Největší objevy starověku a středověku: Od arabské vzdělanosti k Newtonovi (2.)

V předchozí části jsme opustili historii astronomické vědy ve chvíli, kdy Giordano Bruno shořel na hranici za svůj názor, že se Země otáčí kolem Slunce. 

Keplerovy zákony

Dalším z velikánů vědy se stal Johannes Kepler (1571–1630), objevitel tří přírodních zákonů, které dnes nesou jeho jméno. První z nich říká, že planety obíhají kolem Slunce po eliptických drahách, v jejichž společném ohnisku leží Slunce. Jedná se tedy o zpřesnění Kopernikových kružnic. Druhý zákon tvrdí, že obsahy ploch opsaných průvodičem planety (tj. spojnicí planety a Slunce) za stejný čas jsou totožné. Jinými slovy, planeta se v různých úsecích své dráhy pohybuje odlišnou rychlostí. Zmíněný jev souvisí s gravitací, nicméně tajemství této síly odhalil teprve Newton. A konečně třetí zákon říká, že poměr druhých mocnin oběžných dob dvou planet je stejný jako poměr třetích mocnin jejich velkých poloos neboli středních vzdáleností od Slunce. 

Ačkoliv i Kepler propagoval heliocentrický systém, neměl s inkvizicí větší problémy. Nebyl totiž tak radikální, příliš se nepletl do teologických otázek a navíc značnou část své kariéry prožil v poměrně liberální Praze. (Více o jeho životě ve starším článku.)

Dalekohledem proti církvi

Další z významných učenců, rodák z italské Pisy Galileo Galilei (1564–1642), takové štěstí neměl. Ale nepředbíhejme: V roce 1589, v pouhých pětadvaceti letech, se stal univerzitním profesorem matematiky. Největší přínos si však připsal na poli astronomie: Vyrobil totiž vlastní dalekohled a namířil jej na hvězdnou oblohu. A to, co spatřil, změnilo vědu. 

Galileo objevil čtyři největší souputníky Jupitera, dnes zvané Galileovy měsíce, a navždy tak vyvrátil představu, že vše vesmíru krouží kolem Země. Dále se zaměřil na Venuši a zjistil, že prochází stejnými fázemi jako Měsíc – což by v Ptolemaiově geocentrickém systému nebylo dost dobře možné. Pozoroval také lunární krátery, načež vyloučil, že by mohl mít náš přirozený satelit tvar dokonalé koule. V zorném poli jeho dalekohledu se ocitly i sluneční skvrny a s pomocí svého přístroje dokázal rovněž v pásu Mléčné dráhy rozlišit jednotlivé hvězdy. 

Uvedené objevy zveřejnil Galileo v několika dílech a pobouřil jimi mnohé církevní hodnostáře. V následném inkvizičním procesu byl obviněn z kacířství. Nakonec astronom pod hrozbou mučení a upálení své myšlenky odvolal, a vyvázl tak „pouze“ s trestem doživotního žaláře. S ohledem na jeho věk a podlomené zdraví i na touhu inkvizice ukázat lidštější tvář byl později rozsudek změněn na domácí vězení. Slavný učenec zemřel roku 1642 ve své vile v Arcetri. 

Isaac Newton: velikán vědy

Moc církve a inkvizice přesto pomalu, ale jistě slábla a podmínky pro vědeckou práci se postupně uvolňovaly. Na scénu tak mohl vstoupit učenec, kterého právem považujeme za jednu z největších vědeckých osobností v dějinách. 

Isaac Newton se narodil roku 1643 v anglickém městě Woolsthorpe. V roce 1661 nastoupil na univerzitu v Cambridge, jenže o čtyři roky později vypukla morová epidemie a brány školy se uzavřely. Mladík se vydal zpět domů, kde poté za dva roky v nucené izolaci vytvořil svůj diferenciální počet, rozvinul teorii gravitace a formuloval vlastní teze o podstatě světla a barev. Jakmile morová rána v roce 1667 odezněla, vrátil se do Cambridge a získal tam stálé místo. Následujícího roku se stal magistrem svobodných umění a o další rok později převzal po svém učiteli Isaacu Barrowovi lukasiánskou profesuru matematiky.

Od té chvíle jeho kariéra – naprosto zaslouženě – stoupala. V roce 1703 jej zvolili do čela Královské společnosti, která se pod jeho vedením změnila v nejuznávanější vědeckou instituci tehdejšího světa. Roku 1705 byl povýšen do rytířského stavu, později vedl královskou mincovnu a proslul jako neúprosný bojovník proti padělatelům, a stal se také poslancem anglického parlamentu. Zemřel 31. března 1727 v Londýně, pohřben je ve Westminsterském opatství.

Jablko padá k zemi

Přes všechny pocty a funkce dával Newton před oficiálními ceremoniemi přednost osamělému bádání. Občas ostatně váhal i s publikováním svých děl. Jeho nejslavnější knihu Philosophiae naturalis principia mathematica neboli Matematické principy přírodní filozofie vydal na vlastní náklady další slavný učenec Edmund Halley (1656–1742), neboť v ní viděl obrovský potenciál. (Ano, tentýž Halley, jehož jméno dnes nese známá kometa.)

Newton představoval skutečnou renesanční osobnost vědy. Vymyslel integrální a diferenciální počet a následně jej využil pro popis nebeských dějů (ve stejné době ho nezávisle a s poněkud jiným přístupem uvedl v život také Gottfried Wilhelm von Leibniz). Planety se již nepohybovaly náhodně, ale na základě přesně popsaných matematických pravidel. Newtonovy tři pohybové zákony –setrvačnosti, síly a akce a reakce – navždy změnily mechaniku.

V astronomii hrál ovšem nejdůležitější roli zákon gravitační. Anglický vědec jako první vyslovil myšlenku, že se jakákoliv dvě tělesa vzájemně přitahují. Přišel na to, že na věci padající k zemi působí stejná síla jako na planety při oběhu kolem Slunce. Na základě všech svých tezí pak mohl přesně vypočítat, co se bude v naší planetární soustavě dít – a také to udělal, čímž definitivně pohřbil geocentrický systém. Newtonův popis odpovídal realitě s neuvěřitelnou přesností. 

Kromě všech zmíněných objevů přispěl ovšem tento velikán i ke zcela nové filozofii vědy. Ctil metody založené na racionálních úvahách, nikoliv na dogmatech. Přestože byl věřící, dokázal vědu a víru velmi dobře oddělit. V podstatě založil fyziku tak, jak ji známe dnes: jako exaktní a ucelený obor, který měl navíc od jeho dob k dispozici moderní matematický aparát. Isaac Newton se proto právem označuje za jednoho z největších fyziků a vědců všech dob.

Zločinná inkvizice?

Pohlížíme-li na události historie, zejména té vzdálenější, neměli bychom tak činit optikou dnešního pojetí světa. A chceme-li kritizovat tehdejší přístup církve k významným osobnostem vědy, měli bychom být spravedliví a zmínit také druhou stranu mince. Ve skutečnosti zastřešovala církev ve středověku veškeré vzdělání a sami církevní hodnostáři patřili k nejerudovanějším mužům své doby.

Koneckonců i někteří ze zmíněných vědců – například Koperník či Bruno – se stali kněžími. Profese přírodovědce, jak ji známe nyní, však ještě neexistovala a většina učenců „fušovala“ i do teologie. A právě to pak vyústilo v mnohé inkviziční spory. Kruté tresty, jako například upalování na hranici, samozřejmě nelze omlouvat. Neměli bychom ovšem ani podlehnout klamné iluzi církve jako nepřítele pokroku.