11-12-2007 13:13
| Janneke van Reenen-Hak
Die erkenning draagt Joule niet van jongs af met zich mee. Hij komt ter wereld in Salford, een Britse stad in de buurt van Manchester. Zijn vader bezit een goedlopende bierbrouwerij. De zwakke James krijgt thuis les. Vanaf zijn vijftiende ontvangt hij wat wetenschappelijk onderwijs, onder andere van John Dalton, de opsteller van de atoomtheorie. Dan komt ook zijn fascinatie voor elektriciteit openbaar. Samen met zijn oudere broer Benjamin experimenteert hij erop los.
Ziekte van hun vader dwingt Benjamin en James op jonge leeftijd de leiding van de brouwerij op hun schouders te nemen. Dat doet James tot de verkoop van het bedrijf in 1854, al is hij elk vrij uurtje in zijn privélaboratorium te vinden. Op 24-jarige leeftijd toont hij aan dat energie verschillende verschijningsvormen heeft, die in elkaar kunnen overgaan. Hij ziet dat als verklaring voor het verschijnsel dat bij beweging een deel van de gebruikte energie als warmte vrijkomt. Joule is zelfs in staat nauwkeurig te berekenen hoeveel arbeid nodig is om een bepaalde hoeveelheid warmte te produceren.
De British Association, die hij van zijn bevinding op de hoogte brengt, is niet onder de indruk. Hij is zijn tijd dan ook ver vooruit; collega-natuurkundigen geloven dat warmte een onzichtbare vloeibare substantie is en kunnen niet begrijpen dat warmte en arbeid in wezen gelijkwaardig zijn. Daarnaast kunnen ze zich niet voorstellen dat Joule, zoals hij beweert, temperatuursveranderingen van een dertigste graad kan meten. Ze vergeten dat hij weliswaar geen ingenieur is, maar in de brouwerij de nodige praktische ervaring heeft opgedaan.
Niet gehinderd, maar eerder aangespoord door het gebrek aan erkenning, werkt Joule stug door. In 1840 formuleert hij de ”wet van Joule”, die het verband aangeeft tussen de hoeveelheid warmte die in een weerstand ontstaat en de grootte van de elektrische stroom die erdoor loopt. Ook staat hij aan de basis van de wet van behoud van energie, beter bekend als de eerste wet van de thermodynamica. Deze wet stelt dat energie niet uit het niets kan ontstaan of verloren kan gaan. Wel kunnen verschillende verschijningsvormen van energie in elkaar over gaan. Deze doorbraak vormt nog steeds een van de hoekstenen van de moderne wetenschap. Joule is niet de eerste die de wet voorstelt, maar maakt hem wel een stuk aannemelijker.
De zeven jaar jongere William Thomson -beter bekend als Lord Kelvin- zorgt er uiteindelijk in 1847 voor dat Joule de erkenning krijgt die hij verdient. Samen met de theoretisch ingestelde Thomson vormt de praktische Joule een goed team. In 1850 krijgt hij een plaats in de Royal Society, een club van hoogstaande wetenschappers, en ondanks de eerdere verguizing schopt hij het binnen de British Association zelfs twee keer tot voorzitter. De laatste jaren van zijn leven staan nog altijd in dienst van de wetenschap, al bemoeilijkt een slepende longziekte zijn werk. Hij overlijdt op zeventigjarige leeftijd.
Als eerbetoon aan Joule, die het verband ziet tussen warmte en beweging, draagt de officiële eenheid van energie vandaag de dag zijn naam. Energie kun je omschrijven als de mogelijkheid, de potentie om arbeid te verrichten. Energie kent vele verschijningsvormen en gaat bij de verrichting van arbeid over van de ene vorm in de andere. Een joule is de hoeveelheid arbeid die nodig is om een gewicht van 100 gram op te tillen tot een hoogte van 1 meter.
Joule staat bekend als een overtuigd christen en put uit zijn geloof de motivatie om lang en hard te werken. „Het is zonneklaar dat de kennismaking met natuurwetten niet minder betekent dan een kennismaking met Gods geest die daarin tot uitdrukking komt”, is een beroemde uitspraak van hem. In een brief uit 1873 aan de British Association, waarin hij in verband met zijn ziekte voor het voorzitterschap bedankt, schrijft hij: „Goede wetenschap is de vrucht van hartelijke liefde tot God de Schepper.”
De Britse natuurkundige leeft in een tijd dat landgenoot Charles Darwin in 1859 de wetenschap op haar grondvesten doet schudden met de publicatie van zijn boek ”The Origin of Species”. Op een petitie van een groep Britse wetenschappers tegen de evolutionist prijkt ook Joules handtekening. In de wet van behoud van energie ziet hij het bewijs dat het heelal nooit uit zichzelf kan zijn ontstaan.
Naam: James Prescott Joule
Geboortedatum: 24 december 1818
Sterfdatum: 11 oktober 1889
Nationaliteit: Brits
Religie: christelijk
Vernoeming: energie-eenheid joule
