Digitale Ausgabe

De kennis van vele natuurverſchijnſels wordt bevor-derd door naauwkeurige metingen of door onmid-dellijke proefnemingen aan dezelve; andere daarentegenworden zoo gewijzigd door bijkomende omſtandigheden,of ondergaan zulk eene medewerking van ſtorende oor-zaken, dat zij niet te verklaren zijn dan door nadenkenen uit analogie. Tot de eerst genoemde verſchijnſelsbehooren de met de afſtanden van den evenaar vermin-derende grootte der magnetiſche krachten, de verande-ring van de temperatuur der lucht, de geſteltenis vanderzelver elektriciteit boven in den dampkring, enz. Inde andere ſoort van werking is begrepen al wat in ver-bindtenis ſtaat met de ongezondheid van den dampkring,al wat in deszelfs ongenaakbare hoogten voorvalt, devorming van de wolken en van den hagel, het beſtaanvan dampen in blaasjes, in temperaturen beneden hetvriespunt, het geraas van den donder, en het toenemender elasticiteit door ontwikkeling van warmte bij dieverdikking, welke met de voortplanting van het geluidontſtaat, enz. Toen men in de Natuurkunde nog nietdie ſtrenge methode volgde, waaraan men de grooteontdekkingen van den laatſten tijd te danken heeft, bleefalles, wat zich niet naauwkeurig en onmiddellijk metenliet, een ſpel van gewaagde en onbepaalde onderſtellin-gen. Men bedacht toen niet, dat men door eenenaauwkeurige wikking der ſtorende oorzaken en doorafſcheiding van hetgeen bij verſchijnſels, die zich alsonverklaarbaar voordeden, door bijkomende omſtandig-heden bewerkt wordt, van het onbekende tot het be-kende geraken kan, en dat natuurwetten niet alleen doorbeſchouwingen, gegrond op eene mathematiſche analyſis,maar ook door de analogie van ervaringen en onmiddel-lijke metingen kunnen ontdekt worden. |333| Onze natuurkundige boeken bevatten nog geene opga-ven van hetgeen de ſterkte der geluiden bij nacht doettoenemen. Het lust mij te beproeven, of ik die toene-ming verklaren kan uit de nieuwſte onderzoekingen no-pens de geluidsgolven; maar eer ik van de oorzaken dergezegde werking ſpreek, moet ik de bepalingen, waar-mede ik mij dezelve voorſtel, opgeven. Reeds de Ouden wisten, dat de geluiden ’s nachts inſterkte toenemen. Aristoteles ſpreekt daarvan in zijne Problemata, (Sect. 11, Quæst. 5, §. 33), en plutar-chus in zijne Zamenſpraken (Sympoſiac. L. 8, C. 3.)Het ſpreekt van zelf, dat hier alleen in aanmerking komtdie nachtelijke verſterking van het geluid, welke plaatsheeft bij ſtilte van wind. Het is mij voorgekomen, dat in de heete luchtſtreekde nachtgeluiden op de vlakten meer in ſterkte de ge-luiden van den dag overtreffen, dan op den rug der Andes, ter hoogte van 3000 metres of ellen boven dezee, (*) en meer ook in de lage gewesten van de bin-nendeelen van het vaste land, dan op de zee ver vanland. Ik heb dit denkbeeld verkregen door te vergelijkenhet geraas van den vulkaan Guacamayo met dat vanden Catopaxi, daar ik beide deze vulkauen zoowel bijdag, als ’s nachts, den eerſten op eene bergvlakte tus-ſchen de ſtad Quito en de landhoeve Chillo, en den an-deren op de Zuidzee, 50 Franſche mijlen van de Pe-ruaanſche kust hoorde. De brullingen van de vulkanender Cordillera’s volgen elkander’ doorgaans met veel ge-lijkmatigheid om de vijf minuten op; zij zijn van geeneover den rand van den krater zigtbare uitbarſtingen ver-gezeld, en luiden nu eens als ver af zijnde donder, dan

---

(*) Het ſpreekt van zelf, dat hier alleen bedoeld worden deverſchillen tusſchen de nacht- en daggeluiden van dezelfde ofalthans even hooge plaatſen; want dat het geluid verflaauwtnaar mate van zijne verheffing in den dampkring, wordt ſindslang volgens eene mathematiſche theorie geleerd; en de Heer poisson is daardoor tot het merkwaardig reſultaat gekomen, datde ſterkte van het geluid, om het even of hetzelve van bovennaar beneden of omgekeerd, loodregt of in ſchuinſche rigtingenvoortgaat, altijd alleen afhangt van de digtheid van die laagvan lucht, waarult hetzelve voortkomt. Zie Journal de l’EcolePolytechnique, T. 7. P. 328.|334| cens als herhaalde ſchoten van zwaar geſchut. Het zoubelangrijk zijn, in landen, welker grond gedurende denwinter met ſneeuw bedekt is, in de nabijheid van eenenwaterval te onderzoeken, of niet de nachtelijke toene-ming van het geluid ’s winters geringer is, dan wanneerdie grond ’s zomers geheele dagen ſterk van de zonverhit wordt. Op de vlakte, die zich om het dorp Aturès, waarzendelingen wonen, uibreidt, is het geraas van de wa-tervallen van den Oronoco, ofſchoon er deze meer daneene Franſche mijl van af zijn, nog zoo ſterk, dat menzich daar verbeeldt, digt bij de branding van eene rots-achtige kust te zijn. Dir geluid is bij nacht driemaalſterker dan bij dag, en men hoort hetzelve in de een-zame omſtreek met eene onbeſchrijfelijke verrukking.Wat nu mag wel de oorzaak zijn van dit ſterker wor-den van het geluid in eene zoo geheel onbebouwde land-ſtreek, waar de ſtilte door geenerlei andere werking inde natuur ſchijnt te worden afgebroken? Verlaging vantemperatuur doet de ſnelheid van het geluid niet toe-maar afnemen. De ſterkte van hetzelve vermindert bijtegenwind, bij verdunning der lucht, en in de hoogedampkringsgewesten, waar de deeltjes der trillende luchtin elken geluidſtraal minder digt en elastiek zijn; droogteen vochtigheid daarentegen van de lucht hebben geeneninvloed op de ſterkte van het geluid; maar in koolzuur-gas is dezelve minder, dan in eene uit ſtikgas en zuur-ſtofgas gemengde middelſtof. Ziedaar al de met eenigezekerheid bekende daadzaken, die hier in aanmerkingkomen. Men zal uit dezelve bezwaarlijk de werkingkunnen verklaren, welke hier onderzocht wordt; eenewerking intusſchen, die men ook in Europa bij iederenwaterval kan opmerken, en die een zendeling en de In-dianen van Atures reeds lang voor mijn bezoek van datdorp met bevreemding aangehoord hadden. De tempera-tuur is daar ’s nachts 3 graden van den honderddeeligenthermometer lager dan bij dag; de zigtbare vochtigheidneemt er tegelijk toe, en de damp, die den waterval be-dekt, wordt dikker. Maar, gelijk ik reeds gezegd heb,de hygroskopiſche geſteldheid van de lucht heeft geeneninvloed op de voortplanting van het geluid, en de ſnel-heid van hetzelve vermindert, naar mate de lucht kouderwordt. Men zou kunnen denken, dat in deze onbevolkte |335| oorden het gebrom en geſnor van de inſekten, hetkwinkeleren der vogels, en het geruisch van de bij denminſten wind bewegende bladen gedurende den dag eengeraas zamenſtellen, dat, uit hoofde van zijne eentoonig-heid, niet opgemerkt wordt, maar het oor echter aan-houdend vult, en daardoor den indruk van een ſterkergeraas verzwakt, tot dat de vogels en de inſekten zoo-wel, als de lucht, na het vallen van den nacht in rustgeraken. Maar deze bedenking is, hoe gegrond mendezelve, in het algemeen genomen, ook moge achten,niet toepasſelijk op de wouden aan den Oronoco. Delucht is daar aanhoudend vol van eene ontelbare menig-te moskieten, en het gebrom van de inſekten veel ſter-ker bij nacht dan bij dag, terwijl men er zelden, enniet, dan na het ondergaan van de zon, wind gewaarwordt. Ik ben veeleer van gevoelen, dat de zon den voort-gang en de ſterkte van het geluid tegenwerkt, terwijlde grond op de eene plaats heeter wordt dan op de an-dere, en hieruit luchtſtroomen, die in digtheid verſchil-len, en ſtukswijze golvingen ontſtaan. In eene ſtillelucht, hetzij dat dezelve droog of gelijkvormig metdamp, in blaasjes bevat, vervuld is, gaan de geluids-golvingen gemakkelijk voort. Maar wanneer er kleineluchtſtroomen, die warmer zijn, dan de hen omringendelucht, in velerlei rigtingen door den dampkring gaan,dan verdeelen zich de geluidsgolven overal, waar dedigtheid van de middelſtof plotſeling verandert, intweeën, en ontſtaan er ſtukswijze echo’s, die het geluiddoen verflaauwen, dewijl ééne van deszelfs golven in zichzelve terug keert. Voor zulk eene verdeeling der geluids-golven heeft ons de Heer poisson onlangs met de hemeigene ſcherpzinnigheid de theorie geleverd. Men heefthet dan, naar mijn inzien, niet daarvoor te houden, datde opgaande beweging der luchtdeeltjes in den bij dagoprijzenden luchtſtroom en in kleine ſchuinsch klimmen-de ſtroomen, de voortplanting der geluidsgolven al ſtoo-tende hindert. Een ſtoot regen de oppervlakte van eenevloeiſtof moet kringvormige golven om het middelpuntvan den ſtoot doen ontſtaan, al is de vloeiſtof in bewe-ging; verſcheidene ſoorten van golven kunnen zich, inde lucht zoowel, als in het water doorkruiſen, zon-der elkander’ in hunne verbreiding te hinderen, en klei- |336| ne bewegingen gaan over elkander heen; de ware oor-zaak van de mindere ſterkte, die het geluid bij dagheeft, ſchijnt te zijn het gebrek aan gelijkheid, dat erdan in de elastieke middelſtof heerscht. Op alle plaatſenvan eenen ongelijkmatig verwarmden grond, waar zichde lucht in kleine, meer dan de haar omringende deelen,verwarmde ſtrooken verheft, heeft eene plotſelinge veran-dering in de digtheid plaats; en overal, waar lagen ofſtrooken lucht van verſchillende digtheid, onderling inaanraking zijn, verdeelen zich de geluidsgolven, evenals de lichtſtralen, die gebroken worden, en vormeneene ſoort van opdoeming of tilling (mirage). Aan degeluidsgolven zoowel, als aan de lichtgolven worden,altijd als zij zich door middelſtoffen van eene ongelijkedigtheid verbreiden, twee werkingen te gelijk voortge-bragt; verandering namelijk in de rigting dier verbrei-ding, en verdooving van het licht en van het geluid.De terugwerping, die bij elke breking ontſtaat, vermin-dert de ſterkte van het licht; en even zoo veroorzaaktde deeling van de geluidsgolf op plaatſen, waar dedigtheid van de lucht plotſeling verandert, ſtukswijzeecho’s, en het gedeelte van de golf, dat in zich zelveterug keert, kan bij zeer zwakke geluiden niet gehoordworden. Bij de opdoeming (mirage) met dubbelde beelden isaltijd het beeld, dat door breking digtst bij den grondontſtaat, flaauwer dan het andere. Lagen lucht, dieonderling zeer in digtheid verſchillen, kunnen zoo metelkander’ afwisſelen, dat de aanvankelijke rigtingen vanden lichtſtraal en van den geluidſtraal niet veranderen,maar de ſterkte van het licht en van het geluid wordtdan niettemin zeer verminderd. ’s Nachts wordt de op-pervlakte van den grond verkoeld; de met zand of grasbedekte plaatſen nemen gelijke temperaturen aan, en denu koudere lucht heeft geene warmere in loodregte ofſchuinſche ſtrooken opklimmende gedeelten meer. In zulkeene meer gelijk gewordene vloeiſtof plant zich de ge-luidsgolf met minder hindernis voort, en neemt deſterkte van het geluid toe, omdat de verdeelingen dergeluidsgolven en de ſtukswijze echo’s minder worden. Om eenig nader inzigt te geven van de oorzaak, diezulke ſtroomen van lucht in de warmſte deelen van de-zelve doet ontſtaan, wil ik uit het historisch berigt |337| van mijne reis eenige waarnemingen mededeelen, die iktusſchen de keerkringen gedaan heb. Op de Llanos ofſteppen van Venezuela had het zand ’s namiddags te2 ure eene warmte van 52, 5° en zelfs eenige malenvan 60° C (48° R.), terwijl de temperatuur van delucht in de ſchaduw van eenen Bombax ſlechts 36, 2°,en in de zon, 18 duimen boven den grond, 42, 8° C.bedroeg. ’s Nachts was de warmte van het zand ver-minderd tot op 28°, dus meer dan 24°, verminderd.Om de watervallen van den Oronoco is de grond metgras bedekt, en wordt bij dag ſlechts tot op 30° Cverwarmd, terwijl de warmte van de lucht 26° is;maar de gelijktijdige verwarming van den hier in eeneaanmerkelijke uitgebreidheid boven liggenden graniet ver-meerderde tot 48° C. lk heb eene groote menigtefoortgelijke waarnemingen bekend gemaakt in mijn berigtvan de metingen en waarnemingen, die ik te Cumana over de opdoeming te zelfden tijde gedaan heb, waar-mede zich de Heer wollaston in Engeland bezighield. Is de oorzaak, die de ſterkte van het geluid’s nachts doet toenemen, waarlijk zulk eene, als ikhier voorgeſteld heb, dan behoeft men zich niet teverwonderen, dat die toeneming tusſchen de keerkrin-gen grooter in de binnenlanden dan op de ver van landliggende deelen der zee, grooter op de vlakten, dan opden rug van de Cordillera’s is. De oppervlakte van deomtrent den evenaar vloeijende deelen der zee, wordtgelijkmatig van de zon verwarmd en niet boven 29° C,terwijl de oppervlakte van het onder dezelfde parallellengelegene vaste land wegens zijne velerlei kleuren enſtoſſen, die de eene meer de andere minder warmteſtra-len uitſchieten, temperaturen aanneemt van 30 of meertot 52° C. Tusſchen de keerkringen blijft de grondgedurende den nacht warmer dan de lucht. In de ge-matigde luchtſtreken daarentegen wordt de grond in ſtilleen heldere nachten 4 of 5° C. kouder dan de lucht,en bevindt men dan de temperatuur, naarmate van dehoogte boven den grond, toenemende tot bij eene ver-heffing van 50 of 60 voeten, waarom ook de aardſcheſtraalbuiging hier menigen nacht bijna even zoo ſterk isals bij dag. Horizontale opeen liggende en in digtheidonderling verſchillende lagen van lucht zijn er altijd;maar de luchtſtrooken, die wegens hare meer dan in de |338| omliggende deelen verhoogde temperatuur, in dendampkring oprijzen, zijn bij nacht zeldzamer dan bijdag. Op de onder den evenaar liggende deelen der Andes bedraagt, op hoogten van 3000 metres, de ge-middelde luchtstemperatuur flechts 14° C. en wordt degrond zelfs bij dag niet aanmerkelijk verhit wegens deuitſtraling der warmte naar eenen onbewolkten hemeldoor eene zeer drooge en zuivere lucht. Doch genoeg van zulke plaatſelijke omſtandigheden,daar ik flechts des nachts toenemende ſterkte der ge-luiden in het algemeen poogde te verklaren nit de theo-rie der geluidsgolven en derzelver verdeeling. De eeni-ge eerſte oorzaak van dit een en ander is dat zelfdeontbreken van homogoniteit of gelijke digtheid in deloodregte luchtkolommen van den dampkring, waardoor,volgens arago’s vernuftige toepasſing van zekere licht-kundige gronden, het meer of minder fonkelen der vasteſterren te weeg gebragt wordt. Men weet daarenboven,dat de voortplanting van het geluid eene merkelijke ver-andering ondergaat, als men in eenen aan het eene enddigten cilinder eene laag waterſtofgas boven eene laagvan dampkringslucht laat oprijzen. Aristoteles ſchijnt de oorzaak van de werking,waarvan hier gehandeld is, min of meer ingezien te heb-ben, daar hij in zijn uitmuntend boek, dat den naamvan Problemata draagt, op de vraag, „waarom hoortmen het geluid beter in den nacht?” antwoordt: „de-wijl er meer rust is, wegens de afwezigheid van hetheetſte, welke afwezigheid alles ſtiller en meer lijdendmaakt, terwijl de zon het beginſel van alle bewegingis.” Over het geheel heeft men in dit Werk van denWijsgeer van Stagira te bewonderen eene menigte juis-te, en dikwijls fijne waarnemingen betreffende dendauw, de oorzaken der opdoeming, de leiding derwarmte door de metalen en door de asſche, de hoogteder wolken als uitwerkſel van oprijzende luchtſtroomen,enz. Want hoe gebrekkig over het geheel de Natuur-kunde der Ouden was, en hoe zij vooral de proefonder-vindelijke leerwijze misten, behoeft naauwelijks herinnerdte worden. (*)

---

(*) De zoo even uit aristoteles aangehaalde vraag komtnoch bij aristoxenes, in zijn boek ever de muzijk, noch in |339| De bewoners van de Alpen en van de Andes hou-den de buitengewone verſterkingen van het geluid vooronbedriegelijke voorſpellingen van ophanden zijnde weers-veranderingen. „Het zal regenen,” zeggen zij, „de-wijl zich het geruisch der ſtroomen als nader bij, dangewoonlijk, laat hooren.” De Heer de luc heeft dituit verandering en de drukking der lucht door het barſtenvan eene vergroote menigte luchtblaasjes tegen de op-pervlakte van het water pogen te verklaren. Maar dezeverklaring is niet natuurlijk genoeg. Overigens wil ikhier ſlechts opmerkzaam maken op de analogie tusſchendit voorteeken en dat van eene verminderde verflaauwingvan het licht. De bergbewoners voorſpellen ander weer,als de ſneeuwbergen bij eene kalme lucht nader bij ſchij-nan, dan gewoonlijk, en zich derzelver omtrekken meteene buitengewone ſcherpte tegen het blaauwe hemelge-welf vertoonen. Wat er nu moge zijn van de luchts-geſteldheid, die deze werkingen veroorzaakt, het isvoorzeker belangrijk, in dezelve een nieuw punt vanovereenkomst tusſchen de geluidsgolven en de lichtgolvente vinden.