“Een praktische onmogelijkheid” – Drebbel’s duikbootproef op herhaling in 1924
door Richard Ridderinkhof, hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam en lid van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen
In 1620 sprak heel Europa erover: een houten duikboot waarmee Cornelis Drebbel door de Theems voer. In Jekels Jacht, op 12 maart 2022 te zien op NPO2, probeerde wetenschapsjournalist Diederik Jekel de boot na te bouwen en er een duikproef mee te doen.
Jekel is niet de eerste die de poging waagt, zelfs niet de eerste Nederlander. Drebbels duikbootvaart blijft omgeven met raadselen en Drebbels prestatie is lange tijd in twijfel getrokken, tot de KNAW aan toe. Daarom heeft Drebbels duikboot nabouwen zin: om twijfelaars en sceptici te overtuigen dat het kán.
Ook in Drebbels tijd baarden berichten over de duiktocht opzien. Wetenschappers als Christiaan Huygens, Robert Boyle, Gottfried Leibniz, en de vermaarde wetenschapsmakelaar Peiresc de Monconys (die een gedetailleerd relaas naliet) lieten zich uitgebreid informeren door prominente getuigen: Drebbel’s vriend en bewonderaar Constantijn Huygens, Drebbel’s schoonzonen en assistenten Johan en Abraham Kuffler, en de gezaghebbende wetenschapper Kenelm Digby.
Hun verhalen komen goeddeels overeen. Allen maken gewag van een langwerpige boot die van onderen open was (zoals een duikerklok met een luchtbel), voortgedreven door aangepaste roeispanen. Aan de wanden, afgedekt met ingevet leder, zaten lege varkensblazen, afgebonden met touw; om te dalen maakte je de touwen los zodat de blazen zich vulden met water; om te stijgen werden ze leeggeperst en weer afgebonden. De gewenste diepte kon je bijstellen met een diepteroer.
Beneden een kritische diepte zinkt zo’n open schip onherroepelijk. “Hij kon niet dieper duiken dan twaalf of vijftien voet; zou hij dat wel doen, dan zou het gewicht van het water het hem moeilijk maken om weer aan de oppervlakte te komen en hij zou verdrinken”, aldus de Kufflers. Drebbels dochter Catharina vertelde Constantijn Huygens junior dat haar vader “in syn schip, dat onder water zeylde, een hooghe pijp met quicksilver hadde”: een kwikbarometer die dienstdeed als hoogtemeter.
Building the impossible
In 2002 zond de BBC een aflevering uit van Building the impossible. Wetenschappers en vaklieden bouwden Drebbel’s duikboot na, met materialen en procedures zoals die destijds ook gebruikt zouden zijn. Een open duikboot is onmogelijk in balans te houden, stelde zee-officier Sueter in 1907 vast (in The evolution of the submarine boat): elke beweging, hoe gering ook, zou de onbestuurbare boot doen zinken of opstijgen. Het verslag van de Kufflers verwees hij naar de prullenbak: “Nonsense”. De BBC-makers besloten derhalve een volledig gesloten duikboot te bouwen. Die replica bleek prima navigeerbaar, al werd na een kwartiertje de lucht zo benauwd dat hij moest bovenkomen voor verse zuurstof.
Ook Jekels Jacht reconstrueert een gesloten duikboot. Met moderne materialen ditmaal, maar wel in sneltreinvaart. De duikproef zou mislukken: de spanten van de boot bleken onder de hoge druk van het water te gaan lekken. Maar ander zou zuurstofgebrek ook hen parten spelen. Evengoed: hulde.
Een eeuw geleden werd al een replicaproef uitgevoerd door Henri Naber, natuurkundeleraar te Hoorn, die de confrontatie zocht met de Akademie van Wetenschappen. De Akademie had Drebbel in 1853 officieel tot nonvaleur verklaard. Akademie-hoogleraar Frans Jaeger had hem recent nog tot charlatan bestempeld, en zijn duikbootvaart tot een fabeltje. Naber maakte er zijn levenswerk van Drebbel gerehabiliteerd te krijgen. Naber bestreed Sueter’s stellingen over open duikboten, en nam de proef op de som. Samen met zijn HBS-leerlingen bouwde hij volgens de oorspronkelijke beginselen een eenpersoons-prototype. Met een succesvolle duikbootproef zouden de professoren Drebbels prestaties niet langer kunnen wegcijferen.
Op een junidag in 1924 kwamen verslaggevers en fotografen uit het hele land naar de haven van Hoorn. Een filmploeg maakte opnames voor Polygoon. Naber ging te water, in gestreept badpak; na wat geschommel werd zijn hoofd zichtbaar onder een celluloid koepeltje. Nog even ving de filmcamera zijn blik; dan gleed het vaartuig onder het troebele water. Een tweekleurig vaandeltje aan een vlaggenmastje verdween als laatste onder het oppervlak.
Een rode boei kwam in beweging, en manoeuvreerde traag door de haven. Door de boei – een blikken kaasbol, met een touw aan het vaartuig verbonden – konden de toeschouwers zich ervan vergewissen dat de duikboot daadwerkelijk rondvoer. Nu en dan hield de kaasbol halt, om na een poosje weer in beweging te komen.
De duikproef werd een eclatant succes. De theoretici van de Akademie versus de natuurkundeleraar die met zijn handen dacht: het hele land was getuige geweest van het gelijk van Drebbel. Het gelijk van Naber.
Eén raadsel resteerde echter nog.
“Een zeer belangrijke uitvinding”
Want hoe voorzag Drebbel zijn opvarenden van verse lucht? Een grove rekensom leert dat de zuurstof na pakweg een uur uitgeput zou zijn; na 20 minuten zouden de opvarenden (en zeker de roeiers) het aardig benauwd krijgen. Volgens de Kufflers bleef de boot drie uur onder water zonder boven water komen. Ook luchtpijpen waren niet gesignaleerd, vernam Christiaan Huygens van zijn vader; “na een vrij lange tijd kwam hij weer boven water op een plaats, die veel verder was. Men zei,” voegde hij eraan toe, “dat hij in zijn boot een middel had om de lucht te vernieuwen, wat een zeer belangrijke uitvinding zou zijn geweest”.
Alchemie was nog geen scheikunde – die moest nog geboren worden. We moeten het doen met getuigenissen van tijdgenoten, en met Drebbels eigen geschriften. In Natuere der Elementen schreef hij: “soo het lichaem des Salpeters gebroken ende ontbonden wordt door die kracht der vuers ende alsoo veranderdt in de natuyre des lochts”. Wij kennen salpeter als nitraat: NO3. Door het te verhitten ontleedt het in stikstof en zuurstof.
Drebbel doorzag klaarblijkelijk dat het opgevangen gas de lucht weer adembaar maakte, en nam het in vloeibare vorm mee aan boord, aldus Boyle in New Experiments Physico-Mechanicall, Touching the spring of the Air, and its effects (1660): “A Chymicall liquor, which he [Drebbel] accounted the chiefe Secret of his submarine Navigation”. Stikstof bindt bovendien het uitgewasemde koolstofdioxide, al gaat dat proces traag – scheikundigen hebben de details van Drebbels procedé nog altijd niet uitgedokterd.
Eerherstel
Na Nabers duikbootsucces bleef het stil van de kant van de Akademie. De natuurkundeleraar werd genegeerd, als een sukkel die tegen windmolens strijdt. Van rehabilitatie voor Cornelis Drebbel is het nooit gekomen. Maar vandaag schrijft Jekel Drebbel alsnog bij in zijn galerij van Hollands grote wetenschappers en uitvinders.
Eerherstel.