Niels Stensen
Van Wikipedia
De zalige Niels Stensen (Kopenhagen, 10 januari 1638 - Schwerin, 26 november 1686), vooral bekend onder zijn gelatiniseerde naam (Nicolaus) Steno, was een Deens anatoom en geoloog. Als een van de eersten formuleerde hij principes voor de geologie, een tot dan toe vrijwel onbekende tak van natuurwetenschap. De bekendste daarvan is de Wet van de superpositie. Die wet stelt dat een bovenliggende laag in een sedimentaire opeenvolging altijd jonger is dan de onderliggende lagen, tenzij latere verstoringen dit veranderd hebben.
Het leven van Steno werd in grote mate bepaald door zijn persoonlijk conflict tussen de religieuze verklaringen voor natuurverschijnselen die op dat moment golden en de wetenschappelijke ontdekkingen die Steno op dat vlak deed. Dit leidde tot het ongelukkige einde van zijn leven.
Inhoud |
[bewerk] Leven en ontdekkingen
Nadat hij zijn universitaire opleiding in Kopenhagen voltooid had, trok Steno door Europa. Het liefste wilde hij zijn hele leven blijven reizen. Tijdens zijn reizen kwam hij in contact met prominente natuurkundigen en andere wetenschappers, vooral in Nederland, Frankrijk en Italië.
In 1660 begon hij een studie medicijnen in Leiden, dat toentertijd gold als hét centrum van medische kennis in Europa. In 1665 verhuisde hij naar Florence. De anatomische studies die Steno daar verrichtte, trokken de aandacht van de groothertog van Florence, Ferdinando II de' Medici. Ferdinando wees Steno een post toe in het ziekenhuis, waardoor er weinig tijd overbleef voor zijn eigen studie. Daarnaast werd hij gekozen om toe te treden tot de Accademia del Cimento, een groep onderzoekers die geïnspireerd werden door Galilei's wetenschappelijke benaderingen.
De anatomische studies van Steno richtten zich op het spiersysteem en de manier van spiersamentrekking. Hij gebruikte de geometrie van de spieren om aan te tonen dat een samentrekkende spier wel van vorm verandert, maar niet van volume.
[bewerk] Geologisch onderzoek
In oktober 1666 vingen twee vissers een enorme haai vlakbij Livorno. Steno onderzocht de kop, en publiceerde hierover in 1667. Bij het onderzoek naar de tanden van de haai viel het Steno op dat deze sterke gelijkenis vertoonden met in de bergen gevonden gefossiliseerde — naar later bleek — haaientanden. Deze werden toentertijd glossopetrae of "tongstenen" genoemd. Plinius de Oudere had verklaard dat deze stenen uit de hemel of van de Maan waren gevallen. Anderen beweerden dat fossielen op natuurlijke wijze groeiden in gesteenten. Steno, die de uitzonderlijke gave bezat om zeer nauwgezet te observeren, kwam echter met de verklaring dat de glossopetrae leken op haaientanden omdat ze afkomstig waren uit de bekken van dode haaien uit het verleden, begraven in modder en zand dat later opdroogde. Om het verschil in samenstelling tussen de tanden van levende haaien en tongstenen te verklaren, kwam Steno met de theorie dat fossielen in samenstelling konden veranderen, zonder dat dat uiterlijk te zien was. Dit kan gezien worden als een vroege voorloper van de deeltjestheorie: materie bestaat uit uiterst kleine deeltjes die uitwisselbaar zijn.
Ten tijde van Steno's ontdekkingen was er een andere definitie voor fossiel dan de huidige. Destijds werden alle opgegraven zaken fossielen genoemd, zowel kristallen, ertsen als versteende overblijfselen van vroeger leven (fossielen in de moderne zin van het woord). Het viel Steno op dat er dus zaken in gesteentes zaten, die niet gevormd waren in het gesteente, maar er tijdens de vorming van het gesteente ingeraakt zouden zijn. Dit leidde de leer van sedimentaire processen in, die in 1669 door Steno werd beschreven in het als introductie bedoelde werk De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus. Doordat hij steeds meer waarde hechtte aan religie boven de wetenschap, bleef het bij deze introductie en schreef hij nooit het volledige werk hierover, hoewel dat wel zijn bedoeling was geweest.
[bewerk] De principes van Steno
Steno formuleerde drie principes (of wetten) die van zeer grote waarde zijn gebleken voor de sedimentologie en stratigrafie.
[bewerk] Principe van oorspronkelijke horizontaliteit
Door aan te nemen dat al het gesteente en de mineralen erin ooit vloeibaar waren, redeneerde Steno dat gesteentelagen en vergelijkbare afzettingen gevormd werden doordat deeltjes in water of een andere vloeistof naar de bodem zakten. Dit proces zou opeenvolgende horizontale lagen opleveren. Het hieruit afgeleide principe van de oorspronkelijke horizontaliteit houdt in dat gesteentelagen die niet (meer) in horizontale positie liggen, het gevolg zijn van verstoringen die plaatsvonden na het moment van afzetting.
[bewerk] Principe van superpositie
Een ander principe geformuleerd door Steno zegt dat als een vast object omringd wordt door een ander vast object (bijvoorbeeld een fossiel door een sediment), het omringende object de vorm van het ingesloten object aanneemt. Hieruit concludeerde Steno dat fossielen en kristallen versteend moesten zijn geraakt alvorens het gesteente gevormd werd. Als een "tongsteen" gegroeid was in een gesteente, zou de tongsteen zich gevormd hebben naar het gesteente, zoals een wortel die in een scheur groeit en deze opvult.
De laatste wijze was dan juist wel typerend voor groeiende aders en kristallen in gesteente. Die aders zouden ontstaan moeten zijn doordat vloeistoffen percoleerden door het gesteente, zo redeneerde Steno. Volgend uit het idee dat omsluitende vaste stoffen zich vormen naar ingesloten vaste stoffen, kwam Steno op het principe van superpositie: jongere lagen moeten ontstaan zijn op oudere lagen. De Wet van Steno luidt dan ook: "gesteentelagen zijn opeenvolgend gevormd, met de oudste lagen onderop en de jongste bovenop, tenzij latere processen dit principe verstoord hebben". Het is deze theorie geweest die Steno wereldberoemd maakte en als grondlegger van de stratigrafie gezien kan worden.
Om de vele uitzonderingen op de principes van oorspronkelijke horizontaliteit en superpositie te verklaren, gebruikte Steno voorbeelden als grotten, die een deel van de onderliggende laag weg zouden slijten en bij instorting grote delen van bovenliggend gesteente op het veel oudere deel terecht zouden komen. Dit was in feite de eerst bekende beschrijving van een disconformiteit of (in tijdsstratigrafie) hiaat (een periode van non-depositie, waarin geen sedimenten zijn afgezet en er in het gesteente dus een deel tijd "ontbreekt").
Ook veronderstelde hij dat gesteente opgeheven zou kunnen zijn door onderaardse krachten. Tegenwoordig een heel normaal geologisch verschijnsel, maar in Steno's tijd een revolutionair idee. Het verklaarde voor hem hoe haaientanden in de hoge bergen gevonden konden worden. Ook gesmolten gesteente (magma) kan een uitzondering vormen op de wet van de superpositie doordat het als jonger gesteente onder, tussen of door ouder gesteente heen gevormd kan worden.
Deze wet van Steno gaat over relatieve tijd, aangezien twee op elkaar liggende horizontale gesteentelagen gevormd kunnen worden met een hiaat van miljoenen jaren (bepaalde oceaan-sedimenten) of slechts een paar uur (getijde-afzettingen).
[bewerk] Principe van laterale vervolgbaarheid
Volgens de derde wet van Steno, de wet van de laterale vervolgbaarheid, lopen sedimentaire lagen in principe lateraal, dat wil zeggen in de horizontale richting, door. Sedimentaire processen, zo redeneerde Steno, stoppen niet aan de rand van de plek waar sediment gevonden wordt. Hiermee verklaarde hij waarom hetzelfde gesteente vaak in heuvels aan twee kanten van een dal gevonden kon worden. Ertussenin, in het dal, was dit sediment geërodeerd. Tegenwoordig weten we dat op grotere schaal sedimentatie niet altijd lateraal door hoeft te lopen: een sedimentair bekken loopt niet oneindig door, maar dit is nog steeds een belangrijk principe in de geologie.
[bewerk] Religie versus wetenschap
Steno's religieuze visie werd sterk beïnvloed door wat hij ontdekte op het wetenschappelijk vlak. Hoewel hij luthers was opgevoed, twijfelde Steno sterk aan zijn religieuze opvattingen. Na theologisch onderzoek in Florence besloot hij dat het Rooms-katholicisme de werkelijke kerk was, en hij werd katholiek in 1667.
Zijn religieuze opvattingen begonnen steeds meer te botsen met zijn wetenschappelijke inzichten. Voornamelijk de discrepantie tussen het scheppingsverhaal (destijds algemeen beschouwd als waarheidsgetrouw verslag van het ontstaan van de aarde) en de vorming van de aardlagen hield hem bezig.
Bij zijn onderzoek aan twee wijdverbreide gesteentevoorkomens in de Apennijnen, viel het Steno op dat de diepere lagen geen fossielen bevatten, terwijl hoger gelegen lagen zeer fossielrijk waren. Hij verklaarde dit door de onderliggende lagen vóór en de hogerliggende lagen gelijktijdig mét de zondvloed te "dateren".
Doordat Steno zich steeds meer terugtrok in de religie, als bisschop ging werken in Duitsland en Denemarken en vervreemdde van zijn omgeving, werd hij steeds ongelukkiger en dit leidde ertoe dat hij uiteindelijk in misère stierf in Schwerin.
Zijn leven en werk zijn zorgvuldig bestudeerd, met name sinds het eind van de 19e eeuw, en zijn deugd en piëteit waren opmerkelijk. In 1987 werd hij door paus Johannes Paulus II zalig verklaard.
[bewerk] Publicaties
- Observationes anatomicae (1662)
- De Musculis et Glandulis Observationum Specimen (1664)
- Elementorum myologiæ specimen, seu musculi descriptio geometrica : cui accedunt Canis Carchariæ dissectum caput, et dissectus piscis ex Canum genere (1667)
- Discours sur l'anatomie du cerveau (1669)
- De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus (1669)
[bewerk] Trivia
In de Utrechtse wijk Kanaleneiland was tot een aantal jaar geleden het Niels Stensen-college gevestigd. Na een afgenomen leerlingenaantal sloot de school in de zomervakantie van 2003 haar deuren.
[bewerk] Externe links
- Nicholas Steno op de website van het University of California, Berkeley Museum of Paleontology
- Niels Stensen (Engelstalig)
- Artikel van Frank Sobiech, die promoveerde op Stensen (Engelstalig)
- Niels Stensen (Duits)
