, naar het noorden, heet 'de meridiaan', vandaar de naam 'meridiaankijker'.

De grote meridiaankijker eind 19e eeuw in bedrijf op de Sterrewacht.

De grote meridiaankijker eind 19e eeuw in bedrijf op de Sterrewacht.

Het lijkt een beetje vreemd dat posities bepaald worden uit tijdmetingen, maar dit is een gevolg van het feit dat wij de sterrenhemel in kaart moeten brengen vanaf een ronddraaiende aarde. De richting van de aardas geeft een vaste (noord-zuid) referentie, maar de andere kant op wordt de kijkrichting bepaald door hoever de aarde gedraaid is, d.w.z. het tijdstip van waarneming. Hoewel de kijker door zijn formaat het meest opvalt, is een bijbehorend uurwerk dus een even essentieel onderdeel van een astrometrische kijker.

Dat de kijker niet vrij kan bewegen, maar alleen in één verticaal vlak, volgt uit de noodzaak van de angstwekkende precisie die vereist wordt. De mechanische onderdelen mogen niet meer speling hebben dan één duizendste millimeter, en de tijd moet veel beter bekend zijn dan één tiende seconde. Hier kan alleen aan voldaan worden met een zeer rigide opstelling met een minimum aan bewegende delen, zoals bij dit type kijker.

Het precisie uurwerk voor het klokken van sterren en voor de tijddienst.

Het precisie uurwerk voor het klokken van sterren en voor de tijddienst. Wijzerplaat astronomisch slingeruurwerk, A. Hohwü Sr. Amsterdam, 1860-1861 (collectie Rijksmuseum Boerhaave V03461

Om de waarnemingen met de vereiste nauwkeurigheid voor allerlei effecten te kunnen corrigeren waren dan ook allerlei hulp metingen nodig. O.m. meting van de horizontaal met waterpassen aan de kijker-as, de verticaal met de spiegeling in een schaal met kwik midden onder de kijker, en de noord-zuid richting met speciale bakens aan de overkant van de Witte Singel en in de Hortus Botanicus. Verder moesten alle waarnemingen herhaald worden in diverse standen van de kijker en met verwisseling van de lenzen. Het was zelfs zo dat de assistent die de gradenboog cirkels af moest lezen, als hij even weg moest, afgelost werd door een ander, om het effect van zijn lichaamswarmte op de opstelling constant te houden. De opvallende blikken dozen aan de uiteinden van de horizontale kijker-as zijn ook nodig om vervorming door warmte te voorkomen. In deze dozen zit de verlichting voor de kijker kruisdraden, via de holle as. Aanvankelijk was dat petroleum licht en dat gaf flink wat ongewenste warmte af, die ver weg gehouden moest worden. Een onverklaarbare afwijking van metingen bleek veroorzaakt te worden door het jaarlijks wisselende gewicht van een kolenkelder verderop in het gebouw. Zelfs dat telde.Het zal duidelijk zijn dat het uitwerken van al die waarnemingen, om één enkele sterpositie te krijgen, arbeidsintensief was.  Één derde van de staf bestond dan ook uit “computers”. En dat waren in die tijd geen machines, maar de functiebenaming voor (menselijke) rekenaars.

De merktekens bij de Witte Singel en Hortus Botanicus (omcirkeld).

De merktekens bij de Witte Singel en Hortus Botanicus (omcirkeld).

De meridiaankijker (Pistor&Martins, Berlijn) was het hoofdinstrument van de in 1861 opgeleverde nieuwe “Leidse Sterrewacht” gebouw. Het was de kroon op het werk van Frederik Kaiser, die er onvermoeibaar voor geijverd had vanaf zijn aanstelling als directeur in 1837. Dit instituut bracht de aansluiting tot stand van de Sterrewacht met de Europese wetenschap. Dat heeft doorgewerkt tot de huidige tijd. Sindsdien zijn er kleine verbeteringen aangebracht, o.m. bij de verlichting, de tijdregistratie op ponsband (Mayer&Wolf, Wenen), en bij de aflezing van de gradenboog cirkels door ze op te nemen met de opvallend zichtbare foto camera’s.

De waarnemingen werden een eeuw geleden nog even bedreigd toen de uitleg van de stad aan de overkant van  de Witte Singel begon. De Sterrewacht kreeg voor elkaar dat de strook land recht voor de meridiaankijker niet bebouwd zou worden. Dat werd een strook achtertuinen die er nu nog is. Oppositie hiertegen werd gevoerd door hoogleraar theologie H. Oort – de grootvader van de later beroemde hoogleraar-directeur van de Sterrewacht J. Oort…

Er zijn talloze waarnemingen verricht met de meridiaankijker. Als neventaak werd ook twee keer per week de burgerlijke tijd bijgehouden voor vooral scheepvaart, spoorwegen, en gemeentehuizen. (De meridiaankijker heeft echter nooit als nulpunt gediend voor een nationale tijd, of kartering.)

De kijker bleef in bedrijf tot ongeveer 1955, waarna hij verhuisde naar Rijksmuseum Boerhaave. Ook de bijbehorende klok (Hohwü nr. 17, Amsterdam) staat bij  ons. Wel is de fundering van de kijker nog te zien in het Bezoekers Centrum van de Oude Sterrewacht. Het gebouw zelf is verder in gebruik door de rechten faculteit, de vroegere meridiaanzaal is nu koffie- en werkruimte.

Zoek op