Ingezonden persbericht


De wetenschap van Oud en Nieuw

Persbericht, 29 december 2004

Geachte redactie,

Nog even en het is Oudejaarsavond. Traditioneel tijd voor champagne en vuurwerk, de onvermijdelijke kater de volgende dag en het in gebruik nemen van de nieuwe agenda en kalender. Achter al deze feestelijke aspecten schuilt wetenschap. Zie het dossier 'De wetenschap van Oud en Nieuw' op de populair-wetenschappelijke website www.kennislink.nl. De teksten van dit dossier kunt u bij bronvermelding vrij van rechten overnemen in uw publicatie. U kunt de artikelen naar believen ook inkorten. Vermeld dan echter wel als bron www.kennislink.nl.

Prettige jaarwisseling!

Carl Koppeschaar
hoofdredacteur Kennislink

----

Vuurwerk: Knallen en kleuren

door Harm Ikink, Jos van den Broek, Danièle Gibney

Tijdens de jaarwisseling zullen we er ons met z'n alleen weer aan ergeren en aan vergapen. De knallen en kleuren van het hedendaagse vuurwerk vinden hun oorsprong in elementaire chemie die al vele eeuwen oud is. Oxidatie- en reductiereacties zorgen voor de knal. Metaalverbindingen voor de kleur. IJzer, houtskool, magnesium, aluminium en titaan voor de vonkenregen. Het levert een prachtig schouwspel op, vindt de populair-wetenschappelijke website www.kennislink.nl. Maar ook een hoop troep.

Waren het de Chinezen of de Bengalen? Eeuwenlang golden de Chinezen als de uitvinders van het vuurwerk. Maar wellicht is het Chinese vuurwerk het resultaat van een vroegere ontdekking in Bengalen (het gebied van de Ganges-delta, tegenwoordig Bangladesh). Het eerste 'vuurwerk'is mogelijk ontstaan bij het koken van voedsel op een houtvuur. Als smaakversterker maakte men bij gebrek aan zout regelmatig gebruik van salpeter, dat op bepaalde plaatsen aan de oppervlakte voorkwam. Mogelijk is er wat salpeter terecht gekomen op een smeulend houtskoolvuuurtje en kwamen zo de bijzondere neveneffecten aan het licht.

Hoe het ook zij, zeker is dat in China al duizenden jaren geleden vuurwerk werd gebruikt. Vooral knalvuurwerk, dat diende om boze geesten te verdrijven. Het duurde tot in de middeleeuwen voordat Europeanen er mee aan de slag gingen. Niet op een erg feestelijke manier overigens, want het werd vooral gebruikt voor de oorlogsvoering.

'Vuurwerkmaker' was in de jaren van de alchemie een belangrijk en geheimzinnig beroep en de receptuur werd door deze mensen grotendeels geheimgehouden. Maar met de ontwikkeling van de scheikunde in de negentiende eeuw werd de kennis gemeengoed en kon de ontwikkeling van vuurwerk een grote vlucht nemen.

Siervuurwerk werd in eerste instantie vooral gebruikt om belangrijke feesten luister bij te zetten. Rond de jaarwisseling werd alleen veel lawaai gemaakt - volgens de Germaanse traditie was dat nodig om de kwade geesten weg te jagen. Men schoot vooral met vuurwapens in de lucht. Waarschijnlijk vond men het niet nodig om speciaal knalvuurwerk te maken want over het toenmalig gebruik van strijkers, rotjes, kanonslagen en dergelijke is nauwelijks iets bekend.

Het hedendaagse wijdverbreide gebruik van (sier)vuurwerk tijdens de jaarwisseling is nauwelijks een halve eeuw oud. In de jaren na de Tweede Wereldoorlog had men weinig behoefte aan het knallend inluiden van het nieuwe jaar en was er eigenlijk ook weinig geld voor zo'n verspillende activiteit. Pas in de zestiger jaren van de vorige eeuw kwamen rotjes, zevenklappers, gillende keukenmeiden en vuurpijlen echt in zwang.

Knallen

De simpelste vuurwerktelg, het rotje, bestaat uit niets meer dan buskruit verpakt in een kartonnen kokertje. Als je via de lont het buskruit aansteekt, vindt er een reactie plaats waarbij veel koolstofdioxide en stikstof vrijkomt. Door de omzetting van vaste stoffen in gassen neemt de druk in het kokertje razendsnel toe, totdat het rotje met een flinke knal uit elkaar spat.

Het recept voor een rotje is simpel: kaliumnitraat (salpeter), houtskoolpoeder en zwavel, in een verhouding van ongeveer 15:3:2, net zoals in het buskruit dat Chinezen al meer dan duizend jaar geleden gebruikten. Deze samenstelling is door de eeuwen heen nauwelijks veranderd. Dat is ook niet verwonderlijk omdat de bestanddelen goedkoop, niet giftig, én niet schadelijk voor het milieu zijn. Bovendien is het mengsel - mits droog bewaard - stabiel.

Kleuren

De pyrotechnische mengsels (ofwel 'sassen') in siervuurwerk zijn niet alleen bedoeld om een zo hard mogelijk knal te geven. Ze zorgen vooral ook voor kleuren, vonken, rook en fluitende geluiden. Het mengen van de sassen is vakwerk. Dus: don't try this at home. Alleen als alles in de juiste verhouding gemengd is, zal het op het juiste moment, bij de juiste temperatuur en met de gewenste reactieproducten ontbranden.

Veel van de verbindingen die voor de kleuren zorgen, zijn te instabiel om op te slaan. Vuurwerkmakers moeten ervoor zorgen dat ze in de lucht ontstaan. Dat kan heel goed mislukken. Als de ontbrandingstemperatuur te hoog of te laag is, dan treedt het gewenste kleureffect niet op.

De meeste kleuren die bij vuurwerk te zien zijn, ontstaan door emissie van licht door metalen of metaalverbindingen. De buskruitexplosie voert zoveel energie toe dat de atomen van deze verbindingen worden 'aangeslagen', dat wil zeggen dat de elektronen naar een verhoogd energieniveau worden gebracht. De prachtige kleuren ontstaan als die elektronen weer naar hun 'gewone' energieniveau terugkeren.

Milieuvervuiling

De bijna twintig miljoen kilo vuurwerk die jaarlijks in Nederland en België de lucht in gaat, levert de nodige troep op. Verreweg het meeste daarvan (90%) is vast afval: papier, hout, kunststof en klei.

Volgens onderzoek van het Nederlandse Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieuhygiëne (RIVM) raakt de lucht in de Nieuwjaarsnacht bezwangerd met roet, zwaveldioxide, stikstofoxiden en stofdeeltjes. Water en grond raken verontreinigd met giftige metalen zoals koper, antimoon, strontium en barium.

De verontreinigde lucht is hoogst onprettig voor astmapatiënten, en barium en strontium zijn giftige zware metalen. De Nederlandse organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO) heeft daarom gezocht naar alternatieven. Barium kan worden vervangen door boorverbindingen. Volgens TNO krijg je dan dezelfde groene kleur. Verbindingen van calcium en lithium leveren respectievelijk oranje en roze op, en zijn dus een alternatief voor de rode strontiumkleur.

Barium en strontium uit vuurwerk overstijgen weliswaar niet de door de Nederlandse overheid gestelde normen, maar alle beetjes helpen in de strijd tegen milieuvervuiling. De kopernormen voor water worden in Nederland wél overschreden. De twee ton koper uit vuurwerk die het oppervlaktewater bereikt in Nederland, staat garant voor 3% van de totale koperbelasting. De koperconcentratie blijkt in januari echter nauwelijks verhoogd, hebben metingen van diverse waterschappen uitgewezen. De vervuiling door vuurwerk is dus voornamelijk visueel. We hebben meer last van de rode papiertjes op straat dan van de chemische reacties in de lucht.

----

Champagne: de magie van bubbels

door Gieljan de Vries

Ook een flesje brut of demi-sec klaarliggen voor Oudejaarsavond? De populair-wetenschappelijke webiste www.kennislink.nl dook in de bellen. Zelfs voor de champagnehater wordt het toch nog genieten van het verplichte glas om twaalf uur.

Champagne hoort er nou eenmaal bij tijdens Oud en Nieuw, maar ervan genieten? Geschift als we zijn besteden we meer geld aan een pakket vuurwerk dan aan een fatsoenlijke fles om het nieuwe jaar in te luiden. En dat, terwijl er zoveel te genieten valt van een simpel glas champagne. De lawine aan brekende belletjes in de schuimkraag. De stromen belletjes die het aroma naar boven dragen. Het zachte plopje waarmee je de kurk van de fles haalt, het tintelende gevoel en die smaak...kom, we maken er eentje open!

Druk, druk, druk

Eerst maar de metaalfolie verwijderen, anders komen we nergens. Het eerste wat je ziet is de zwaar beveiligde kurk. De metalen draadkooi eromheen doet komisch aan, maar vergis je niet: achter de kurk zit zo'n 5 à 6 atmosfeer druk opgesloten. Die druk wordt geleverd door opgelost kooldioxide (CO2). Dat ontstaat tijdens de tweede gisting in de fles, na toevoegen van suiker. Hoe je het kooldioxide uít de fles krijgt, weten we allemaal: goed schudden en de kurk eraf rukken!

Als je de fles schudt, dwing je het gas uit zijn opgeloste toestand. Op de flessenwand vormen zich minuscule bubbeltjes gas, nog steeds onder een druk van een paar atmosfeer. Haal je nu plotsklaps de kurk weg, dan schieten al die belletjes de fles uit, en nemen een flink deel van de champagne mee. Allemaal zaken die je wilt vermijden: champagne ontleent zijn karakteristieke smaak juist aan een flinke hoeveelheid opgelost kooldioxide in het glas.

Champagnekenners huilen stilletjes in hun glas als ze Michael Schumacher weer eens een fles champagne zien leegspuiten over zijn team. Net als cola is champagne zonder prik gruwelijk om te drinken. De kleine, snel bewegende belletjes nemen namelijk aroma's uit de vloeistof mee naar boven. Omdat we voornamelijk proeven met de receptoren in onze neus dragen de aroma's via de lucht veel meer bij tot de smaak dan wanneer ze in de vloeistof zitten. Haal je de kooldioxide uit de fles door spectaculair te ontkurken, dan heeft de champagne niet meer genoeg prik om zijn aroma's vrij te maken.

Horen, proeven, voelen

Champagnebubbels dragen niet alleen bij aan de smaak, gevoel en gehoor krijgen er ook van langs. Champagnebubbels halen een hogere snelheid dan bierbellen en als ze aan het vloeistofoppervlak 'breken' knalt er dan ook een waar fonteintje van druppels de lucht in.

In bier zitten meer lange moleculen (zoals eiwitten) dan in champagne, en die verzamelen zich in de wand van bierbellen. Het ene uiteinde van zo'n molecuul trekt water aan, het andere stoot het af, en de langgerekte eiwitten komen dan ook loodrecht op de belwand te staan, als uitstekende haren. Door die stekels remt de bel af op zijn weg naar boven.

In champagne vind je minder van die langgerekte eiwitten dan in bier, en de bubbels zijn dan ook veel hydrodynamischer: ze schieten door de drank naar boven en exploderen aan het oppervlak. Houd je lippen maar eens vlak boven het glas en je voelt het getintel van de brekende belletjes. Ook in je mond dragen de bubbels nog bij aan het sprankelende gevoel van champagne.

Met een slokje in de mond en ogen dicht is hét moment om de oren te spitsen. Hoor je het zachte geknetter van de champagnekraag? De Luikse wetenschapper Nicolas Vanderwalle schonk met zijn collega's de glazen vol en hield er een gevoelige microfoon bij om het geluid van champagne te registreren. Zo ontdekten ze het geheim van de champagne-knetter.

Anders dan een radio of onafgestelde tv-zender produceert champagne geen witte ruis. Dat is een uniform geluid waarin alle golflengtes evenveel bijdragen aan het totale volume. Champagne zou witte ruis opleveren als alle belletjes onafhankelijk van elkaar besloten of ze knalden of niet. Maar champagne is eigenwijs: in de schuimkraag kunnen exploderende belletjes elkaar meeslepen. Dan ontstaan hele lawines van inklappend schuim - of maar een paar knalletjes achter elkaar. Dit onvoorspelbare gedrag komt ook voor in aardbevingen, lawines en zonnevlammen: champagne is in spectaculair gezelschap...

----

Weg met de kater

door Harm Ikink

Het gonst door alcohol-innemend Nederland: er is een mysterieuze anti-katerpil. Ontwikkeld door de KGB, de voormalige geheime dienst van de al even voormalige Sovjet Unie. Aan de man gebracht via een internetsite met ondoorgrondelijke, wetenschappelijk aandoende bla bla waaruit niet echt duidelijk wordt hoe de pil het katergevoel nou precies tegengaat. De grote vraag is natuurlijk: kan dat wel, zo'n pil? Of eigenlijk: hoe ontstaat een kater eigenlijk? En wat kun je er tegen doen? De populair-wetenschappelijke website www.kennislink.nl zette het katergevoel op een rijtje.

Knallende koppijn, slappe benen en met een beetje pech nog misselijk ook. Lastig, zo'n kater. Had je ook maar niet zoveel moeten drinken. Hoewel: de ene keer na vijf biertjes nergens last van, de andere keer na twee glazen wijn al ziek, zwak en misselijk. Hoe kan dat nou?

Uit de omvangrijke oogst bij het intikken van 'oorzaak, kater, alcohol' bij Google wordt snel duidelijk dat alcohol de boosdoener is. Maar levert Internet ook wel eens iets op dat je nog niet wist? Bij enig doorzoekwerk wel. De chemie achter de kater, bijvoorbeeld. En misschien ook een oplossing om de kater voorgoed uit je leven te bannen.

De essentie van de kater ligt in het onvermogen van je lichaam om grote hoeveelheden alcohol af te breken. Met 10 mg alcohol, de gemiddelde hoeveelheid in een glas, is ongeveer anderhalf uur gemoeid. De afbraaksnelheid wordt niet echt groter bij hogere consumptie, dus met vier glazen is je lijf al zes uur bezig. Bij de inname van nog meer glazen is het zo goed als onmogelijk om de ochtend na een avondje doorzakken al weer nuchter te zijn. Bovendien raakt het afbraaksysteem bij snelle alcoholinname overbelast. Afvalstoffen hopen zich op en de kater is een feit.

De afbraak gebeurt in twee stappen met behulp van enzymen (hulpstoffen), vooral in de lever. Eerst wordt alcohol (ethanol) omgezet in acetaldehyde met behulp van het enzym alcoholdehydrogenase (ADH). Daarna wordt acetaldehyde omgezet in azijnzuur. Ook voor deze tweede stap is een enzym nodig: aldehydedehydrogenase (ALDH).

Als je veel alcohol hebt gedronken, kan vooral de tweede stap in de afbraak van alcohol vertraging oplopen. Het enzym ALDH raakt dan als het ware overbelast en het gevolg is dat het tussenproduct acetaldehyde zich ophoopt in je lichaam. Dit is een belangrijke oorzaak voor de onaangename verschijnselen die horen bij een kater zoals hoofdpijn, misselijkheid, braken, buikpijn, een rood gezicht en vermoeidheid.

Overigens is bovenstaande opsomming van verschijnselen zo divers dat er ook vele oorzaken voor de 'kater' kunnen zijn die op zich niets met de alcoholconsumptie te maken hebben. Je kunt ook hoofdpijn krijgen door het verblijf in een rokerige en lawaaierige omgeving en door de chemische toevoegingen aan alcoholhoudende dranken.

Wat wel met de alcohol verband houdt is de behoefte aan water. Een lichaam dat op volle toeren alcohol aan het afbreken is heeft last van een verstoorde waterhuishouding. Het paradoxale effect is dat er bij inname van grote hoeveelheden alcoholische drank uitdroging optreedt. Met het verlies van vocht worden ook verschillende vitamines en mineralen aan het lichaam onttrokken. Ook dit kan bijdragen aan het algehele onbehagen.

Oorzaken van de kater kunnen ook op een subtieler biochemisch niveau liggen. Zo vermoedt een Amerikaanse onderzoeksgroep dat bepaalde neurotransmitters zoals cytokines een rol spelen. Cytokines worden onder andere door witte bloedlichaampjes uitgescheiden bij een griepinfectie en hebben dan de typische katerverschijnselen als hoofdpijn, misselijkheid en algehele slapte tot gevolg. Het idee is dat alcoholische dranken bepaalde congemeren bezitten, die op hun beurt cytokines activeren. Met name donkergekleurde dranken zouden meer van deze congemeren bezitten.

Met mate

Kunnen we nu met al dat biochemisch inzicht de kater voorkomen? Natuurlijk. De meest voor de hand liggende oplossing: geen alcohol innemen. Gegarandeerd succes - althans de ochtend erna. Wie niet alleen fit wil opstaan maar toch op een feestje met wat alcohol in de stemming wil komen heeft meer aan het devies 'met mate'. Jezelf laveloos drinken zal de sfeer trouwens uiteindelijk alleen maar verpesten - om nog maar niet te spreken over de 'morning after'.

OK, na een paar glazen moet het dus genoeg zijn. Maar zelfs dan kan de kater toeslaan. Wat te doen om hem ver van je bed te houden? Duidelijk is dat het verstandig is extra water te drinken om de vochthuishouding in balans te houden. Liefst tussen de alcoholische drankjes door, maar in ieder geval vlak voor het slapengaan.

Ook helpt het de maag te voorzien van voldoende voedsel, waardoor de opname van alcohol vertraagd wordt. Daarmee verkleint de kans op overbelasting van de acetaldehyde-afbraak. Maar uiteindelijk zal wel alle alcohol afgebroken moeten worden.

Een ander voordeel van het 'leggen van een bodem' is het verkleinen van de kans op overgeven. Alcohol prikkelt het slijmvlies van de maag. Als je in korte tijd veel drinkt, raakt het slijmvlies in de maag geïrriteerd. De maag wil de alcohol dan zo snel mogelijk lozen, de maagwand trekt samen en de drank gaat vervolgens langs de ingang weer naar buiten: je moet overgeven.

Pillen

Een gedetailleerd begrip van de alcoholafbraak biedt in principe aanknopingspunten voor het ontwerp van medicijnen die het optreden van een kater voorkomen. Het idee is dan om door het innemen van pillen met bepaalde stoffen de ophoping van afbraakproducten te voorkomen.

Het probleem is dat gefundeerd klinisch wetenschappelijk onderzoek bij deze middelen vrijwel altijd ontbreekt. De populariteit van een aantal beschikbare pillen lijkt vooral het resultaat van gewiekste marketing en niet van wetenschappelijk bewezen succesvolle katerbestrijding. Bovendien wordt door de aanbieders van anti-katerpillen vaak gesuggereerd dat ook andere effecten van de alcoholinname worden bestreden; vooral dat de pil ontnuchterende effecten zou hebben.

De leverancier van de 'Russische pil' KG-2 komt bijvoorbeeld met het verhaal dat de pil werd gebruikt door de Russische KGB om haar agenten alert en bij de les te houden tijdens gevaarlijke missies. Spionnen worden immers geacht een stevig glas mee te drinken om zo minder op te vallen tijdens feesten en sociale gebeurtenissen. Om scherp en alert te blijven zouden de undercoveragenten tijdens dit soort bijeenkomsten de magische pil gebruiken, die bestaat uit een cocktail van hoofdzakelijk vitamines. Dit is hoogst onwaarschijnlijk. Ingenomen alcohol moet nu eenmaal worden afgebroken en er is een beperking aan de snelheid waarmee de lever dat voor elkaar krijgt. Het ligt niet voor de hand dat een vitaminepreparaat daar veel invloed op heeft.

Op Amerikaanse websites wordt onder andere de inname van cysteïne aanbevolen. Dit is een aminozuur dat de negatieve effecten van een acetaldehyde overschot zou tegengaan. Eieren bevatten relatief veel cysteïne, waardoor de 'rauwe ei op de nuchtere maag' remedie een kern van waarheid zou kunnen bevatten. Ook in dit geval ontbreekt wetenschappelijk bewijs.

Cysteïne wordt ook gepromoot als voedingssupplement voor bodybuilders en gezondheidsfreaks.Uit deze wereld komen nog veel (vitamine)preparaten die specifiek tegen een kater zouden helpen. Ook hier geldt weer: claims in overvloed, wetenschappelijk bewijs nihil. Vaak bevatten de zogenaamde 'verklaringen' algemene wetenschappelijke termen die op zich niet onjuist zijn, maar alleen bedoeld zijn om indruk te maken op de leek.

Tenslotte de onderzoekers die de hypothese van de 'congemeren en cytokines' onderzoeken: ook zij hopen via die route tot een pil te komen die het 'katerprobleem' de wereld uit zal helpen. Ze spreken van miljoenen dollars die daarmee voor het opscheppen liggen. En dat is natuurlijk waar het om gaat: geld verdienen. Ons advies: doe lekker Nederlands, drink met mate en ga van het uitgespaarde geld eerst lekker uit eten. Succes verzekerd!

----

Een jaarlijks probleem van 26 seconden

door Carl Koppeschaar

Waarom vielen de kerstdagen dit jaar op zaterdag en zondag? En niet op maandag en dinsdag zodat we een langer weekeinde hadden? Dat is de schuld van de kalender, meldt de populair-wetenschappelijke website www.kennislink.nl. De mensheid ligt al een paar duizend jaar overhoop met de verdeling van dagen, weken en maanden. Maar er gloort hoop. Als de paus tenminste wil meewerken.

Napoleon wordt door geschiedschrijvers vaak verguisd. Maar als hij er niet was geweest, zou Kerstmis dit jaar zijn gevallen op 5 Sneeuwmaand 213. Voordat hij aan de macht kwam had de Franse revolutie een einde gemaakt aan alle oude normen. Onder andere uitte dat zich in het gebruik van nieuwe maten en gewichten. Daar hebben we nu nog onze huidige meter en kilogram aan te danken. Maar ook de kalender werd op een grondige wijze hervormd.

Kalender van de Rede

De Franse Republikeinse kalender, of 'Kalender van de Rede', bestond uit 12 maanden van 30 dagen. Zij waren onderverdeeld in drie, tiendaagse weken. Om dat jaar met de seizoenen in de pas te brengen, waren er aan het eind vijf dagen toegevoegd. Om de vier jaar kwam daar nog een schrikkeldag bij, waarop de Revolutie werd herdacht. De maanden kregen namen die ontleend waren aan de eigenschappen van de jaargetijden. Onze Bataafse Republiek vertaalde ze als Wijnoogst-, Mist- en Rijpmaand in de herfst, Sneeuw-, Regen- en Windmaand in de winter, Kiem-, Bloem- en Grasmaand in de lente, en Oogst-, Hitte- en Vruchtmaand in de zomer.

Door in het vierhonderste en vierduizendste jaar de schrikkeldag weg te laten, liep de nieuwe kalender zeer nauwkeurig in de pas. Na honderdduizend jaar zouden de seizoenen slechts vijf dagen zijn opgeschoven. Maar nog vooruitstrevender was de decimale dagindeling. Elke dag telde tien uren. Elk uur was onderverdeeld in tien minuten. Elke minuut bestond uit tien seconden.

Het 'decimale uur' duurde twee uren en vierentwintig minuten, de 'decimale minuut' 14,4 minuten. De 'decimale seconde' duurde 86,4 seconden. Korte tijdspannes moesten daarom worden gemeten in milliminuten of centiseconden. Bijna iedereen raakte daarvan in de war en het gaf aanleiding tot tal van misverstanden. Een jaar na zijn kroning tot keizer schafte Napoleon de nieuwe kalender dan ook af.

De Kalender van de Rede heeft het slechts dertien jaar uitgehouden. Dat staat in geen verhouding tot de vele andere kalenders die werden of nog worden gebruikt. De joodse kalender bijvoorbeeld, wijst in 2005 het jaar 5765-66 aan; de Indiase kalender het jaar 1926-27 en de islamitische kalender het jaar 1425-26. Onze huidige, Gregoriaanse kalender is in 1582 tot stand gekomen, maar is in feite een bijgestelde versie van de veel oudere, door Julius Caesar ingevoerde Juliaanse kalender. Toch is de Franse kalender een mooi voorbeeld van de verschillende keuzen die moeten worden gemaakt bij het opstellen van een kalender. Want onze kalender is in feite veel onlogischer. Kijk alleen maar naar de lengten van de maanden. Februari heeft 28 of 29 dagen, de overige maanden tellen 30 of 31 dagen. En dat zonder enig regelmatig patroon.

Een goede kalender maken is dan ook verre van eenvoudig. De dag heeft te maken met de aswenteling van de aarde; het jaar met de draaiing van de aarde om de zon. De maand is wat dat betreft een buitenbeentje, want die is gebaseerd op de beweging om de aarde door de maan. Omdat in de oudste kalenders met maanomlopen werd gerekend, is de maand nu nog zo'n overgeleverd gebruik.

Maanomloop

Als dit soort tijdseenheden nu maar netjes in elkaar zouden passen, is een perfecte kalender klaar. Maar wie de ene tijdsduur in de andere uitdrukt, krijgt met de akeligste breuken te maken. De maanomloop van Nieuwe Maan tot de eerstvolgende Nieuwe Maan duurt gemiddeld 29,53059 dagen. Van de ene lente tot de volgende lente duurt een jaar 365,24220 dagen. Een jaar neemt dus 12,36836 maanden in beslag. Daar valt geen sluitende zon-maankalender van te maken.

Al heel snel werden daarom trucs bedacht. Een op de maanloop gebaseerde kalender kan aardig in de pas blijven door de maanden afwisselend 29 en 30 dagen lang te naken. Zodra het verschil tot een dag oploopt, maakt men een korte maand eenvoudig langer. Dat gebeurt nu nog in de islamitische kalender. Per periode van dertig jaar is de maand Dhu 'l-Hidjdja elfmaal 30 in plaats van 29 dagen, en wel in de jaren 2, 5, 7, 10, 13, 16, 18, 21, 24, 26 en 29. Een beetje lastig om bij te houden, maar het werkt.

De islamitische kalender is daardoor een zuivere maankalender. Het jaar van twaalf maan-maanden telt 354 of 355 dagen, maar trekt zich verder niets aan van de loop van de seizoenen. Van jaar tot jaar beginnen die dan ook steeds vroeger; ze lopen in 33 jaren eenmaal het hele jaar rond. Een van de gevolgen daarvan is dat de vastenmaand Ramadan rond de langste dag kan komen te liggen. Voor hier verblijvende islamieten is dat bijzonder onplezierig, omdat hun geloof hen in de vastenmaand verbiedt tussen zonsopkomst en zonsondergang te eten en te drinken. In noordelijker gelegen streken, waar in de zomer gedurende lange tijd de middernachtszon schijnt, zou dat trouwens nog grotere problemen geven.

Om de maanmaanden in de maat te krijgen met de seizoenen moet een nieuwe truc worden bedacht. Een maanjaar is een dag of tien korter dan het zonnejaar en dus moet er om de drie jaar ongeveer een extra maand bijkomen. De Babyloniërs bedachten 25 eeuwen geleden hiervoor de dertiende maand. Omdat de joodse kalender van de Babylonische is afgeleid, kwam deze schrikkelmaand ook in de joodse tijdrekening terecht.

Voordeel van extra korte maanden

Onze kalender is, zoals gezegd, afgeleid van de Romeinse. De Romeinen hadden hun jaar, dat begon met de lente, verdeeld in twaalf maanden: Martius (31 dagen), Aprilis (29), Maius (31), Junius (29), Quintilis (31), Sextilis (29), September (29), October (31), November (29), December (29), Januarius (29) en Februarius (28). Om het andere jaar werd een maand van 22 of 23 dagen ingelast. Februarius moest er dan vijf afstaan aan de mensis intercalaris en die extra maand telde dan 27 of 28 dagen.

In het Romeinse rijk van toen was het instellen van extra maanden toevertrouwd aan de pontifex, maar die was vaak niet ongevoelig voor steekpenningen. Kalendae, de eerste dag van de maand (vandaar ons woord kalender), was bijvoorbeeld de dag waarop rente moest worden betaald. Woekeraars hadden dus veel belang bij extra korte maanden.

Tegen de tijd dat Julius Casar aan de macht kwam was de chaos compleet. De ene streek had maanden voorsprong gekregen op naburige gebieden, zodat aan data op brieven en vooral contracten geen touw meer viel vast te knopen. Het begin van het jaar was toen trouwens al naar Januarius verschoven. Caesar ontbood uit Egypte de astronoom Sosigenes. Die werkte met gezwinde spoed aan de eerste kalenderhervorming. Het jaar 46 v.Chr. kreeg 445 dagen om de lente weer in de lente te laten beginnen. Februari kreeg eens in de vier jaar een extra dag, zodat het jaar gemiddeld op 365,25 dagen uitkwam. Verder werden de namen van de maanden en hun aantal dagen vastgelegd. Ter ere van Julius Caesar werd zijn geboortemaand Quintilis voortaan Julius (juli) genoemd. Omdat keizer Augustus in het jaar 8 nog een kleine verbetering invoerde, werd de maand Sextilis vanaf die tijd Augustus genoemd.

Uit de pas

Vanuit de moderne astronomie valt snel te verklaren dat ook de Juliaanse kalender uit de pas liep. De aarde draait niet in 365,25 dagen om de zon maar in 365,24220 dagen. Een eeuw moet daarom ruim 36524,22 dagen duren en dat is 0,78 dag korter dan 36525 dagen. De lente begon daardoor steeds vroeger, en in de zestiende eeuw was het verschil opgelopen tot tien dagen. Als dat zo doorging kwam Kerstmis geleidelijk aan in de zomer te liggen. Paus Gregorius XIII herstelde de orde. Hij schrapte de dagen tussen 4 en 15 oktober 1582. Bovendien zouden alleen eeuwjaren die deelbaar waren door 400 nog schrikkeljaar zijn (1700, 1800 en 1900 waren geen schrikkelljaar, 2000 was dat wel). Een snelle berekening leert dat het 'Gregoriaanse jaar' hierdoor 365,2425 dagen duurt, 26 seconden te lang. Dat zijn 86.400 seconden teveel in 3333 jaar, en dat scheelt precies een dag.

Nu zijn er natuurlijk al voorstellen gedaan om in de verre toekomst de jaartallen die deelbaar zijn door vierduizend te laten vervallen als schrikkeljaar; onze kalender loopt dan net als de voormalige Franse na 20.000 jaar één dag uit de pas. Maar is het niet veel zinniger om voor die tijd een echte kalenderhervorming uit te voeren en voorgoed af te rekenen met het verouderde gebruik van onregelmatig verlopende maanden?

Het aantal werkdagen plus zaterdagen per maand schommelt nu namelijk tussen 24 en 27 en de maandelijkse statistieken, belangrijk voor de economie, kunnen daardoor niet rechtstreeks met elkaar worden vergeleken. Een maandelijkse produktie kan stijgen terwijl de produktie per werkdag daalt en omgekeerd. Een tweede bezwaar van de huidige kalender is dat een bepaalde datum van jaar tot jaar op een andere dag van de week valt. De om de vier jaar voorkomende schrikkeldag maakt dat nog ingewikkelder. Dit jaar valt 25 december bijvoorbeeld op een dinsdag, in 1991 op woensdag, in 1992 (schrikkeljaar) op vrijdag, in 1993 op zaterdag, enzovoort. Ook de dagen van maand tot maand (25 december, 25 januari, 25 februari, enz.) vallen steeds op een andere dag van de week. Om te weten te komen op welke weekdag een bepaalde datum valt, moet of een (computer)berekening worden uitgevoerd, of een zogenaamde eeuwigdurende kalender worden gebruikt.

Universele kalender

De Franse sterrenkundige Camille Flammarion (1842-1925) bedacht daarom een {universele kalender} van 12 maanden, gebaseerd op het kwartaal. Elk kwartaal telt drie maanden van achtereenvolgens 31, 30 en 30 dagen. Op 31 juni is er los van de week een midzomerdag. 31 december is om de vier jaar een eveneens los van de week staande schrikkeldag.

Deze universele kalender bestaat op die manier uit viermaal dertien weken van 91 dagen. De eerste dag van de eerste maand van elk kwartaal is een zondag. Ook het jaar begint daardoor steeds op zondag. Wanneer deze kalender zou worden ingevoerd in een jaar dat met een zondag begint (1995, 2006, 2012), zal de overschakeling dan ook onopgemerkt voorbijgaan.

Al in 1923 probeerden de Verenigde Naties de universele kalender in te voeren. Tegenstanders richtten echter een actieve World Calendar Association op. Achter de schermen probeerde de paus te voorkomen dat er eensgezindheid ontstond over het hervormingsvoorstel. Dat lukte, want na verscheidene malen op de agenda te hebben gestaan, trokken de VN in 1955 tenslotte hun handen van de kalender af. Pas in 1963 verklaarde het Tweede Vaticaans Concilie niet langer tegen de invoering van de nieuwe kalender te zijn, zolang de week van zeven dagen en de zondag maar gevrijwaard blijven. Dus geen verstoring tussendoor door los van de week staande dagen, "tenzij zeer ernstige redenen naar voren komen die ter beoordeling staan van de Heilige Stoel".

De paus is kennelijk degene die beslist. Het is daardoor onzeker wanneer nieuwe kalender zal worden ingevoerd. Tot het zover is zullen we dus met het oude, chaotische verloop van weekdagen moeten blijven leven. Maar misschien vinden velen dat wel prettig. Een kleine mate van onvoorspelbaarheid - is dat niet juist wat we nodig hebben, in een bestaan dat wordt geregeerd door agenda's en de wijzers van de klok?

+++