Eindelijk een klok die de tijd bijhoudt

Terug naar Christiaan Huygens

Hoewel uurwerken al lang bestaan, zijn ze tot 1656 niet erg betrouwbaar. In dat jaar komt Christiaan Huygens op het idee om de regelmaat van de beweging van een slinger te koppelen aan het mechanisme van een uurwerk. Dit levert een klok op die veel nauwkeuriger loopt dan alle tot dan toe gebouwde uurwerken. Het maakt tijdmeting dus een stuk preciezer.

Coster klok 1.jpg

Haagse klok, slingeruurwerk volgens Chr. Huygens, S. Coster, 1657 (collectie Rijksmusem Boerhaave V09853)

Huygens’ slingeruurwerk haalt zijn nauwkeurigheid uit de regelmaat van een heen en weer bewegende slinger. Een slinger beweegt uiterst regelmatig, maar is gevoelig voor de geringste verstoring. Hierop waren eerdere pogingen tot het maken van een slingerklok stukgelopen: de betrouwbaarheid van een slinger vervliegt zodra je er iets mee in beweging wilt brengen, en hij niet langer vrij beweegt.

Huygens gebruikte de slinger om de aandrijving van de klok – een zakkend gewicht of afrollende veer – in de pas te houden. Zo keerde hij de zaak om: de slinger was niet langer de aandrijving, maar de regulator van de klok. 

Het slingeruurwerk van Huygens in Rijksmuseum Boerhaave is het oudste bewaard gebleven voorbeeld van zijn uitvinding. Uurwerken haalden tot die tijd een nauwkeurigheid van 15 minuten per dag, Huygens’ klok verbeterde dat tot 15 seconden.

Klok Coster

Signering, Haagse klok, slingeruurwerk volgens Chr. Huygens, S. Coster, 1657 (collectie Rijksmusem Boerhaave V09853)

Huygens bedacht dit principe op Eerste Kerstdag 1656. Hoewel niet onbekend met het instrumentmakersvak, was Huygens zelf geen klokkenmaker. Zijn klokken werden in licentie vervaardigd door de Haagse klokkenmaker Salomon Coster. Het opschrift ‘met privilege’, op het naamplaatje van Huygens’ oudste klok in Boerhaave, wijst hierop. Coster verkreeg het octrooi voor 21 jaar, maar overleed al twee jaar na toekenning. Hierna pikten andere makers Huygens’ slingerklok op, in Nederland maar ook in Frankrijk, waar Huygens vanaf 1663 werkte. Rijksmuseum Boerhaave bezit een viertal vroege ‘Haagse’ klokken, vaak gemaakt door klokkenmakers die in Costers werkplaats waren opgeleid.

Coster klok 2.jpg

Binnenkant Haagse klok, slingeruurwerk volgens Chr. Huygens, S. Coster, 1657 (collectie Rijksmusem Boerhaave V09853)

Bovenal getuigt de slingerklok van Huygens’ uitzonderlijke gave om praktische toepassing te verbinden met rigoureuze wiskundige theorie. Voor Huygens was de slingerklok pas af toen hij de  perfecte regelmaat van haar slingerbeweging wiskundig had bewezen. 

Huygens wist dat in het slingerprincipe nog een kleine onnauwkeurigheid schuilde: wanneer de slinger een heel grote uitwijking had, zou deze, om de regelmaat te behouden, eigenlijk nét wat korter moeten worden. Hiervoor bracht hij kleine boogjes aan bij het ophangpunt van de slinger, de zogenaamde ‘wangetjes van Huygens’ (je ziet ze duidelijk op de afbeelding hierboven). Huygens spendeerde vervolgens ruim twee jaar aan de wiskundige afleiding van de exacte vorm van deze boogjes. Gaandeweg vond hij zelfs een nieuwe tak van wiskunde uit.

Als sterrenkundige had Huygens een bijzondere drijfveer om een precisie-uurwerk te ontwikkelen. Gelijktijdig met zijn werk aan het slingeruurwerk, beschreef Huygens zijn ontdekking van Saturnusmaan Titan in Systema Saturnium, Huygens’ sterrenkundeboek uit 1659. Voor het meten van omlooptijden van manen was een precisie-uurwerk onontbeerlijk. De slinger bood als bijkomend voordeel dat een waarnemer de tijd kon volgen luisterend naar het getik van de klok, zonder de maan of planeet uit het oog te hoeven verliezen. Een later slingeruurwerk, dat Huygens rond 1670 bij Isaac Thuret in Parijs bestelde, is zó gemaakt dat de slinger precies elke seconde tikt, volledig toegespitst op sterrenkundige tijdmeting. Dit maakt deze Thuret-klok het oudste sterrenkundige uurwerk dat bewaard is gebleven.

Thuretklok

Astronomisch slingeruurwerk naar Chr. Huygens, Isaac Thuret, 1665-1675 (collectie Rijksmuseum Boerhaave V09854)

Het slingeruurwerk werd niet alleen warm onthaald voor sterrenkundige waarneming, of als pronkstuk voor de vermogende elite. Ook voor de zeevaart lagen toepassingen in het verschiet. Wanneer een schipper de lokale tijd bij afvaart kon ‘meenemen’ aan boord, zo luidde het idee, dan kon hij waar ook ter wereld aan de hand van de hemellichamen zijn positie bepalen. Het slingeruurwerk was de ontbrekende schakel in een lang bestaand navigatieprobleem. Een nauwkeurige, zeewaardige klok bood forse militaire en economische voordelen, de Staten-Generaal hadden er zelfs een flink geldbedrag voor uitgeloofd.

Zover heeft Huygens’ slingerklok het nooit geschopt. Bij experimenten door de VOC bleek de regelmaat van Huygens’ slinger niet bestand tegen de ruwe condities op zee. Pogingen met dempende ophangsystemen, alternatieve slingerconstructies met veren of kogeltjes, en nog vele andere ingenieuze vondsten ten spijt, slaagde Huygens er niet in zijn uurwerk zeewaardig te maken. De vele bewaarde ontwerptekeningen illustreren hoe Huygens zich de rest van zijn carrière door het probleem van de scheepschronometer liet uitdagen. Pas in de achttiende eeuw slaagde de Brit John Harrison erin een uurwerk te maken dat nauwkeurig bleef tikken op zee.

De klok ontworpen door Christiaan Huygens is geselecteerd voor de Canon van Nederland omdat het een van de verhalen verbeeldt van het venster Christiaan Huygens. Het object is te vinden in de vaste presentatie De Gouden Eeuw. De Canon neemt je in vijftig vensters mee langs mensen, gebeurtenissen en voorwerpen die samen de geschiedenis van Nederland vertellen. 

canon

Het Nederlands Openluchtmuseum nam in 2015 het initiatief om het netwerk te organiseren. Het is een samenwerking van tal van musea. Het complete overzicht is te vinden op de website van de Canon van Nederland. Hier vind je ook meer informatie over de canon, topstukken uit andere musea, activiteiten en uittips.

Zoek op