De wetenschappelijke revolutie

beeld: Dick Tuinder

De strijd tussen de cartesianen en de aristotelianen wordt vaak gezien als het beginpunt van de revolutie in de natuurwetenschappen. Maar hoe scherp waren de scheidslijnen?

FLORIS COHEN
DE HERSCHEPPING VAN DE WERELD: HET ONTSTAAN VAN DE MODERNE NATUURWETENSCHAP VERKLAARD
Bert Bakker, 299 blz., € 29,95

LUUC KOOIJMANS
GEVAARLIJKE KENNIS: INZICHT EN ANGST IN DE DAGEN VAN JAN SWAMMERDAM
Bert Bakker, 377 blz., € 37,50

LISA ROBERTS, SIMON SCHAFFER, PETER DEAR (ED.)
THE MINDFUL HAND: INQUIRY AND INVENTION FROM THE LATE RENAISSANCE TO EARLY INDUSTRIALISATION
Koninklijke Nederlandse Akademie van Natuurwetenschappen, 503 blz., € 89,-

Medium cover

Als het aan Marianne Thieme, Volkert van der Graaf, Paul Cliteur of andere radicale dierenvrienden had gelegen, zette onze huisarts nog altijd bloedzuigers en tuurde hij lang en diepzinnig in onze ochtendurine. Toen in de zestiende eeuw figuren als Leonardo da Vinci en Vesalius serieus onderzoek gingen doen naar de menselijke anatomie konden zij zich nog beperken tot het snijden in lijken. In de daaropvolgende eeuw wilden onderzoekers echter ontdekken hoe het menselijk lichaam functioneerde, en daarvoor waren lijken natuurlijk niet geschikt. Vandaar dat de Deen Niels Stensen, die bekender werd onder zijn verlatiniseerde naam Steno, en de Nederlanders Reinier de Graaf en Jan Swammerdam hun scalpels in allerlei nog levende wezens zetten. Voor het onderzoek naar de werking van spieren en zenuwen kon men nog koudbloedige dieren als kikkers demonteren, maar voor het onderzoek naar bijvoorbeeld de ademhaling, de werking van klieren en het functioneren van het hart was het nodig zoogdieren te gebruiken. Die waren bovendien een paar maatjes groter, zodat men het allemaal wat beter kon zien.
Voor zijn proefschrift De respiratione (Over de ademhaling) deed Swammerdam onder meer experimenten met honden, waarbij sommige exemplaren een tijdlang onder water werden gehouden terwijl ze ademden via een slang die rechtstreeks met hun longen was verbonden. In Luuc Kooijmans’ Gevaarlijke kennis, waarin Swammerdam centraal staat maar dat ook aandacht besteedt aan diens collegae, staat een gruwelijke tekening van een opengesneden hond. De bek van het dier is dichtgebonden, en van zijn keel tot aan de afgebonden urineleider hebben we volledig zicht op aders, luchtpijp en ingewanden. Tijdens dergelijke helse ontledingen werden honden soms meer dan drie uur in leven gehouden, wat ook voor de onderzoekers en omstanders geen pretje geweest moet zijn. Zo schreef Stensen in een brief: ‘Ik moet toegeven dat ik het afschuwelijk vind om ze zo langdurig te kwellen. De cartesianen zijn trots op hun filosofische systeem, maar ik wilde dat ik net zo hard als zij kon geloven dat dieren geen ziel hebben!’
Volgens Descartes waren materie en geest van elkaar gescheiden en bestonden dieren louter uit materie. Dat betekende niet alleen dat ze, in tegenstelling tot de mens, niet konden denken, maar ook dat ze geen emoties kenden en dus niet konden lijden. Dieren reageerden zuiver mechanisch en waren in feite niet meer dan automaten. Terwijl hij met messen en tangen in het binnenste van de hond aan het wroeten was, en het dier met rollende ogen lag te piepen en te janken, besefte Stensen dat Descartes ongelijk had.
Stensens experimenten met honden vonden plaats in de jaren zestig van de zeventiende eeuw, toen Descartes al meer dan tien jaar dood was. In geleerde kringen woedde echter nog steeds een heftig debat tussen overtuigde cartesianen en wetenschappers die zich beriepen op de denkbeelden van Aristoteles. Diens filosofie, waarin verandering niets anders is dan de verwezenlijking van een vooraf gegeven doel, vormde sinds de Middeleeuwen de grondslag voor alle onderzoek naar de natuur. Hierbij werd elk verschijnsel verklaard door terug te redeneren naar dit eerste beginsel, zodat een experiment hooguit kon dienen om de theorie te bevestigen. Ook Descartes ging uit van een eerste beginsel, maar in navolging van de Zeeuwse theoloog en kaarsenmaker Isaac Beeckman koos hij hiervoor de atoomleer van Epicurus, al vatten beiden die niet statisch op maar trachtten zij alles te verklaren vanuit de beweging van de allerkleinste materiedeeltjes.
De strijd tussen de cartesianen en de aristotelianen wordt vaak gezien als het begin van een radicale omwenteling in het denken over de natuur, als een intellectuele revolutie die een van de oorzaken vormde van een revolutie in de natuurwetenschappen. Uit de opmerking van Stensen, die niets wilde weten van de in zijn ogen antiquarische natuurkennis van de aristotelianen, blijkt echter dat de scheidslijnen minder eenduidig waren. In zijn De herschepping van de wereld probeert wetenschapshistoricus Floris Cohen de immense vooruitgang die de natuurwetenschappen tussen pakweg 1600 en 1750 boekten, op overzichtelijke wijze in kaart te brengen.
Waar het gaat om kennis van de natuur had de mensheid al eerder bloeiperiodes doorgemaakt, te weten in China (vanaf de zesde eeuw voor Christus), het oude Griekenland (300-150 voor Christus) en de islambeschaving (900-1050). Terwijl daar na een zogenaamd ‘gulden tijdperk’ onherroepelijk het verval intrad, bleek de opbloei die de wetenschappen in Europa vanaf de Renaissance doormaakten niet te verdwijnen maar juist steeds grotere hoogte te bereiken. Volgens Cohen moeten we ons niet afvragen waarom die eerdere beschavingen terugvallen, omdat dat nu eenmaal de normale gang van zaken is. Volgens hem is de vraag waarom in Europa het verval niet intrad.
Omdat hij het begrip ‘natuurwetenschap’ wil reserveren voor datgene wat in de loop van de zeventiende eeuw ontstaat, spreekt hij voor de periode daarvoor van ‘vormen van natuurkennis’. Omdat de sterk empirische en praktische benadering van de Chinezen geen invloed op het Westen heeft uitgeoefend, besteedt hij daar weinig aandacht aan, al laat hij wel zien dat door die methode én de sterke afsluiting van de buitenwereld de stagnatie zo goed als onvermijdelijk was.
De intellectualistische benadering van de oude Grieken heeft daarentegen wel een ongekende impact gehad op het denken in de islambeschaving van het Midden-Oosten en Noord-Afrika, en op het christelijke Europa. Hierbij maakt Cohen een onderscheid tussen twee benaderingen, die van Athene en Alexandrië. ‘Athene’ was filosofisch gericht en zocht naar eerste beginselen om de verschijnselen in de natuur te kunnen verklaren. Naast de ‘scholen’ van Aristoteles en Epicurus waren er nog de natuurfilosofieën van Plato en van de Stoa, terwijl de sceptische school van Pyrrho juist dat zoeken naar eerste beginselen bekritiseerde. In het door Alexander de Grote gestichte Alexandrië benaderden denkers als Archimedes en Euclides de natuur niet op een filosofische, maar op een abstract-wiskundige manier.
Nadat in zowel Athene als Alexandrië het verval was ingetreden, werd de Griekse natuurkennis driemaal ‘overgeplant’. Eerst vond er in de achtste eeuw een vertaalslag naar het Arabisch plaats, vervolgens werd vanaf de elfde eeuw de Griekse natuurkennis vertaald van het Arabisch in het Latijn, terwijl na de val van Constantinopel in 1453 opeens de oorspronkelijke Griekse teksten beschikbaar kwamen. In alle drie gevallen zorgde de culturele transplantatie voor een enorme stimulans voor het denken over en onderzoek naar de natuur. Het verschil is echter dat bij de eerste twee transplantaties na de bloeiperiode een vrij steile neergang inzette, terwijl dat verval in het Europa van de Renaissance niet optrad.
Hier begon rond 1600 zowel de ‘Atheense’ als de ‘Alexandrijnse’ benadering aan een enorme ontwikkeling, terwijl eveneens een grote sprong voorwaarts werd gemaakt door een derde vorm van natuurkennis, die vanaf de vijftiende eeuw sterk in opkomst was en die uitging van waarneming en ervaring. Deze empirische benadering gaat niet uit van een vooropgezet idee of een abstracte redenering, maar verzamelt eerst zo veel mogelijk feiten. Bovendien is deze vorm van natuurkennis sterk praktisch gericht en worden experimenten niet alleen uitgevoerd om hypotheses te toetsen, maar ook om nieuwe inzichten te krijgen.
Terwijl de grootste vooruitgang werd geboekt door de ‘Alexandrijnen’ Kepler en Galilei, die tot een fundamenteel nieuwe visie op het verschijnsel beweging kwamen, kwam een ‘Athener’ als Descartes langs geheel andere weg tot ongeveer dezelfde inzichten. En nadat in dezelfde tijd Francis Bacon op eloquente wijze het belang van het opsporend experiment had bepleit, overigens zonder zelf zijn handen daaraan vuil te maken, maakten onderzoekers als Harvey, Stensen en Swammerdam een begin met werkelijk wetenschappelijk onderzoek naar de levende natuur, terwijl deze methode ook vruchten afwierp waar het onderwerpen als mechanica, optica en hydraulica betrof. Deze drie revolutionaire ontwikkelingen culmineerden uiteindelijk in het werk van Newton.
Dit was volgens Cohen allesbehalve vanzelfsprekend, aangezien Europa tussen ongeveer 1645 en 1660 ‘door het oog van de naald’ kroop. De weerstanden die de snelle ontwikkelingen opriepen waren zo immens dat de wetenschappelijke revolutie dreigde vast te lopen door censuur en zelfcensuur. Omdat de nieuwlichters God leken weg te dringen of zelfs overbodig te maken, moesten kerkelijke autoriteiten wel reageren. Overigens laat Cohen zien dat wanneer Galilei minder eigengereid en arrogant was geweest, de Inquisitie het wellicht niet tot een proces had laten komen. Maar het waren niet alleen roomse of calvinistische scherpslijpers die schrokken van de uitkomsten van de natuuronderzoekers, ook diverse wetenschappers zelf kwamen in geestelijke nood te verkeren. En dat kwam niet door het lijden van hun proefdieren. Luuc Kooijmans gaat uitgebreid in op het gevaar dat mensen als Swammerdam en Stensen onderkenden in hun eigen werk, wat ertoe leidde dat de Deen zich tot het katholicisme bekeerde en Swammerdam zich tijdelijk aansloot bij een religieuze sekte. Uit angst om – net als Spinoza – te worden uitgekreten voor atheïst, presenteerden tot in de negentiende eeuw nagenoeg alle wetenschappers hun bevindingen als bewijs voor de almacht van God. Hierdoor, en doordat vanaf de tweede helft van de zeventiende eeuw het geestelijke klimaat wat meer ontspannen werd, werd de crisis afgewend.
Het verhaal dat Cohen vertelt is bijzonder helder, maar staat haaks op de trend die de afgelopen jaren binnen de wetenschapsgeschiedenis dominant is. Wetenschapshistorici richten zich steeds minder op de geniale onderzoekers en hun baanbrekende ideeën, en meer op de economische, sociale, culturele, intellectuele en politieke context waarbinnen onderzoekers opereerden, op minder fraaie motieven als eer- en hebzucht, op de wijze waarop ideeën werden verbreid en dergelijke. Volgens de gelauwerde wetenschapshistoricus Steven Shapin heeft zich nooit een ‘coherente, cataclysmische en climactische gebeurtenis voorgedaan die de kennis van de natuur en de wijze waarop die wordt verworven fundamenteel en onherroepelijk heeft veranderd’. Zijn boek The Scientific Revolution (1996) begon hij dan ook met: ‘Dit boek gaat over iets dat nooit heeft plaatsgevonden – de wetenschappelijke revolutie.’
Ook de redacteuren van de bundel The Mindful Hand behoren tot deze school. Ze schrijven daarom voortdurend over de ‘zogenaamde wetenschappelijke revolutie’. In essays over bijvoorbeeld Huygens’ bemoeienis met de dioptrica, de zestiende-eeuwse restauratie van het waterleidingnet van Rome, de aanleg van de Beemster, chemische laboratoria in het achttiende-eeuwse Duitsland en innovatie in de Britse papierindustrie, verdwijnen de grote ideeën volledig naar de achtergrond en staat de interactie tussen praktisch handelen en wetenschappelijke inzichten centraal. Niet alleen heeft er volgens deze auteurs geen wetenschappelijke revolutie plaatsgevonden, ook de zogenaamde industriële revolutie schijnt volledig te zijn ontsproten aan het brein van eerdere, veel te schematisch denkende historici. Laat staan dat de eerste revolutie het pad heeft geëffend voor de tweede.
Hoewel de afzonderlijke essays zonder meer interessant zijn, doen de verschillende inleidingen in dit boek nogal merkwaardig aan. Alles is zo geleidelijk gegaan, de relaties tussen wetenschappers, technisch deskundigen, machthebbers en ondernemers waren zo fijnmazig en gecompliceerd, dat generalisaties zo goed als onmogelijk zijn. Hierdoor lijken vooral de redacteuren op kunstkenners die zo dicht met hun neus op een schilderij staan dat ze elke vezel van het doek en elke haar van de gebruikte penselen kunnen waarnemen, maar geen idee hebben wat het schilderij voorstelt.
Misschien dat Cohen hier en daar een detail over het hoofd ziet; wie de stand van de wetenschap rond 1700 vergelijkt met die van een eeuw eerder, moet toch wel tot de conclusie komen dat zich een revolutionaire verandering had voltrokken en dat de wereld er sindsdien volledig anders uitziet. Wanneer die wetenschappelijke revolutie van de zeventiende eeuw er niet was geweest, zouden we nog steeds in de Oude Wereld hebben geleefd, en zou de overgrote meerderheid van ons straatarm zijn geweest, een levensverwachting van ten hoogste 45 jaar hebben gehad, geplaagd zijn door tal van onbehandelbare kwalen en ongemakken, en we zouden ‘zonder vragen te stellen het letterlijk bestaan hebben aanvaard van geesten of goden of één God als de richtinggevende of zelfs allesbepalende instantie in het leven en vooral ook na de dood’. Het waren de natuurwetenschappen die deze Oude Wereld herschiepen in de Nieuwe Wereld waarin wij leven.