Joseph Plateau werd op 14 oktober 1801 geboren in Brussel en stierf op 15 september 1883 in Gent. Hij was een Belgische fysicus. Als zoon van een bloemenschilder kreeg hij een artistieke opleiding, maar tijdens verblijven in het kasteel van Marche-les-Dames groeide zijn belangstelling voor de natuurwetenschappen. Hij bezocht de smederijen van zijn grootoom en joeg op vlinders. Na de dood van zijn moeder, toen hij 13 jaar was, begon hij studies aan de Brusselse Academie voor Tekenen. Zijn vader bleef een artistieke loopbaan nastreven, maar stierf een jaar na het begin van die studies. Daarna nam de advocaat Thirion, een oom langs moederszijde, de zorg op zich voor Plateau en twee zussen. Zijn interesse in de fysica nam toe en hij organiseerde experimentele avonden met zelfgebouwde instrumenten. Tussen 1817 en 1822 volgde hij lessen aan het Atheneum in Brussel, met onder meer Adolphe Quetelet als leraar tussen 1819 en 1822. Plateau definieerde in 1829 het beginsel van de persistentie van het zicht, vond in 1832 de phenakistiscoop uit, en verrichtte onderzoek naar capillariteit tussen dunne vloeistoflagen. In 1861 toonde hij aan dat de resulterende oppervlakken minimaal zijn en veralgemeende hij deze resultaten met de wetten van Plateau. De wiskundige probleemstelling van het vinden van een oppervlak met minimale oppervlakte begrensd door een gesloten curve staat bekend als het Plateau-probleem.
- Welke belangrijke bijdragen leverde Joseph Plateau aan de fysica en de wiskunde?
- Hoe verliep de jeugd en opleiding van Joseph Plateau?
- Hoe ontwikkelde Joseph Plateau zich van student tot professor in de fysica?
- Hoe ontwikkelde Joseph Plateau zijn blindheid en hoe ging hij ermee om?
- Wie hielp Joseph Plateau bij zijn experimenten, lectuur en lezingen?
- Hoe droeg Joseph Plateau bij aan het begrip van zicht, beweging en zeepbellen?
Wetenschappelijk werk en nalatenschap
Joseph Plateau was een Belgische natuurkundige die zich onderscheidde door verschillende invloedrijke bijdragen. In 1829 definieerde hij het principe van de persistentie van het zicht, een idee dat later van grote betekenis werd. Drie jaar later, in 1832, vond hij de phenakistiscope uit. Naast zijn werk over waarneming voerde Plateau ook onderzoek uit naar capillariteit tussen dunne vloeistoflagen. In 1861 toonde hij aan dat de gevormde oppervlakken minimaal zijn, en hij veralgemeende deze resultaten in de Plateau's wetten. Het wiskundige probleem van het vinden van een oppervlak met minimale oppervlakte, begrensd door een gesloten kromme, staat bekend als het Plateau-probleem, ter ere van hem.
Jeugd en vorming
Joseph Plateau was de zoon van een bloemenschilder en kreeg een artistieke opleiding. Tijdens verblijven in het kasteel van Marche-les-Dames ontwikkelde hij interesse in de natuurwetenschappen. Hij bezocht ook de smederijen van zijn grootoom en jaagde op vlinders.
Toen hij 13 jaar oud was, overleed zijn moeder. Daarna begon hij studies aan de Brusselse Academie voor Tekenkunst. Zijn vader drong erop aan dat hij een artistieke loopbaan zou volgen, maar stierf een jaar nadat de studies waren begonnen. Vervolgens nam zijn oom van moederszijde, de advocaat Thirion, de zorg op zich voor Joseph Plateau en zijn twee zussen.
Van leerling tot hoogleraar
Tussen 1817 en 1822 volgde Joseph Plateau lessen aan het Atheneum in Brussel. In die periode groeide zijn belangstelling voor de fysica sterk, en hij organiseerde zelfs experimentele avonden met zelfgemaakte instrumenten. Een van zijn leraren was Adolphe Quetelet, die hem tussen 1819 en 1822 begeleidde. Plateau had zijn hele leven veel achting voor Quetelet en hield met hem een uitgebreide correspondentie. Quetelet richtte ook het tijdschrift Correspondance mathématique et physique op, waarin later veel belangrijke werken van Plateau verschenen.
In 1827 werd Plateau zelf wiskundeleraar aan het Atheneum in Brussel. Een jaar later voerde hij een autoscopisch experiment uit waarbij hij 25 seconden naar de zon keek; daarna verloor hij enkele dagen zijn zicht. In 1829 stuurde hij een ontwerp van zijn doctoraatsthesis naar zijn mentor Quetelet. Die thesis telde 27 bladzijden en bevatte fundamentele conclusies, onder meer over vroeg onderzoek naar kleurwerkingen op het netvlies, met aandacht voor duur, intensiteit en kleur. In hetzelfde jaar behaalde Plateau zijn doctoraat in de wiskunde en de fysica aan de Universiteit van Luik.
Daarnaast werkte hij aan wiskundige problemen rond de snijding van krommen van omwenteling. Hij observeerde ook de vervorming van bewegende beelden en onderzocht hoe zulke beelden konden worden gereconstrueerd met tegengesteld draaiende en over elkaar geplaatste schijven. Na zijn werk in Brussel verhuisde hij naar Gent, waar hij in 1835 benoemd werd tot professor experimentele fysica. Aan de Universiteit van Gent gaf hij fysica en sterrenkunde.
Blindheid en wetenschappelijke beschrijving
In 1840 werd Joseph Plateau gediagnosticeerd met bilaterale chorioretinitis. Tussen 1843 en 1844, op 42-jarige leeftijd, ontwikkelde hij staar en verloor hij zijn gezichtsvermogen. Zijn blindheid werd vaak in verband gebracht met oogletsels door zonneobservaties in 1828, maar recent onderzoek zet die relatie ter discussie. De exacte datum waarop hij blind werd, kan niet worden vastgesteld. Plateau beschreef het geleidelijke proces van zijn blindheid op wetenschappelijke wijze in twee gepubliceerde artikels. Zelfs na meer dan 40 jaar blindheid behield hij nog een zekere subjectieve visuele capaciteit.
Samenwerking en steun rond zijn werk
Plateau kon in zijn werk rekenen op hulp van collega’s en familie. Zijn vrouw, Fanny Clavareau, las dagelijks publicaties en brieven en trad op als secretaresse. Zijn zus Joséphine hielp mogelijk met grafische voorstellingen en illustraties. Ook collega’s, onder wie Quetelet, werkten mee aan het uitvoeren van experimenten. Plateau legde zelf de nadruk op analytische probleemstelling in samenwerking met zijn collega’s.
Bij zijn conferentielessen werden demonstraties verzorgd door zijn schoonzoon, Gustave Van der Mensbrugghe. Ook bij het praktische werk en het bureauwerk kreeg hij dus ondersteuning uit zijn directe omgeving.
Na zijn dood werd Plateau begraven op de begraafplaats van Mariakerke in Gent. Bij de begrafenisplechtigheid waren talrijke persoonlijkheden aanwezig. Zijn graf bestaat vandaag niet meer.
Onderzoek naar zicht en beweging
Joseph Plateau bestudeerde de optische fysiologie, met bijzondere aandacht voor kleurwaarneming en nasbeelden. Hij bepaalde het principe van de persistentie van lichtprikkels op het netvlies en stelde vast dat de duur van de zichtpersistentie ongeveer een tiende van een seconde bedraagt. Daarbij toonde hij ook aan dat die duur toeneemt wanneer het oog zich aan de duisternis aanpast. Daarnaast verklaarde hij het mechanisme waardoor vaste beelden in de filmprojectie de indruk van beweging opwekken.
In 1832 vond Plateau een primitief stroboscopisch toestel uit: de fenakistiscoop. Hij ontwierp dit toestel als het eerste middel om uit vaste beeldreeksen de illusie van bewegende beelden te creëren. De fenakistiscoop bestond uit twee concentrische schijven, waarvan de ene radiale openingen had en de andere vaste beelden droeg. Door de twee schijven met de juiste snelheid te laten draaien, ontstond een geanimeerde beeldillusie. Zijn stroboscopische fotoprojectie leidde later tot de uitvinding van de cinematograaf van de gebroeders Lumiere.
Plateau hield zich ook bezig met capillariteit. Daarnaast deed hij experimenten met de structuur van zeepbellen en formuleerde hij wiskundig de wetten van Plateau voor zeepbellensystemen. Het minimale-oppervlakteprobleem in de wiskunde draagt zijn naam als erkenning voor zijn bijdragen.