Wanneer een bal over den grond rolt, zien wij dat zijn beweging
steeds langzamer wordt en dat hij eindelijk stil blijft liggen.
Brengen wij een tol aan het draaien, dan zien wij, dat hij steeds
langzamer gaat draaien en ten slotte omvalt. Het allereerst ligt het
nu voor de hand, daaruit te besluiten, dat rust de natuurlijke
toestand der dingen is, waarnaar zij alle streven, en dat elke
beweging, wanneer zij niet telkens door een voortstuwende kracht
onderhouden wordt, vanzelf geleidelijk uitdooft. Beschouwt men de
zaak echter nader, dan bemerkt men, dat de bal des te eerder blijft
liggen, naarmate de grond ruwer is. Is de grond zeer hobbelig en
ongelijk, dan houdt de beweging spoedig op; neemt men daarentegen
een zeer gladden bal en een gladden vloer, zoodat de beweging zoo
weinig mogelijk door oneffenheden gehinderd wordt, dan is van een
vermindering der beweging nauwelijks iets te bespeuren. Een aan zich
zelf overgelaten spoorwagen kan op de rails soms mijlen ver
voortrollen zonder te verlangzamen; op een gewonen straatweg zou hij
echter niet veel verder dan een paar meter komen. Ook een tol draait
des te langer naarmate de grond en de punt gladder zijn. Worden de
assen van een wiel zoo ingericht, dat de wrijving zoo goed als
geheel verdwijnt, dan kan het rad uren lang draaien, zonder merkbaar
te vertragen.
Uit zulke ervaringen wordt het ons duidelijk, dat het spoedig
ophouden der beweging over een ongelijken grond eenvoudig uit den
tegenstand ontstaat, dien de oneffenheden van den grond aan de
beweging bieden. Maar geldt dat nu ook niet, wanneer de bal op een
gladden vloer, de spoorwagen op de rails of het wiel met zijn
kogelassen slechts uiterst langzaam de beweging verliest? Want ook
hier zijn de weerstanden niet geheel en al afwezig; het ligt dus
voor de hand om in de kleine, overgebleven wrijvingen de oorzaak
voor het langzame uitdooven der beweging te zoeken. Konden wij de
wrijving nog meer verminderen, dan zou de beweging zonder twijfel
nog veel minder verlangzamen. Geheel en al opheffen kunnen wij nu
bij onze proeven die weerstanden niet, want alles, wat wij op aarde
in beweging brengen, blijft op een of andere manier met iets anders
in aanraking. Maar wij hebben toch het recht naar al deze feiten de
overblijvende zwakke vertraging van alle beweging aan de
overgebleven wrijving toe te schrijven, die wij niet kunnen
opheffen. En wij mogen daaruit besluiten, dat, _als er geen
weerstand is, de beweging steeds dezelfde blijft, zonder te
vertragen en ten slotte op te houden_. Dat geldt voor zware lichamen
evenzeer als voor lichte, voor den spoorwagen zoo goed als voor den
bal, voor de zware aarde zoo goed als voor een tol. Hebben zij
eenmaal hun beweging, al is zij nog zoo snel, dan behouden zij die
onverminderd, zoolang geen weerstand optreedt, die hen remt. Een
voortdurende drijvende kracht om de beweging in stand te houden is
alleen noodig om, zooals bij onze machines, de wrijvingsweerstanden
te overwinnen.
Wanneer dus in de oudheid gezegd werd, dat zware lichamen moeilijker
en langzamer bewegen dan lichte, even alsof hun het bewegen meer
moeite kost, zoo is dat onjuist. In beweging _blijven_ kost geen
moeite. Wat moeite kost, is in beweging _komen_, en dat is het ook,
wat men bedoelde zonder het scherp van elkaar te onderscheiden. Om
een zwaar voorwerp in beweging te brengen, is een veel grootere
krachtsinspanning noodig dan bij een licht voorwerp. Een stoot, die
een klein wagentje in groote vaart doet wegvliegen, kan een
spoorwagen nauwelijks van zijn plaats brengen; met dezelfde
inspanning, waarmee men een kleinen steen ver wegslingert, kan men
een zwaren steen nauwelijks een paar meter voortwerpen. Maar evenzoo
kost het een groote inspanning een zwaar voorwerp, dat zich beweegt,
in rust te brengen; een bal, die aan komt vliegen, vangt men met de
hand gemakkelijk op, maar een langzaam rollenden spoorwagen kan één
man met zijn geheele lichaamskracht niet tegenhouden; hij wordt
eenvoudig door de zware massa teruggeduwd en, als hij niet oppast,
verpletterd. Uit deze feiten is te zien, dat _elke verandering van
eenmaal voorhanden beweging of rust moeite kost_; aan zichzelf
overgelaten behoudt ieder ding, licht of zwaar, de beweging die het
heeft, moge die beweging nu snel, langzaam of niemendal zijn. En
deze moeite zal des te grooter zijn, naarmate het lichaam zwaarder
is; dezelfde krachtsinspanning heeft des te grooter uitwerking, hoe
lichter het voorwerp is. _Om bij verschillende voorwerpen dezelfde
verandering van de voorhanden beweging (of rust) te bewerken, is een
des te grootere kracht noodig, naarmate het voorwerp zwaarder is_.
De fout van de oude opvatting ligt dus in de meening, dat alle
dingen een zekere traagheid bezitten, die zich tegen de beweging
verzet en hen in rust tracht te brengen, omdat dit hun natuurlijke
toestand is. Zoo wordt het begrijpelijk, waarom Ptolemaeus, en na
hem vele anderen telkens opnieuw in andere bewoordingen tegen de
beweging van de aarde aanvoeren, dat de vogels en de wolken zouden
moeten achterblijven, terwijl het aardoppervlak met de boomen en de
nesten in vliegende vaart onder hen wegijlt. Wij weten nu, dat men
van een traagheid van alle voorwerpen slechts in dien zin spreken
kan, dat zij zich tegen elke _verandering_ van hun beweging
verzetten, en dat zij zonder inwerking van buiten, aan zichzelf
overgelaten, hun beweging behouden. Een vogel, die op een tak zit,
rent evenals een mensch, die op den grond staat, met de
aardoppervlakte in een razend snel tempo voort. Vliegt de vogel op
of doet de mensch een sprong in de hoogte, dan behouden zij die
groote snelheid, die ze met de aarde, den boom en den tak deelden,
en zij blijven dus _vanzelf_ boven of vlak bij de plaats op aarde,
waar zij te voren waren. Zij verkeeren in hetzelfde geval, als een
ruiter in het cirkus, die omhoog springt, terwijl zijn paard
voortrent; hij komt niet achter het paard op den grond neer, maar,
omdat hij gedurende zijn sprong dezelfde beweging behoudt, blijft
hij boven den rug van het paard en komt ook weer daarop neer.
Wanneer dus een samenstel van vele voorwerpen een regelmatige,
gemeenschappelijke beweging bezit, al is deze nog zoo snel, dan
vinden de aparte bewegingen van de voorwerpen ten opzichte van
elkaar precies zóó plaats, alsof het geheel zich in rust bevindt.
Dat dit zoo is, daarvan kan ieder zich gemakkelijk op een stoomboot
-- of ook in een trein -- overtuigen. Gaat men in de kajuit -- want
boven op het dek neemt de lucht geen deel aan de beweging van de
boot -- dan ziet men daar alles net zoo gebeuren, alsof de boot stil
ligt. Een vlieg zweeft om ons hoofd en wij zelf wandelen heen en
weer, zonder van de snelle vaart iets te bemerken; gooien wij een
bal in de hoogte, dan valt hij juist in onze handen terug; laten wij
hem vallen, dan valt hij recht naar beneden -- d.w.z. met betrekking
tot de kajuit, want ten opzichte van den oever valt hij schuin naar
beneden, daar hij met het schip met dezelfde snelheid voortbeweegt.
Konden wij buiten de aarde een vast, onbeweeglijk merkteeken zetten,
dan zou een vallende steen ten opzichte daarvan schuin naar het
Oosten naar beneden bewegen. Ten opzichte van de aarde echter valt
hij recht naar beneden. _Omdat alle dingen om ons heen,
aardoppervlak, huizen, boomen, vogels, lucht en wolken door de
draaiing der aarde een gemeenschappelijke beweging hebben, gedragen
zij zich in hunne bewegingen ten opzichte van elkaar juist zóó,
alsof het geheel zich in rust bevindt_.
Wij hebben vroeger reeds gevonden, dat wij uit de waarneming van de
relatieve beweging van twee voorwerpen niets kunnen afleiden omtrent
hun rust of beweging. Wij zien nu, dat er tusschen rust en
gelijkmatige beweging in het geheel geen onderscheid bestaat. Vloog
de aarde met nog veel grootere snelheid rechtuit door de ruimte, dan
zouden wij evengoed kunnen aannemen, dat zij stil stond, want het
zou precies op hetzelfde neerkomen. _Rust is geen absolute toestand_
-- daarin bestaat vooral de onhoudbaarheid van de natuurleer der
oudheid -- _rust is niets dan een relatief begrip_.