Drijfvermogen

Heb je ooit in bad gezeten met je favoriete badeendje en gekeken hoe het vrolijk op het water dobberde? Of misschien heb je weleens een grote strandbal onder water proberen te duwen in het zwembad, en zag je hoe die met een grote plons weer omhoogkwam. Het voelt alsof iets onzichtbaars de bal omhoogduwt, hè? Als je zelf in het water stapt, merk je misschien dat je lichter voelt, bijna alsof je zou kunnen wegdrijven als je je helemaal zou ontspannen. Die zachte, opwaartse duw, dat ben ik aan het werk. Ik ben een stille, behulpzame kracht die altijd aanwezig is in water, en zelfs in de lucht. Ik hou ervan om dingen op te tillen, om ze te helpen drijven en te dansen op de golven. Ik duw alles omhoog, van het kleinste speelgoedbootje tot de grootste walvis. Kun je raden wie ik ben? Je mag me Opwaartse Kracht noemen. En ik heb een heel beroemd verhaal over hoe een briljante man eindelijk mijn geheim begreep.

Zijn naam was Archimedes, en hij leefde heel lang geleden, in de 3e eeuw voor Christus, in een zonnige stad genaamd Syracuse. De koning van die stad, Hiero II, had een groot probleem. Hij had een goudsmid een blok puur goud gegeven om er een prachtige kroon van te maken. Toen hij de kroon terugkreeg, woog die precies het juiste gewicht, maar de koning had een vermoeden. Hij was bang dat de stiekeme goudsmid een deel van het goud had gestolen en het had vervangen door goedkoper, lichter zilver. Maar hoe kon hij dat zeker weten zonder de mooie kroon om te smelten? Hij vroeg Archimedes om hulp. Archimedes peinsde dagenlang over dit probleem. Hij liep denkend rond en krabde aan zijn baard, maar kon geen oplossing vinden. Op een dag besloot hij, moe van al het denken, een bad te nemen. Zijn badkuip was tot de rand toe gevuld. Toen hij erin stapte, kletste het water over de rand op de vloer. Terwijl hij in het water zakte, voelde hij mij tegen hem op duwen, waardoor hij zich lichter voelde. Plotseling werden zijn ogen groot. Hij realiseerde zich dat de hoeveelheid water die over de rand was gestroomd, te maken had met hoeveel van zijn lichaam in de kuip zat. Hij begreep dat een voorwerp in water een bepaalde hoeveelheid water opzij duwt, of verplaatst. En op datzelfde moment voelde hij mij, de opwaartse kracht, die met een kracht gelijk aan het gewicht van het verplaatste water terugduwde. Hij had de oplossing. Goud is veel dichter dan zilver, wat betekent dat een blokje goud zwaarder is dan een even groot blokje zilver. Dus als de kroon zilver bevatte, zou hij iets groter moeten zijn om hetzelfde gewicht te hebben als een kroon van puur goud. Een grotere kroon zou meer water verplaatsen. Het enige wat hij hoefde te doen, was de kroon in een kom met water leggen en meten hoeveel het water steeg. Daarna kon hij een blok puur goud nemen, met precies hetzelfde gewicht als de kroon, en hetzelfde doen. Als de kroon het water meer liet stijgen, betekende dit dat hij groter was en dus vermengd was met goedkoper zilver. Hij was zo opgewonden dat hij uit bad sprong en door de straten rende, zonder aan zijn kleren te denken, terwijl hij riep: 'Eureka. Eureka.', wat 'Ik heb het gevonden.' betekent. Dankzij mij had hij het probleem van de koning opgelost en de wereld een nieuwe regel gegeven, die nu het Principe van Archimedes heet.

De ontdekking van Archimedes in de badkuip ging niet alleen over een stiekeme goudsmid. Het was de sleutel tot het begrijpen van hoe enkele van de grootste dingen in jouw wereld werken. Heb je ooit een reusachtig vrachtschip van duizenden kilo's staal gezien en je afgevraagd waarom het niet zinkt als een klein steentje? Dat komt door mij. Hoewel staal erg zwaar is, is de vorm van het schip grotendeels hol, als een gigantische kom. Deze vorm duwt een enorme hoeveelheid water opzij. Zolang het gewicht van dat verplaatste water groter is dan het gewicht van het schip, kan ik hard genoeg omhoogduwen om het op de oceaan te laten drijven. Mijn principe wordt gebruikt in zoveel geweldige uitvindingen. Onderzeeërs gebruiken mij om de diepzee te verkennen. Ze hebben speciale tanks die ze met water kunnen vullen om zwaarder te worden en te zinken, of het water eruit kunnen pompen en vullen met lucht om lichter te worden en naar de oppervlakte te stijgen. Reddingsvesten werken omdat ze vol zitten met een heel licht materiaal dat je helpt veel water te verplaatsen zonder veel gewicht toe te voegen, zodat ik je gemakkelijk kan optillen. Ik werk zelfs in de lucht. Een heteluchtballon drijft omdat de hete lucht erin lichter is dan de koelere lucht erbuiten, waardoor hij kan drijven op een reusachtige, onzichtbare zee van lucht. Door een simpele waarneming in een badkuip meer dan tweeduizend jaar geleden, werd een wereld van ontdekkingen mogelijk gemaakt. Ik ben het bewijs dat nieuwsgierig zijn en op kleine details letten kan leiden tot de grootste ideeën.