Magische machines veranderden de Middeleeuwen

Nieuw was het achterliggende idee niet: dat was al in de Griekse Oudheid beschreven. Maar in Villards tijd stond dat soort slimmigheden opnieuw in de aandacht. Nog weer later werd de techniek vernoemd naar Girolamo Cardano, een uitvinder uit de Renaissance – de periode die de naam heeft een tijd van grote vernieuwing te zijn. Maar ook rond de dertiende eeuw veranderde er dus veel.

Vandaag de dag is de vernieuwingszin nog duidelijk zichtbaar in de kerken waaraan Villard mogelijk meewerkte. De gotiek was in opkomst, en kerken en kathedralen werden ineens stukken hoger dan hun romaanse voorgangers. Dat was mogelijk dankzij de opkomst van zogenoemde kruisribgewelven, waarin stenen stroken het gewicht van het kerkdak ondersteunden. Door die ribben kruislings te construeren konden architecten hun daken verder richting hemel sturen dan eerder mogelijk was. Bovendien plaatsten ze aan de buitenkant van het gebouw steunberen met luchtbogen, die voorkwamen dat de muren onder al het gewicht bezweken.

Net zomin als de ribgewelven waren de luchtbogen nieuw, maar in de gotiek werden ze wel ongekend populair. Ze hielden onder meer de dertiende-eeuwse kathedraal van Reims overeind, zoals Villard zag toen hij die stad bezocht. In zijn schetsboek legde hij die bogen vast. Daarbij maakte hij wel wat fouten, met name in de verhoudingen van de constructie. Die misser en andere technische fouten vertellen ons opnieuw iets over Villards identiteit. De man wordt vaak beschreven als een architect, maar dat kan niet kloppen, stellen historici: een echte architect kon zich dat soort fouten niet veroorloven, want dan zouden zijn werken instorten. Vandaar dat experts Villard eerder zien als een ambachtsman.

Wellicht was hij timmerman, want in zijn schetsboek staan veel houten constructies. Een opvallend voorbeeld is een waterrad dat een zaag aandrijft en tegelijkertijd een boomstam langs de zaag laat bewegen. Zo wordt de stam in tweeën gezaagd zonder dat een mens zich in het zweet hoeft te werken.

Ook in dit geval was het principe niet nieuw. Watermolens bestonden al in de Oudheid en werden ook al gebruikt om te zagen.

Maar in Villards tijd krijgen ze wel een alternatieve toepassing, want vanaf de late twaalfde eeuw werden ze ook gebruikt om wollen stoffen te ‘vollen’, om de weefsels steviger en gladder te maken. Traditioneel was dat hand- en voetenwerk. Wolwerkers stampten met hun voeten op de stoffen of sloegen er met hamers op. Maar nu namen molens veel van dat zware werk over, in de eerste plaats in Engeland. De weefsels gingen in een draaiende trommel en werden bewerkt door water-aangedreven hamers. Dat was een grote verandering in de belangrijke textielindustrie, die in dezelfde periode ook nog kennismaakte met het spinnewiel, dat de bewerking van ruwe wol aanzienlijk vergemakkelijkte.

Rond dezelfde tijd ontstond bovendien een nieuw molentype dat voor Nederlanders nog steeds vertrouwd voelt: een met verticale wieken, die door de wind in beweging werden gebracht, en waarin toen vooral granen werden fijngemalen. De eerste exemplaren stonden in Noordwest-Europa, en dus ook in het noordelijke Frankrijk waar Villard woonde.

Het is goed mogelijk dat deze molens waren afgeleid van een ander type windmolen, ook met verticale wieken. Dat was een paar eeuwen eerder ontwikkeld in het Midden-Oosten en werd tot in Zuid-Europa gebruikt.

Andere vernieuwingen hebben eveneens oosterse voorgangers en bereikten West-Europa vanaf de tijd van de kruistochten, toen het contact met de christelijke wereld intensiever werd – ten kwade en ten goede. Dat geldt voor het eerdergenoemde spinnewiel en voor invloedrijke innovaties zoals het kompas, waarmee Europeanen zich in later eeuwen op alle wereldzeeën zouden begeven. En ook voor het papier, waarvan Villard de opmars meemaakte. Het materiaal was al voor het begin van onze jaartelling uitgevonden in China en had via handelscontacten in de vroege Middeleeuwen het Midden-Oosten bereikt, en daarna de islamitische delen van Zuid-Europa. Ten slotte doken in Villards tijd ook noordelijker in Europa papiermolens op, die vodden omzetten in schrijfmateriaal dat veel goedkoper was dan perkament.

Daarmee was het perkament van weleer niet meteen verdwenen. Villard gebruikte het zelf nog voor zijn schetsboek. Het was duur, en daarom koos hij voor gerecycled materiaal: eerder beschreven stukken permanent die waren schoongekrabd, zodat ze opnieuw konden worden volgepend.

Zo’n bewerkelijke behandeling was voor een enkeling misschien te doen, maar er zat een nieuwe uitvinding aan te komen die alles zou veranderen. Dat was de boekdrukkunst, die in de volgende eeuwen veel meer papier zou vragen dan er aan perkament kon worden geproduceerd.

Van een andere orde waren ‘magische’ machines die Villards tijdgenoten met verrukking of schrik vervulden, en die ook opdoken in zijn schetsboek. Voorlopers van onze robots waren het, die dankzij verborgen tandwielen, katrollen en andere onderdelen onverwachte kunstjes kunnen. Villard toonde onder meer een adelaar met katrollen in zijn buik, die maakten dat het kunstdier tijdens een mis altijd naar de diaken gewend stond. Een bassin gevuld met water of wijn, met in het midden een nepvogel die bubbels blies in de vloeistof, en die op en neer bewoog als het peil steeg en daalde.

Villards uitleg over de machines is summier, en de tekeningen hadden duidelijker gekund. Maar ze verraden kennis van raderen, assen, tandwielen en ook van de praktische effecten van water- en luchtdruk, die de ‘drinkende’ vogel in beweging bracht.

Mechanisch gezien hadden deze kunststukjes het nodige gemeen met bijvoorbeeld de waterzaag, maar ze dienden een ander doel. Ze moesten verwondering wekken, een gevoel van magie, het occulte en misschien zelfs het goddelijke. Niet vreemd dus dat iets later, in 1400, een vergelijkbaar soort mechanisme aanwezig was bij de kroning van de Engelse koning Richard III. Het ging om een engel met een kroon in zijn handen. Toen de koning naderde, boog de engel en bracht hij de kroon richting het koninklijke hoofd. Heel ingenieus, vonden tijdgenoten.

Ook deze magische machines hadden islamitische voorlopers, en die gingen behoorlijk ver terug in de tijd. Al in de vroege negende eeuw had Haroen al-Rashid, kalief van Bagdad, twee bijzondere geschenken gegeven aan Karel de Grote. Het ene was een olifant – een levende – en het andere een waterklok met mechaniekjes. Die maakte elk uur geluid doordat hij een bal liet vallen. Bovendien kwam er dan een ruiter te paard door een raampje naar buiten.

Achteraf lijken dit soort machines misschien niet meer dan geinige speeltjes, maar op tijdgenoten maakten ze veel indruk. En al bouwend deden de makers veel nieuwe kennis op, die na de Middeleeuwen zou bijdragen aan de wetenschappelijke en industriële revolutie.

Een laatste uitvinding had volgens Villard wel direct praktisch nut. Dat was een wiel met scharnierende hamers aan de rand, ongeveer zoals de bakjes aan een reuzenrad, behalve dat ze van de ene naar de andere kant konden klappen als het wiel in beweging kwam. ‘Deskundigen hebben vaak geprobeerd een wiel te maken dat uit zichzelf kon draaien,’ schreef Villard erbij. ‘Dit is een manier om dat te doen, met een oneven aantal hamers met kwik erin.’ Dit was een veelbelovende aankondiging, want blijkbaar had Villard een perpetuum mobile ontworpen!

Hij was de eerste niet, en in zijn tijd ook zeker niet de enige. In die periode van nieuwe machines die het leven en vooral het werk makkelijker maakten, viel te hopen dat apparaten ooit al het geploeter uit handen zouden nemen, en zichzelf aan de gang zouden houden. Die hoop was vals, weten we nu, want wrijving maakt eeuwig bewegende wielen en andere perpetuum mobiles onmogelijk: na verloop van tijd zullen ze altijd stilvallen.

Villards schetsen vertellen ons dus niet alleen over daadwerkelijke technische vooruitgang maar ook over dromen uit zijn tijd. En ook die spreken nog tot de verbeelding, in ieder geval van de Honnecourt-specialisten George Brooks en Steven Walton, die de moeite namen het wiel daadwerkelijk te bouwen, en te testen hoelang het bleef bewegen. Dat leverde een Youtubefilmpje op (Villard de Honnecourt’s Perpetuum Mobile Reconstruction) dat grappig is in zijn teleurstellendheid. Het zelfbewegende rad draait na een flinke zwieper nog geen vier seconden door.

Openingsafbeelding: Schets door Villard de Honnecourt van een watermolen.