8. Overzichten deel 2. De periode jaar 1 na Christus tot het jaar 1000

Aan het begin van deze periode telt de wereldbevolking naar schatting zo’n 250 miljoen mensen. (De schattingen lopen uiteen van 175 tot 300 miljoen mensen. De experts zijn het onderling niet helemaal met elkaar eens over de aantallen.) De meeste mensen wonen, net zoals nu, in Azië . Erg hard groeit de wereldbevolking in de volgende duizend jaar niet. De wereldbevolking in het jaar 1000 wordt op zo’n 300 miljoen geschat.

1 wereldbvolking jaar 6De wereldbevolking zoals deze in het begin van onze jaartelling over de wereld is verspreid. Elke gele stip staat voor 1 miljoen mensen. Bron: het YouTube filmpje ‘World Population History – From 1 to 2050 AD’ van ‘Into the Science.’ 

De wereld kent tweeduizend jaar geleden twee grote wereldrijken. In Azië heb je het Chinese keizerrijk met naar schatting 60 miljoen inwoners en in Europa is het Romeinse keizerrijk met zo’n 45 miljoen inwoners het dominante rijk.

2 kaart jaar 1De wereld omstreeks het jaar 1; het rode gebied is het Romeinse rijk, het donkerblauwe gebied het Chinese keizerrijk; kaartje: Javierfv1212; Wikipedia.

2 kaart ingezoomdIngezoomd op Europa en Azië ziet de wereld er in het jaar 1 als volgt uit.

Kijken we als eerste naar het Romeinse rijk. Op het hoogtepunt in 117 heersen de Romeinen over een gebied dat zich uitstrekt van Groot-Brittannië tot aan Perzië. De rivieren de Rijn en De Donau vormen in het noorden de grens. In het zuiden is de Sahara de natuurlijke grens.

(Een poging in het jaar 9 van de Romeinen om in het noorden de Elbe de grensrivier te maken in plaats van de Rijn mislukt volkomen. Een leger van 15.000 Romeinse soldaten wordt tijden de Slag bij het Teutoburgerwoud door de Germanen in de pan gehakt. Hierdoor blijft de Rijn de noordelijke grensrivier en blijft Noord-Nederland daardoor vrij van een Romeinse bezetting.)

0 Romeinse Rijk 2Het Romeinse Rijk en zijn uitbreidingen in de loop van de tijd tot aan het hoogtepunt onder keizer Trajanus in het jaar 117; kaartje Varana voor de Wikipedia.

Je zou verwachten dat er in zo’n groot rijk als het Romeinse Rijk – mede gezien de lange tijd dat het bestaat (vanaf circa 500 voor Christus tot aan de val van het (westelijk) Romeinse rijk in 476 na Christus) talrijke ontdekkingen op wetenschappelijk en technisch gebied zouden zijn gedaan, maar dat is niet het geval. De Romeinen houden zich niet zo bezig met de wetenschap.

Dat heeft een tweetal redenen. Ten eerste is daar het onhandige Romeinse getallenstelsel (dat is gebaseerd op het getallenstelsel van de Etrusken; deze gebruikten de symbolen I, Λ, X, ⋔, 8 en ⊕). Het Romeinse getallenstelsel (met hun I, V, X, L, C, D en M) is een typisch voorbeeld van een niet-positioneel getallenstelsel. Dat wil zeggen een getallenstelsel waar de positie van het cijfer in het getal niet aan geeft of de waarde ervan betrekking heeft op bijvoorbeeld een tiental, honderdtal of een duizendtal. De I in het Romeinse cijfer IV geeft dan ook geen tiental aan. (De reden dat de Romeinen het getal 4 niet schreven als IIII maar als IV, is dat ze hooguit drie keer hetzelfde symbool achter elkaar wilden gebruiken.)

Het is een zogenaamd additief stelsel waarin de waarde van het getal bepaald wordt door het totaal van de samenstellende symbolen, behalve als een symbool met een lagere waarde vóór een symbool met een hogere waarde staat. In dat geval wordt de lagere waarde ervan afgetrokken. Zo is het getal LXIV gelijk aan L + X – 1 + V  = 50 + 10 – 1 + 5 = 64. Met een dergelijk getallenstelsel is het een stuk lastiger rekenen dan met positionele getallenstelsels zoals ons huidige Arabische getallenstelsel. Dit bemoeilijkt de ontwikkeling van de wetenschap in het Romeinse Rijk dan ook danig.

1 klok

Vooral op klokken, zoals hier op de klok van de St. Paul Cathedral in Londen (foto: Cristian Bortes), worden nog vaak Romeinse cijfers gebruikt. Ook bij de benaming van pausen en koningen met dezelfde naam zie je de Romeinse cijfers terug komen.

De andere reden is een politieke reden. De wetenschap heeft in het Romeinse Rijk niet de hoogste prioriteit van de Romeinse machtshebbers. Deze zijn veel meer gericht op het handhaven van hun macht dan wel het uitbreiden daarvan, zowel binnen als buiten het Rijk. Ze zijn dan ook niet echt geïnteresseerd in wetenschap en trekken er nauwelijks geld voor uit. Het empirische onderzoek dat zo floreerde onder de oude Grieken kwam vrijwel volledig stil te liggen. De enige uitzondering hierop is de geneeskunde, maar hier hebben de machtshebbers een belang bij, namelijk de genezing van gewonde soldaten .

Zelfs tijdens de zogeheten Pax Romana (de ‘Romeinse vrede’ gedurende de eerste twee eeuwen na Christus; in die periode zorgden de Romeinse soldaten er voor dat er binnen de grenzen van het Romeinse Rijk rust en vrede heerste ) is er aan de top nog steeds vaak sprake van veel strijd om de macht.

Neem bijvoorbeeld het jaar 69, het zogenaamde Vierkeizerjaar. Het jaar begint met Galba als keizer (hij was een jaar eerder Nero opgevolgd). In januari wordt hij vermoord door zijn opvolger Otho. Deze pleegt in april na een verloren veldslag tegen een Romeinse concurrent zelfmoord. Hij wordt dan op zijn beurt opgevolgd door Vitellius, die op zijn beurt in december wordt vermoord. Al kan je dat laatste het Romeinse volk niet echt kwalijk nemen. Ik citeer even een paar regels over hem uit de Wikipedia:

Hij zou verschillende vooraanstaande mannen vermoord hebben, oude vrienden en vooral zijn voormalige schuldeisers, maar ook gewone mensen, domweg omdat ze kwaad hadden gesproken over de Blauwen, een van de deelnemende ploegen aan de wagenrennen in het Circus”.

Vitellius wordt in december opgevolgd door Vespasianus die daarmee de vierde keizer in één jaar tijd werd. (Vespasianus zou het tien jaar volhouden.)

2 romeinse keizersDe vier opeenvolgende Romeinse keizers uit het jaar 69 afgebeeld op sestertiën.

Al met al is er niet echt sprake van een stabiel politiek klimaat waarin de wetenschap kan floreren. Wel zijn er een aantal keizers geïnteresseerd in kunst en literatuur zoals bijvoorbeeld Nero die zichzelf als een groot muzikant beschouwde – Bij zijn zelfmoord in 68 riep hij: “Qualis artifex pereo” oftewel ‘welk een kunstenaar sterft er met mij’.

Kijken we naar de uitvindingen die gedaan werden in het Romeinse Rijk dan betreffen dit vooral praktische zaken, die vaak ook nog eens met elkaar te maken hebben. Van het een komt het ander. Zo levert het verharde wegennet ook de uitvinding van metalen hoefsandalen voor paarden op, dit om de hoeven te beschermen. Het is de voorloper van het hoefijzer. Ook het systeem van wegwijzers hebben we te danken aan het Romeinse wegennet. Naast de Romeinse wegen verschijnen er namelijk mijlpalen, die we kunnen beschouwen als de voorlopers van de huidige wegwijzers.

2 mijlpaal

Romeinse mijlpaal, gevonden bij Naaldwijk; Rijksmuseum van Oudheden in Leiden; foto Hans Erren

Andere praktische uitvindingen van de Romeinen zijn de riolering en de waterleiding met de daarbij behorende aquaducten en viaducten. Ook zijn de Romeinen ware meesters in het bouwen.  Zo ontdekken ze de boogstructuur die veel sterker is dan de Griekse zuilenstructuur.

2 colloseumDe restanten van het Colosseum in Rome. Met de bouw werd begonnen in 72. Het kwam in 80 gereed.

2 boog van segoviaHet aquaduct van Segovia uit 98, een fraai voorbeeld van een gebouw met een boogconstructie; foto Bernard Gagnon

Ook gelden de Romeinen als de uitvinders van het ‘veldhospitaal’ en bedenken ze allerlei medische hulpmiddelen om operaties te kunnen uitvoeren.

Maar voor wat betreft de pure wetenschap, daarin doen de Romeinen geen grote ontdekkingen. Het is dan ook niet zo’n verrassing dat in het overzicht van ‘de mensen achter de computer’ er maar weinig Romeinen een plekje in de lijst hebben gekregen, eentje slechts: Hero van Alexandrië. Daarbij moet ook nog eens worden opgemerkt dat hij in het Romeinse burgersysteem als een buitenlander gold.

(De Romeinen onderscheidden binnen hun rijk vier types inwoners: de patriciërs (dat waren de rijke, adellijke families uit Rome, waaronder veel senatoren en consuls); plebejers (de ‘normale burgers’ van Rome en Italië, zowel rijk als arm); slaven (deze zijn veelal afkomstig uit veroverde gebieden; zo’n 15% van de mensen in het Romeinse rijk was slaaf; in de stad Rome bedraagt dit percentage zelfs zo’n 30%) en buitenlanders, dat zijn de mensen die in veroverde gebieden wonen. Zij hebben geen burgerrechten.)

De betreffende ‘buitenlander’, Hero van Alexandrië, is een Griek die leefde in de eerste eeuw na Christus. Hij was een groot wiskundige maar hij is vooral bekend geworden door de vele wonderlijke automaten die hij bedacht, zoals ‘automatisch’ opengaande deuren en ook een soort frisdrankautomaat avant la lettre. Zijn apparaten zitten technisch gezien zeer knap in elkaar. Hij maakt gebruik van allerlei ingenieuze technieken die nog eeuwenlang daarna gebruikt zouden worden.

7 Hero stoommachine

Een reconstructie van een aeolipile, een soort draaiende stoommachine, ontworpen door Hero van  Alexandrië; Thessaloniki Technology Museum. Foto Gts-tg:

In de vijfde eeuw gaat het Westelijk Romeinse rijk ten onder. Deels word dit veroorzaakt doordat er erg veel wantrouwen is in het Rijk. Het verloren gaan van de bestuurslaag van de elite (de families onder de keizer die vroeger altijd de senatoren leverden) zorgt voor veel onderlinge twisten.

Daarnaast speelt de Grote Volksverhuizing in Europa een grote rol. Een veranderend, steeds droger wordend, klimaat op de steppen van het Euraziatisch continent zorgt namelijk voor een grote volksverhuizing. De Hunnen, een nomadisch volk, trekken naar het westen en verdrijven daarbij de Gothen van hun woongebied. Deze vestigen zich op hun beurt op het grondgebied van de Romeinen, wat al snel tot oorlog leidt.

Een andere groep die door de Hunnen van hun grondgebied wordt verdreven, zijn de Vandalen. Zij zouden uiteindelijk via Gallië en het Iberisch schiereiland helemaal in Afrika belandden, waar ze in 439 Carthago veroveren. Ze steken daarna over naar Italië en plunderen in 455 twee weken lang Rome. Je bent vandaal of niet. Dat dit alles niet echt bevorderlijk is  voor de ontwikkeling van de wetenschap in Europa moge duidelijk zijn. Ook iemand als Atilla de Hun heeft de wetenschap niet hoog in het vaandel staan.

2 de wereld omstreeks 500De wereld omstreeks het jaar 500; kaart Javierfv1212: Wikepedia

2 de wereld omstreeks 2Ingezoomd op Europa en Azië; Het westelijk deel van het Romeinse West Europa is uiteengevallen in allerlei deelstaten.

Ook voor wat betreft de ontwikkeling van de wetenschap in de tweede helft van het  millennium moet de wereld het niet van Europa hebben, het moet vooral komen van Azië en Arabië. (De overige werelddelen spelen in dit kader nog nauwelijks een rol; Mochten de bewoners van die continenten belangwekkende wetenschappelijke ontdekkingen hebben gedaan, dan zij deze in de loop van de tijd verloren gegaan. Wel zijn er restanten van hun bouwwerken bewaard gebleven.)

2 maya pyramide

El Castillo, een bouwwerk van de Maya’s, stammende uit de periode 900 – 1000, gelegen in Chichén Itzá, Mexico; foto Daniel Schwen

Het grootste rijk in het begin van onze jaartelling in Azië is het Chinese rijk. Het is in 221 voor Christus gesticht door Qin Shi Huangdi, de eerste keizer van China. Hij verenigt – lees verovert – drie koninkrijken en brengt deze samen in één groot rijk.

Zijn naam wordt ook in verband gebracht met de zogeheten ‘boekverbranding en geleerdenbegraving’, die in het jaar 213 voor Christus plaats zou hebben plaatsgevonden. Bij die gelegenheid werden vooral poëzieboeken en geschiedenisschriften verbrand (die boekwerken bevatten vaak verhalen over de geschiedenis van zijn overwonnen tegenstanders) en filosofieboeken (het volk moest niet op verkeerde gedachten worden gebracht). Technische boeken bleven gespaard (die waren ongevaarlijk.)

Ondanks dat hij de technische boeken niet laat verbranden, krijgt hij vanwege ‘de geleerdenbegraving’ geen plaats in de lijst van de mensen achter de computer.  Ook zijn werkzaamheden die hij liet verrichten aan de Chinese muur zijn niet voldoende om hem een plekje te bezorgen in de lijst. Dat was een continu project wat zo’n tweeduizend jaar liep, van 600 voor Christus tot 1600 jaar na Christus.

2 chinese muur 2De Chinese muur bij Jinshanling (foto Severin.stalder)

Wie wel een plekje in de lijst krijgt, is een landgenoot van hem, een zekere Cai Lun. Deze Chinese eunuch geldt namelijk als degene die het papier heeft uitgevonden. Tot dan schreef men voornamelijk op papyrus (in het westen) of op zijde (in het oosten.) De uitvinding van het papier zorgt ervoor dat er veel meer boeken konden worden geschreven waardoor wetenschappelijke kennis zich veel sneller kan verspreiden. Cai Lun doet zijn ontdekking naar verluidt in het jaar 105 na Christus.

Een andere Chinees uit die tijd die ook een plekje op de lijst verdient, is Zhang Heng. Hij bedenkt allerlei technische apparaten die gebruik maken van een tandwielentechniek die qua principe vijftienhonderd jaar later ook gebruikt zou worden in de eerste mechanische rekenmachines. Zijn meest bekende uitvinding is echter een seismograaf. Met zijn apparaat kan hij aardbevingen waarnemen die op meer dan 600 km afstand plaats vinden.

8. Zhang Heng seismograaf

Een replica van de seismograaf van Zhang Heng in het Chabot Space & Science Center in Oakland, Californië.; foto: Kowloonese:

Andere Chinese uitvindingen uit het eerste millennium zijn de kruiwagen, de stijgbeugels, het toiletpapier, het buskruit en (handig bij het afsteken van buskruit) ook de lucifer. Ook de blokdruk, een vorm van boekdruktechniek, is een Chinese uitvinding. Hiertoe wordt een houtsnede uitgesneden voor elke pagina die moest worden gedrukt. Deze kan dan vervolgens zowel op papier (als op textiel) worden afgedrukt. Dit is wel een zeer arbeidsintensief proces. Voor elk nieuw boek en elke pagina moeten aparte houten blokken uitgesneden worden, die ook nog eens snel slijten.

2 blokdrukEen afbeelding van een pagina uit de ‘Diamant Sutra uit 868, het oudst bewaarde exemplaar van een blokdruk. Het bevindt zich thans in de British Library in Londen.

Vanaf ongeveer 660 na Christus ontstaat er een groot nieuw wereldrijk: Het kalifaat van de Omajjaden. Dit is voort gekomen uit het Kalifaat van de Rashidun, dat is ontstaan na de dood van de profeet Mohammed in 632. In 750 bereikt het kalifaat van de Omajjaden zijn grootste omvang. In het oosten grenst het aan China en in Europa tot aan het rijk van de Franken.

2 kaart jaar 2De wereld omstreeks het jaar 750. Ook het oostelijk deel van het Romeinse Rijk is nu in verschillende deelstaten uit elkaar gevallen. Het Chinese keizerrijk (het donkerblauwe gebied) heeft zich wel gehandhaafd. In Arabië en Afrika is een nieuw groot rijk opgestaan, het kalifaat van de Omajjaden (het groene gebied); kaartje: Javierfv1212

Maar alvorens in te gaan op de wetenschappers in dit rijk, verplaatsen we ons eerst naar India. Daar zien we in het jaar 499 een boekwerk (‘Aryabhatiya’) verschijnen geschreven door een Indiase wiskundige en astronoom met de naam Aryabhata. Hierin beschrijft hij niet alleen een algoritme om mogelijke oplossingen te vinden voor vergelijkingen met twee onbekenden (ax + by = c), maar stelt hierin ook dat de ogenschijnlijke draaiing van de hemel een gevolg is van het draaien van de aarde om zijn as. Aryabhata is vooral bekend geworden door het getallenstelsel dat hij ontwierp, gebaseerd op het Indiaanse alfabet, en waarin hij met het concept van machten van tien op de proppen komt.

In het jaar 628 zien we vervolgens hoe de beroemde Indiase wiskundige en astronoom Brahmagupta het getal 0 bedenkt. “Het getal nul? Big deal. Dat stelt toch niks voor”, zult u misschien zeggen. U vergist zich. Het idee van ‘0’ als getal lijkt o zo simpel, maar het vraagt om een compleet andere manier van denken. Zo kan je niet tot nul tellen. Het is een stap die boven het tellen uitstijgt. Van “ik heb geen koeien” tot “Ik heb nul koeien”. De stap om nul als een getal te zien hebben veel volken in de oudheid niet gemaakt. Zo hadden bijvoorbeeld de Grieken, de Romeinen en de Chinezen geen symbool voor het getal nul.

Brahmagupta is in de zevende eeuw de eerste die met nul als getal op de proppen komt en er allerlei rekenregels voor opstelt. Hij verdient daarmee een ereplaats in het overzicht van de mensen achter de computer. Immers wat kan een computer zonder nullen. Niets.

‘De ontdekking van getal nul’ door Brahmagupta verspreidt zich langzaam over de wereld. De eersten die er mee in aanraking komen, zijn in de achtste eeuw de Arabieren van het Kalifaat van de Abbasiden . Na de religieuze expansie van de islam is  een groot islamitisch rijk, het kalifaat van de Omajjaden, ontstaan dat in 750 zijn hoogtepunt bereikt: het strekt zich uit van Spanje tot Arabië. Dit rijk valt echter in delen uiteen en er ontstaan een aantal kalifaten, waaronder het Kalifaat van Cordoba dat grote delen van Spanje omvatte. (Dit deel bleef onder het bestuur van de Omajjaden staan.)

Het belangrijkste en grootste kalifaat is echter het oostelijk deel, het Kalifaat van de Abbasiden, geregeerd door de Abbasiden-dynastie. Dit kalifaat zou ongeveer 500 jaar bestaan (van ± 750 tot ± 1250).

2 kalifaatHet kalifaat van de Abbasiden omstreeks 850. kaart Gabapool

Met dit Kalifaat begint een periode die bekend staat als ‘het islamitische gouden tijdperk’. Deze periode duurt zo’n 500 jaar. Kunst, wetenschap en architectuur staan in hoog aanzien en kunnen op grote steun van de kaliefs rekenen. Dit overeenkomstig de gedachte van de profeet Mohammed: “De inkt van een geleerde is heiliger dan het bloed van een martelaar“. Veel oude Griekse boeken worden naar Bagdad gehaald en in het Arabisch vertaald.

10 AL vertaling boekArabische vertaling uit de achtste eeuw van een plantkundeboek uit de eerste eeuw na Christus geschreven door de Griek Pedanius Dioscorides.

Eén van die kaliefs die de wetenschap van harte steunt is kalief Haroen ar-Rashid (ca. 766-809). Hij sticht in de hoofdstad Bagdad het ‘Bayt al-Hikma’ oftewel het ‘Huis der Wijsheid’, één van de belangrijkste wetenschappelijke instellingen uit de oudheid. Het is hier dat de wiskundige Al-Khwarizmi werkzaam is . Hij is de man wiens naam later is verbasterd tot ‘algoritme’. Hij is ook de man die de ideeën van Brahmagupta met betrekking tot het getal nul enthousiast verwelkomt en deze combineert met het Arabisch getallenstelsel, wat resulteert in ons moderne getallenstelsel.

10 AL pagina uit het boek 1342

Een pagina uit één van de boeken van al-Khwarizmi

Het zou overigens nog tot het jaar 1202 duren voordat een vertaling van zijn werk belandt bij Leonardo van Pisa, beter bekend als Fibonacci, waarop het getallenstelsel een opmars in Europa begon. Uiteraard heeft Al-Khwarizm een plekje in het overzicht van de mensen achter de computer kregen.

Dit geldt eveneens voor drie Arabische geleerden uit het Huis der Wijsheid’, die bekend staan als de drie Banū Mūsā broers. Deze wiskundige (en technisch aangelegde) broers uit de negende eeuw zijn beroemd geworden vanwege de vele automaten die zij bedachten. Deze zijn deels verbeteringen van automaten van Hero van Alexandrië.

Het Huis de Wijsheid heeft ook een grote invloed op de maatschappij. Zo bedenken de geleerden uit het Huis een betere methode voor de irrigatie van het land. Vandaag de dag bestaat het Huis der Wijsheid niet meer. Nadat de Mongolen in 1258 Bagdad veroveren, wordt het huis, net zoals het grootste gedeelte van Bagdad, met de grond gelijk gemaakt.

Al met al kunnen we het eerste millennium na Christus vooral zien als een periode waarin de ontwikkeling van de wetenschap en techniek gedurende lange tijd stagneert. Tussen Zhang Heng en Aryabhata ligt bijvoorbeeld 300 jaar zonder dat er echt sprake is van een wezenlijke wetenschappelijke vooruitgang. De heersers zijn drukker bezig met het vormen van hun rijken dan met het stimuleren van de wetenschap. Pas met Brahmagupta en de Arabieren uit het islamitische gouden tijdperk maakt de wetenschap weer een grote stap voorwaarts.

2 de wereld omstreeks 900Europa en Azië omstreeks het jaar 900. Europa laat de eerste contouren zien van het huidige Europa. kaartje Javierfv1212

Tot slot van dit overzicht nog het volgende. In het jaar 1 kent de wereld (naast allerlei kleinere godsdiensten) twee grote godsdiensten: het Hindoeïsme en het Boeddhisme. Tijdens het millennium komen er twee grote godsdiensten bij: het christendom, en de islam. Normaal gesproken is godsdienst niet een onderwerp wat hier aan de orde zou komen, ware het niet dat één van de geestelijke leiders van deze godsdiensten ook in het overzicht van de mensen achter de computer voorkomt.

Het betreft hier Paus Sylvester II. Hij is Paus van 999 tot 1003. Zijn plaats in het overzicht heeft hij echter niet te danken aan zijn Pausschap – dan zouden we wel aan de gang kunnen blijven met al die pausen  – maar aan zijn rol als wetenschapper uit de tijd dat hij nog als Gerbert van Aurillac door het leven gaat.

Gerbert van Aurillac is de man die tussen 980 en het jaar 1000 het Arabische cijferstelsel (maar dan nog zonder de nul) in grote delen van Europa introduceert. Ook herintroduceert hij in Europa de abacus. Hij neemt deze kennis over van de islamieten in Spanje en verspreidt deze als een ware gelovige over de rest van Europa.

De volgende acht personen uit deze periode worden beschreven:

Overige links:

 

 

My WordPress Blog