Simon Stevin (1548-1620) : een wetenschapper met een standbeeld

Zijn levensloop Simon Stevin is volgens de meeste biografen in Brugge geboren op het einde van 1548 als buitenechtelijk kind van Catelyne vander Poort en Antheunis Stevin. Uit gedetailleerde stu-dies, gemaakt op het einde van vorige eeuw, blijkt dat Antheunis een zoon is van Adriaan Stevin, burgemeester van Veurne, en Francine de Visch, beiden welstellende inwoners van Veurne en bezitters van verschillende leengoederen in het zuiden van West-Vlaanderen. De moeder van Simon, Cathelyne, was de dochter van Hubrecht, poorter uit Ieper en was ook zeer bemiddeld. Cathelyne is op een ongekend ogenblik getrouwd met Joost Sayon, die be-hoorde tot een welgestelde Brugse koopmansfamilie; hij dreef handel met onder meer de Oostzeelanden. In de periode 1564-1567 woonde Joost samen met zijn echtgenote in het huis “Den Gouden Schilt”, Hoogstraat 37 te Brugge. Zijn broer Vincent was actief in de Brugse politiek en hij speelde een belangrijke rol tijdens het calvinistisch bewind te Brugge (1578-1584). Over het verloop van de jeugd van Simon is verder weinig geweten. Hij moet een uit-zonderlijke opleiding hebben genoten, hoewel niet bekend is waar en wanneer dit is gebeurd. Uit latere publicaties blijkt Simon een behoorlijke kennis te hebben van Latijn en Frans en had hij duidelijke noties van Italiaans en Duits. Uiteraard beheerste hij zijn moedertaal, het Neder-duits, in grote mate. In zekere van zijn geschriften beschrijft hij steden die zich bevonden in Pruisen en Polen; hij vermeldt Krakau, Danzig, Ebling en Brausberg, steden die liggen op of in de nabijheid van de rivier de Weichsel (huidige Wisla). Sommige auteurs vermelden dat hij reisde naar die streken in de periode 1571-1577. We weten wel met zekerheid dat Stevin in 1591 enkele maanden in Danzig heeft verbleven om advies te geven over waterwerken. Uit zijn publicatie Wisconstige Gedachtenissen weten we dat hij een tijd werkzaam was als boek-houder en kassier te Antwerpen. Uit documenten van het Brugs stadsarchief blijkt dat hij ook optrad als klerk in het belastingkantoor van het Brugse Vrije. Vanaf 1581 wordt Stevins levensloop duidelijker. Hij immigreert naar de calvinistische Re-publiek in het noorden. Die regio scheurde zich af van de zuidelijke katholieke Spaanse terri-toria, waarmee ze constant in termen van conflict verkeerde. Stevin wordt in 1581 ingeschre-ven in het Leidse bevolkingsregister en in 1583 komt zijn naam voor in de matrikels van de Universiteit van Leiden enkele weken voor prins Maurits zich registreerde. Simons relatie en vriendschap met die prins en latere stadhouder en kapitein-generaal van Holland en Zeeland dateert waarschijnlijk al van tijdens die studieperiode in Leiden. Tussen 1581 en 1590 publi-ceert Simon diverse hoogstaande wetenschappelijke werken over wiskunde (algebra, meet-kunde), logica, economie en fysica. Hij verwerft ook octrooien om molens te bouwen, waar-mee het water uit de lagere polders kan worden gemaald. Vanaf 1590 leveren zijn werken een bijdrage tot de opbouw en versterking van de Noordelijke Republiek of werden ze speciaal geschreven op verzoek van de prins. Hij trad in dienst van Maurits omstreeks 1593 als af-fteeckenaer der Quartieren in ’t Leger en werd later superintendent van financiën van de prins. Stevin huwde op latere leeftijd met Catharina Craiy. De datum van de huwelijkscere-monie is niet gekend maar we weten dat de ondertrouw geregistreerd is in Den Haag op 10 april 1616. Op 24 maart 1612 kocht Stevin voor 3800 gulden een nieuw gebouwd huis in de Raamstraat in Den Haag. Hier woonde hij tot aan zijn overlijden in 1620 met zijn vrouw en vier kinderen Frederik, Hendrik, Susanna en Livina. Van zijn overlijden zijn geen details ge-kend; men kan op basis van documenten enkel aantonen dat hij nog in leven was op 20 febru-ari 1620 en dat zijn dood plaatsvond vóór 18 april. Zijn weduwe hertrouwde op 14 maart 1621 met Maurice de Viry (of Virieu), baljuw van Hazerswoude bij Leiden. Ze stierf op 5 januari 1672. Zijn standbeeld Omwille van zijn connecties met Brugge tijdens zijn jeugd beslisten het West-Vlaamse Pro-vinciebestuur en het Brugse Stadsbestuur in 1839 om een standbeeld op te richten. Dat stuitte op hevig protest in het nationale parlement. De Waalse katholieke volksvertegenwoordiger Bartholémy Dumortier, een befaamd botanicus, wees er in de samenkomst van de Kamer van 20 februari 1845 op dat het ongepast was een standbeeld op te richten voor iemand die niet alleen zijn land was ontvlucht om zich aan te sluiten bij de vijand, maar die zelfs dienst had genomen in het vijandelijke leger. De uitval van Dumortier veroorzaakte nogal wat opschud-ding. Stevins verdediger werd gevonden in de liberale politicus Sylvain Van de Weyer, die Dumortier ongemeen scherp aanviel in een pamflet. Daarbij ging het eigenlijk niet meer om Stevin als historische figuur, maar wel om de betekenis van de moderne wetenschap en de liberale staat. Stevin was volgens Van de Weyer zijn vaderland ontvlucht omdat hij was ver-jaagd door de katholieke repressie, dezelfde repressie die nu de oprichting van het standbeeld wou verbieden. Het standbeeld kwam er uiteindelijk. De inhuldiging was gepland op 26 juli 1846. Er was echter één probleem, het standbeeld was niet klaar. De officiële plechtigheid ging door, maar dan met een gipsen beeld. Eén jaar later werd het definitieve beeld aange-bracht. Het was het eerste opgerichte standbeeld in Brugge van een bekende historische figuur; andere volgden. Het standbeeld van Simon Stevin in Brugge staat op het Simon Stevinplein. Het monument is drie meter hoog, één meter breed en twee meter diep. Het beeld van de Belgische beeldhou-wer Louis Eugène Simonis is gemaakt van brons en de sokkel van arduinsteen. Voor elke Bruggeling is het een in het oog springend merkpunt in de binnenstad. Het beeld zelf toont niet alleen de figuur Stevin zoals bekend op een schilderij dat kort na Stevins dood werd vervaardigd. De attributen aangebracht rond het standbeeld verwijzen naar grote wetenschappelijke prestaties van Simon. De passer in zijn hand verzinnebeeldt zijn ideeën in de wiskunde, het symbool de clootcrans, op het manuscript in zijn linkerhand weer-spiegelt één van zijn grootste prestaties in de fysica, op de zijkanten van de blokjes onder zijn linkerhand staan zijn zeilwagen, de spilsluis, de figuren die samenhangen met zijn belangrijk-ste ontdekking op het gebied van de hydrostatica, wat later de hydrostatische paradox is ge-noemd en de wereldbol aan zijn rechtervoet verwijst naar zijn interesse voor het wereldbeeld. De zeilwagen De grootste populariteit verwierf Stevin bij het gewone volk met zijn zeilwagen, die zeker al gebouwd was tussen 1600 en 1602. Er zijn verschillende tekeningen van gemaakt. Een van de bekendste is die van Jacob De Gheyn. Hugo Grotius maakte over het voertuig wel vierentwin-tig gedichten in het Latijn en het Grieks die als omlijsting van de gravure van De Gheyn wer-den toegevoegd. Hieruit blijkt dat de wagen werd vervaardigd als hebbeding voor de prins. We vernemen dat er op een zonnige voorjaarsdag in mei 1602 28 personen meereden. De prins hanteerde zelf het roer. Verscheidene hoge prominenten, die aan het hof van de prins verble-ven reden mee, o.a. Frederik Hendrik, halfbroer van Maurits, Ulric van Holstein, broer van de Deense koning Christiaan IV, de Spaanse admiraal Mendoza, gevangengenomen tijdens de slag bij Nieuwpoort (1600), de heer van Busenvael, ambassadeur van Frankrijk. Er zijn ook adellijke toeschouwers, o.a. Maurits’ minnares Margaretha van Mechelen, de echtgenote van De Gheyn, Eva, en hun zoontje. Na de beroemde eerste tocht werd de zeilwagen van Stevin gestald op een terrein achter de kerk in de Scheveningse Keizerstraat en twee eeuwen lang door de stadhouders benut ter verstrooiing van vorstelijke gezelschappen. De wagen verkeer-de echter aan het begin van de 19de eeuw in zo'n vervallen staat, dat hij werd verkocht. Belangrijkste wiskundige vondst: De Thiende Simon Stevins ingrijpendste wiskundige vondst is zijn elegante manier om decimale breuken voor te stellen en er elementaire bewerkingen mee uit te voeren. Hij publiceerde hierover in 1585 het essay De Thiende. Dit minuscule werkje van 37 kleine pagina’s bevat de beschrijving van de decimale breuken, hun toepassing in optelling, aftrekking, vermenigvuldiging, deling en summier ook worteltrekking. In het Aenhangsel van De Thiende heeft Stevin het over de praktische toepassingen van decimale breuken voor het opdelen in tiendelige fracties van mun-ten, lengte-, oppervlakte- en inhoudsmaten. Hierin was hij visionair. Naast een Franse en een Deense vertaling is er ook een Engelse die werd voorbereid door Robert Norton, een ingenieur en kanonnier in koninklijke dienst, en in 1608 gepubliceerd onder de titel Disme or The Art of Tenths. De echte doorbraak van het decimale systeem en het daaraan gekoppelde metriek stel-sel kwam er pas onder de invloed van de Franse Revolutie, tweehonderd jaar na de publicatie van De Thiende. Bijna gelijktijdig met Frankrijk volgde de prille nieuwe staat aan de ander kant van de oceaan, de Verenigde Staten. Eén van de eerste beslissingen van de onafhankelij-ke natie was de invoering van een muntsysteem voor gebruik in de handelsactiviteiten. Tho-mas Jefferson pleitte samen met Alexander Hamilton en de financier Robert Morris voor een decimale munteenheid. De pleitbezorgers voor dergelijke munt verwezen naar Disme: The Art of Tenths. Nog steeds wordt in de Verenigde Staten het tiende deel van een dollar als dime omschreven. De letter “s” is in de loop der jaren weggevallen in de naam. De Beghinselen der Weegconst: de clootcrans In de Weeghconst is Stevins visionaire gedachte-experiment met de clootcrans het meest in het oog springende vraagstuk. Stevin richt zich hier op krachten die werken op voorwerpen langs scheve, d.i. niet-verticale, richtingen. Hij inspireerde zich op ambachtelijke praktijken op bouwwerven, scheepswerven, bij het lossen en laden in de havens, waar naast op- en neer-waartse werkende krachten evenzeer trek- en duwkrachten in schuine richtingen worden toe-gepast. Het eigenlijke bewijs, dat bereikt wordt zonder enig wiskundig instrumentarium, be-halve dan hoogst elementaire meetkunde en het principe van perpetuum mobile dat Stevin in zijn eigen taal als het eeuwig roersel omschrijft, is al veelvuldig in de literatuur besproken en is zeer technisch. We kunnen hier de achterliggende idee als volgt omschrijven. Op de figuur zien we twee en vier gelijke bolletjes, respectievelijk op een korte en een langere schuine hel-ling of zijde, verbonden. Uit het gevoerde bewijs blijkt dat de twee bolletjes de vier bolletjes in perfect evenwicht houden als de zijden onder een gegeven hoek ten opzichte van het grondvlak staan. Voortbouwend op dit resultaat van het hellend vlak kwam Stevin tot de fundamentele samenstellingswet voor twee krachten. Hij wordt dan ook in de literatuur te-recht vermeld als de invoerder van het parallellogram der krachten. De Beghinselen des Waterwichts: de hydrostatische paradox Het hoogtepunt in het Waterwicht is voorstel X waar de “hydrostatische paradox” wordt be-handeld. Dit verschijnsel kreeg pas door toedoen van Robert Boyle (1627-1691) zijn naam maar is wel degelijk een ontdekking van Stevin. In leerboeken wordt Stevins paradox ge-woonlijk ingeleid langs het principe van communicerende vaten. We worden dagelijks met de paradox geconfronteerd. We vinden het meer dan normaal dat de thee in de tuit van een theepot even hoog staat als in pot zelf. Terug intuïtief kunnen we denken dat omdat het vo-lume in de pot thee zoveel groter is dat de druk zoveel zwaarder zou moeten zijn en een thee-pot zou onbruikbaar zijn omdat de vloeistof uit de tuit zou spuiten. We realiseren ons uit de praktijk dat dit niet zo is. Iets dergelijks geldt ook voor de zijwaartse druk van water aan de beide zijden van een sluisdeur als het water binnen en buiten even hoog staat. Aan de ene kant drukt bijvoorbeeld de hele zee, aan de andere kant het beperkte watervolume in de ach-terliggende sluis. De druk per vierkante centimeter is echter binnen en buiten gelijk en dus ook op de binnen- en buitenkant van de sluisdeur. De paradox wordt dus opgeheven doordat de druk niet blijkt af te hangen van de hoeveelheid vloeistof maar van de hoogte van een wa-terkolom in relatie tot de bodem waarop die drukt. Stevin beschrijft dit fenomeen op de pagi-na weergegeven in de figuur waar hij verschillende recipiënten getekend heeft, waar hij de druk beschrijft op de bodem weergegeven als EF. De modern geformuleerde versie van die paradox luidt: De drukkracht op de horizontale bodem van een vat is evenredig met het oppervlak van de bodem en de hoogte van de bovenstaande vloeistofzuil. Ze is onafhankelijk van de vorm van het vat. Merk op dat de drukkracht op de bodem niet overeen komt met het gewicht van de totaal aanwezige vloeistof. We kunnen concluderen dat Stevin hier een methodologie in de natuurkunde heeft ingevoerd, die hij ook in andere disciplines hanteerde, namelijk de expliciete koppeling van theorie en praktijk, of spiegheling en daet. Daet betekent hier meer dan in andere wetenschappen veeleer een proefondervindelijke toets van de theorie. Die nieuwe stap van methodiek wordt meestal uitsluitend toegeschreven aan Galilei Galileo, maar niettemin moeten we erkennen dat Stevin hem vooraf ging. Stevin bracht de natuurkunde van Archimedes en Aristoteles weer in de aandacht en opende de weg voor grote navolgers zoals Christiaan Huygens, Blaise Pascal en Isaac Newton De spilsluizen De afwatering van vochtige gebieden werd verbeterd door Stevins bijdragen aan de kennis over sluizenwerking. Hij optimaliseerde de structuur van bestaande sluizen en ontwikkelde ook een nieuwe soort, de spilsluis. De spilsluis was een nieuwe vondst van Stevin. Hij bracht een spildeur aan in een stel puntdeuren van een schutsluis. Deze sluis bevat een deur EFGH, die draait om een verticale as IK, welke op enige afstand van het midden van EF is aangebracht. Het geheel is verticaal verplaatsbaar in een raam ABCD, dat als sluitstuk een ijzeren draaiboom (NPOM) bezit, die met klink N kan worden vastgezet. Deze sluizen werden niet enkel ingezet voor droogleggingswerken, maar leverden ook een bijdrage aan baggerwerken in de havens. In zijn ‘Nieuwe Maniere van Sterctebou, door Spilsluysen’ (1617) kaartte Stevin immers het pro-bleem aan van het zich in de haven ophopende zand. De zandplaten die zo ontstonden be-zorgden de scheepvaart ernstige hinder en moesten, aldus Stevin, aangepakt worden door ‘ha-venschuring’: het wegspoelen van de obstakels door water dat met grote kracht erlangs gedre-ven werd. Daartoe moesten op strategische punten sluizen aangebracht worden, waarachter het water kon stijgen. Vervolgens kon men de spildeuren openen, waardoor het snelstromende water een deel van de zandplaat zou wegspoelen. Dit concept van de waterschuring met be-hulp van sluizen zou al snel toegepast worden in plannen ter verbetering van de toegankelijk-heid van havens en vaarwegen. Stevin vroeg in zijn tijd overigens ook al een patent aan op een ontwerp van schepen, die met behulp van ‘baggernetten’ klei, zand, slib en modder verwijder-den uit havengebieden. De opvattingen van Stevin zijn ook toegepast bij de aanleg van de nieuwe Oostendse haven in 1605. De haven was immers in 1604 vernield tijdens een belege-ring door Spaanse troepen onder leiding van Albrecht. De heropbouw werd gecoördineerd door Wenceslas Cobergher, de architect en ingenieur van de aartshertogen, maar in het ont-werp en gebruik van sluizen zijn de opvattingen van Stevin manifest zichtbaar. Zo werden sluizen in het ontwerp opgenomen die moesten instaan voor het vergemakkelijken van het uit-schuren van de haven via spuipolders. In de verdere geschiedenis van de Oostendse haven werden nog vijf spuikommen met sluizen aangelegd, die allemaal tot doel hadden het dicht-slibben van de vaargeulen tegen te gaan. Pas in 1926 werd deze manier van havenschuring definitief opgegeven in Oostende en namen baggerboten de taak over. De wereldbol Tijdens de Renaissance ontdekte de Poolse astronoom Niklas Kopperningk (Nicolaus Coper-nicus, 1473-1543) dat het tot dan toe geaccepteerde wereldbeeld van Ptolemaeus niet klopte met zijn waarnemingen en berekeningen. Hij kwam tot de vaststelling dat niet de zon om de aarde draaide, maar de aarde om de zon. Hij verving het geocentrische stelsel door het helio-centrische stelsel (helios = zon). Deze theorie en uitvoerige argumentaties daarvoor zijn door Copernicus beschreven in zijn grote werk De Revolutionibus orbium coelestium (Over de om-wentelingen der Hemelkringen). Stevin bundelde zijn lessen en gesprekken met prins Maurits in zijn Wisconstige Gedachtenissen (1605-1608). Eén van de meest indrukwekkende geschrif-ten hierin is De Hemelloop, een zeer uitgebreide verhandeling over wat bekend was over het zonnestelsel. In het derde deel met de titel Derde bouck des hemelloops vande vinding der dwaelderloopen, deur wisconstighe wercking ghegront opde wesentlicke stelling des roerenden Ertcloots beschrijft de beweging van de planeten bij de veronderstelling van een bewegende aarde. Zo-als hierboven blijkt spreekt Stevin van de Dwaelderloopen, het bewegen van de planeten. Op een bijgevoegde figuur plaatst hij alle bekende planeten in de juiste volgorde. Hij laat ze nog bewegen op cirkelvormige banen. Het is Kepler die later de ellipsoïde banen introduceert. Men moet zich wel realiseren dat de heliocentrisch leer in Stevins tijd door velen als godslastering werd beschouwd. De Nederlandse theoloog Emmius kwalificeerde de astronomische theorieën van Stevin als slecht en hij vond het spijtig dat de naam van de prins verbonden zou worden met dit “vuil”. Meer info in - Filip G. Droste, Simon Stevin, Wetenschapper in oorlogstijd, 1548-1620, 2007, Uitge-verij Aspect. - Jozef T. Devreese & Guido Vanden Berghe, “Wonder en is gheen wonder”, de geniale wereld van Simon Stevin, 1548-1620, Davidsfonds Leuven. - Tentoonstelling Simon Stevin van Brugghe, 1548-1620, Hij veranderde de wereld. Stadsarchief Brugge, Burg, 28 augustus – 29 november 2020