Geleerden en straatnamen in de Watergraafsmeer – deel 5

Bron: #Dwars editie 206 – Tekst: Robert van Andel –  Illustratie: Henk Pouw

Warm en koud meten in De Wetbuurt

De Wetbuurt ligt aan het vervolg van de Weesperzijde ten zuidoosten van het Amstelstation. Het is één van de twee buurten – de ander is Tuindorp Amstelstation – in de wijk Amsteldorp. Het eerste stratenplan ontstond in 1891 in de toen zelfstandige gemeente Watergraafsmeer. Na de annexatie door Amsterdam werden de oorspronkelijke straatnamen, De Wetstraat, Steinstraat en Bothastraat vervangen omdat die er ook al waren in de Transvaalbuurt. De buurt bleef desondanks bekend als De Wetbuurt.

De gemeente Amsterdam koos namen die verbonden zijn met het meten van de temperatuur. De Zweed Anders Celsius (1701-1742), hoogleraar sterrenkunde aan de universiteit te Uppsala, is de naamgever van de aan hem toegeschreven eenheid van temperatuurmeting die vrijwel overal ter wereld gangbaar is (afgekort ˚C).
De Pool/Duitser Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) uit Gdansk – die als jonge man naar Nederland kwam, hier woonde en werkte en begraven werd in de Kloosterkerk te Den Haag – is de naamgever van de met name in de Verenigde Staten gangbare eenheid van temperatuurmeting (afgekort ˚F).
De temperatuureenheid Reaumur, met de naam van de Fransman René-Antoine Ferchault de Reaumur (1683-1757), heeft nu nauwelijks nog praktische betekenis.

Uithoek
Keurig naast elkaar kregen zij alle drie hun straat in De Wetbuurt. En Fahrenheit kreeg zelfs een tweede vernoeming met de Fahrenheitsingel. Dicht tegen de dijk van de Weespertrekvaart is de bebouwing duidelijk het oudst. Waar de straten verder de polder ingaan, is de bebouwing onmiskenbaar van later datum. Een wandeling door deze straten gaf lang de indruk van een dorp in een uithoek van Amsterdam. De laatste jaren is aan de overkant van de Weespertrekvaart een wat opgepropt villawijkje verrezen. De Wetbuurt is daarmee nu in een ander perspectief komen te staan.

Vloeistofkolom
Wat dreef deze drie tijdgenoten, Reaumur, Fahrenheit en Celsius – twee overbekend en één vrijwel vergeten – rond het jaar 1700? De wetenschappelijke revolutie in het Europa van de 16^de en 17^de eeuw veranderde de relatie tussen de samenleving – vooral de intelligentsia daarbinnen – en de natuurlijke omgeving. Het begrijpen van verschijnselen in de natuur bestond steeds minder uit het alleen maar teruggrijpen op oude, speculatieve inzichten. Over achterliggende oorzaken van natuurverschijnselen werden nu hypothesen geformuleerd die onderzocht werden op houdbaarheid aan de hand van proeven. Bij observaties van chemische en natuurkundige processen was men zich bewust van de afhankelijkheid van de temperatuur waarbij die processen plaatsvinden, en dat vroeg om een methode om temperatuur te meten, om een thermometer.
Vanaf vroeg in de 17^de eeuw ontwikkelde de klassieke thermometer zich tot het vertrouwde meetinstrument, dat bestaat uit een gesloten glazen reservoir met daarin een vloeistof – kwik of gekleurde alcohol –, met vanuit dit reservoir een uitloper – een dun glazen buisje omhoog waarin het vloeistofniveau stijgt door uitzetting / volumetoename bij verwarming en daalt door verdichting / volumekrimp bij afkoeling –, en met naast het buisje een schaal waaraan de temperatuur bij de hoogte van de vloeistofkolom afgelezen kan worden in de eenheid waaruit de schaal opgebouwd is, tegenwoordig uitsluitend nog met als eenheid Celsius of Fahrenheit.

Schaalverdeling
De thermometer als instrument is allerminst de uitvinding van één of enkelen. Galileo Gallilei liet al rond 1600 een instrument bouwen dat met gebruik van de wet van Archimedes – de verklaring voor opstijgen of dalen van lichamen in vloeistof – temperatuursverschillen zichtbaar kom maken, een ‘thermoscoop’. Dit was dus nog geen meetinstrument. Fahrenheit moet bij de ontwikkeling van de thermometer apart genoemd worden. Als begenadigd instrumentbouwer bracht hij grote kwalitatieve verbeteringen aan in de betrouwbaarheid / reproduceerbaarheid van metingen met door hem gebouwde thermometers. In Museum Boerhaave te Leiden zijn prachtige exemplaren van zijn hand te bewonderen. Hij was de eerste die het thermometerreservoir vulde met kwik en de eerste die de schaalverdeling toevoegde die uitging van duidelijk gedefinieerde referentiepunten.

Fahrenheits keuze van de referentiepunten voor zijn temperatuurschaal publiceerde hij in een artikel in 1724. Als referentie voor het koudste punt op zijn schaal, de nul, koos hij het koudste in die tijd beschikbare mengsel bestaande uit één deel water, één deel ijs en één deel ammoniumchloride (een zout als antivries). Als tweede referentiepunt koos hij een mengsel van één deel water en één deel ijs, zuiver ijswater, en stelde dit op 32 op zijn schaal. Vervolgens vond hij dat de normale menselijke lichaamstemperatuur driemaal 32, dus 96 eenheden boven zijn nulpunt ligt. Het kookpunt van water vond hij 212 eenheden op zijn schaal.

Beheersing van temperatuur
In Nederland en in grote delen van de wereld zijn we vertrouwd met de temperatuurschaal van Celsius en we ervaren die als volstrekt logisch. We dreigen dan te vergeten dat iedere temperatuurschaal een keuze is. Nu is op iedere Celsiusschaal de referentie voor het nulpunt zuiver ijswater, terwijl zuiver kokend water de referentie voor het punt 100 geeft, waardoor tussenliggend 100 eenheden/graden Celsius gevonden worden. Een bijzonderheid daarbij is dat Celsius zelf in 1742 een iets andere schaal  voorstelde; hij gaf kokend water de waarde nul en telde naar de koude toe; ijswater kreeg de waarde 100. Aan zijn familielid Carolus Linnaeus wordt toegeschreven dat die de omkering van de Celsiusschaal – na de dood van Celsius – bepleitte uit praktische overwegingen. Als initiator van deze omkering wordt ook de naam van een Fransman Jean-Pierre Crispin genoemd.
De aandacht voor warmte en koude en voor het beheersen daarvan speelde een enorme rol door de hele menselijke evolutie. Denk aan kleding, huisvesting, voedselbereiding en hygiëne. Over wat warmte nu eigenlijk is bestond slechts een speculatief idee als iets wat stroomt, ‘phlogiston’, en dat bij verbranding vrijkomt. Temperatuurbeheersing door te kunnen meten was een enorme sprong vooruit, maar maakte nog helemaal niets duidelijk over de achtergrond, de ware aard, van de verschijnselen warmte en koude.

Nulpunt
In het begin van de 19^de eeuw vonden er twee ontdekkingen plaats die het eerste zicht gaven op de natuurkundige aard van warmte. William Herschel, naamgever van de Herschelstraat in Middenmeer-Noord en ontdekker van de planeet Uranus, stelde in 1800 vast dat naast het rood van het door een prisma gesplitste zonlicht, warmtestraling te vinden was. Nu staat dit bekend als de infrarode elektromagnetische straling, die alle voorwerpen afgeven.
In 1827 nam de Schotse botanicus Robert Brown onder zijn microscoop ongerichte, onrustige bewegingen waar van in water zwevende minuscule deeltjes van stuifmeelkorrels. De onrust bleek toe te nemen met de stijging van de temperatuur. Nu staat vast dat deze beweging voortkomt uit de interactie van die deeltjes met watermoleculen die hun eigen warmteafhankelijke bewegingen maken.
Duidelijk werd dat temperatuur enerzijds onbeperkt kan oplopen, maar dat anderzijds temperatuurmeten een absolute ondergrens kent waar alles stilstaat en dus geen warmte is. William Thomson (1824-1907), de latere Lord Kelvin en vernoemd in de Lord Kelvinstraat in Middenmeer, stelde in 1848 een absolute temperatuurschaal voor met het nulpunt precies daar waar geen warmte meer is, de Kelvinschaal (afgekort ˚K). In de Kelvinschaal ligt het nulpunt bij  -273,15 ˚C. Het benaderen van dit punt komt met de vernoeming van Heike Kamerlingh Onnes in de Don Boscobuurt de volgende keer aan de orde.

Geleerden en straatnamen in de Watergraafsmeer

Deel 7: De slinger van Foucault, een Frans verhaal
Deel 6: Door meten en weten
Deel 5: Warm en koud meten in De Wetbuurt
Deel 4: Johann Keplerstraat
Deel 3: Middenmeer-Noord (deel 2)
Deel 2: Middenmeer-Noord (deel 1)
Deel 1: Linnaeus