Jednota a Johannes Kepler

rubrika: Populárně naučný koutek


Na konci předchozí části o Jednotě, která byla věnována Mikuláši Koperníkovi, se na scéně objevil Johannes Kepler. Na úvod této části, která je pochopitelně věnována Keplerovi, si nejdříve připomeňme slavnou hru Amadeus od Petera Shaftera, která byla velmi skvostně zfilmována Milošem Formanem. V této hře je vylíčen střet mezi průměrným člověkem a géniem, mezi přizpůsobivostí a revoluční kreativitou, jenž nakonec vyústí v tragédii poté, co zoufalý Antonio Salieri odporným způsobem terorizuje Mozarta, čímž ho dožene k smrti.

Lucifer


Salieriho rozvážná sebekontrola je čím dál tím víc otřesena, jak si stále více uvědomuje nesmrtelnou nádheru Mozartovy hudby. Ve fantastické scéně Salieri hrdě prezentuje svůj nový pochod, který složil pro svého patrona, rakouského arcivévodu a císaře Svaté říše římské Josefa II. Mozart, vykreslený coby nevázaný mladík s nepříjemným pubertálním smíchem, se nabídne, že pochod sám znovu přehraje. K úžasu všech přítomných Mozart ihned ozdobí triviální melodii svými vlastními improvizacemi a přetvoří ji v umělecký skvost. Salieriho zraněný výraz obličeje zrcadlí jeho vnitřní zoufalství: Proč Bůh propůjčil tolik božského talentu tomuhle nevycválanému prosťáčkovi, zatímco mně, oddanému služebníkovi, předurčil jen osud upadnout v zapomenutí? Strach ze smrtelnosti a anonymity zcela ovládl Salieriho osobnost. Melancholický Michael Mästlin, Keplerův učitel astronomie na luteránské univerzitě v německém Tübingenu, musel ve svých slabých chvilkách propadat stejným obavám.

V roce 1589 začal sedmnáctiletý Kepler navštěvovat Mästlinovy astronomické přednášky. V luteránských kruzích bylo koperníkovství sprosté slovo. Martin Luther dříve a mnohem silněji než katolická církev odsoudil heliocentrický vesmír jako pohanskou hloupost. Mästlin, jenž nebyl ochoten ke konfrontacím, napsal pojednání o astronomii, ve kterém není o Koperníkovi skoro ani zmínka a nenajdeme v něm ani žádnou obranu heliocentrické soustavy nebo pohybující se Země. Přesto to byl on, kdo v roce 1577 proměřil pohyb velké komety, čímž prokázal, že se nachází mnohem dál než sféra Měsíce. To bylo v jasném protikladu s Aristotelovou doktrínou o neměnnosti nebes. Aby vyvážil intelektuální kastraci, kterou na sobě z vlastní vůle vykonal, učil své nejlepší studenty o Koperníkovi a jeho alternativních představách. Možná tajně doufal, že některý z nich bude mít více odvahy, aby nový pohled na svět prosadil. Ani ve snu si však nedokázal představit, kam až Kepler dovede jeho utajovaný počin.

Keplerův život tvořila nekonečná řada osobních tragédií, tu a tam prostřídaná okamžiky úžasných objevů. Syn žoldnéře a hysterické matky, kterou málem upálili za čarodějnictví, byl nucen stěhovat se z místa na místo napříč celou střední Evropou coby oběť nelítostného souboje mezi katolíky a protestanty, jenž vyústil ve třicetiletou válku. Sužován nemocemi a drtivou ztrátou nejbližších se Kepler, pravý pythagorejec, oddal pátrání po kosmickém řádu se zápalem, který při zpětném pohledu lze považovat za hraničící s posedlostí. Co mu život upřel, toužil najít na nebesích.

V Tübingenu se Kepler oddal Koperníkovu poselství s horlivostí, kterou nelze označit jinak, než jako zbožnou. Chopil se díla tam, kde Koperník skončil. Postupně dospěl k názoru, že kosmos, v jehož středu se nachází Slunce, je dílem Božím. Proto musí být jeho proporce dokonalé, musí vykazovat nadlidskou krásu. Zašel tak daleko, že nový astronomický model připodobnil svaté Trojici: v centru je Bůh, Slunce, jež do všech směrů vyzařuje světlo Stvoření. Vnější sféra držící hvězdy na hranicích kosmu je jeho Syn. A mezilehlý prostor spojující Otce a Syna, tedy médium, jímž se světlo šíří vesmírem, je Duch svatý. Brilantním úsudkem Kepler přisoudil Slunci schopnost hýbat planetami po jejich orbitách. Nazval to "hybnou duší" (anima matrix). Vzdálené planety pociťují její sílu méně, a proto se pohybují pomaleji. I když světlo nebylo tou správnou odpovědí, poprvé v historii astronomie někdo přišel s myšlenkou, že pohyby ve sluneční soustavě se dají vysvětlit interakcí mezi Sluncem a planetami. Kosmos nedrží pohromadě křišťálové sféry, ale síly. Astronomie i teologie byly připraveny vstoupit do nového manželského svazku. Kepler toužil najít řešení kosmografického tajemství, "odvodit zásadní věc, jmenovitě tvar vesmíru a neměnnou symetrii jeho součástí".

Není se co divit, že Keplerovy neotřelé myšlenky vyvolaly nespokojenost u konzervativních členů tübingenské fakulty. Mästlin zažehl oheň, který se rychle šířil a vymykal kontrole. Vnitřní konflikt mezi tajnou podporou svého žáka, rostoucí žárlivostí na jeho vynikající schopnosti a veřejně deklarovanou přísahu věrnosti pro dosavadní status quo způsobily, že Mästlin a jeho kolegové vymysleli plán, jak mladého potížistu umlčet. Ke Keplerově zděšení ho pár měsíců před ukončením studia poslali pryč, aby se stal učitelem matematiky na evangelickém gymnáziu ve vzdáleném Štýrském Hradci. Úkladný manévr jim však fatálně nevyšel. Kepler donucený přehodnotit celou svou budoucnost nalezl nový vábivý cíl. Nebylo-li mu dopřáno sloužit Bohu z kazatelny, bude mu sloužit skrze astronomii, tím že odhalí skrytý kodex Přírody.

Během výuky astronomie pro znuděnou třídu Kepler objevil myšlenku, která naprosto změnila jeho život. Při výkladu pohybu Jupiteru a Saturnu si náhle uvědomil, že - plně v souladu s pythagorejskou tradicí - vzdálenosti mezi planetami nemohou být náhodné. Jestliže Bůh opravdu zkonstruoval celý kosmos, o čemž Kepler nijak nepochyboval, musí mít vše racionální vysvětlení. Proč existuje právě šest planet? (V Keplerově době nebyly planety Uran ani Neptun ještě známy.) Proč nejsou tři nebo jich není pětadvacet? Co určuje jejich relativní vzdálenost od Slunce? Na to přece musí existovat nějaká geometrická odpověď.

Kepler pak mnoho dní usilovně přemýšlel a počítal, byl však čím dál rozčílenější a zoufalejší. Až pak náhle v jediném záblesku poznání všechno pochopil. Struktura vesmíru je opravdu určena geometrií. Ve třírozměrném prostoru existuje právě pět dokonalých platónských těles: běžná krychle (jejich stěny tvoří šest stejných čtverců), pyramida (čtyři rovnostranné trojúhelníky), pravidelný osmistěn (osm rovnostranných trojúhelníků), dvanáctistěn (dvanáct pětiúhelníků) a dvacetistěn (dvacet rovnostranných trojúhelníků). Žádné jiné trojrozměrné těleso, jehož povrch by tvořily stejné pravidelné mnohoúhelníky, neexistuje. Keplerova vize spočívala v tom, že zmíněných pět těles leží jedno uvnitř druhého jako nějaká trojrozměrná skládačka. Mezi každou dvojicí těles je pomyslná sférická slupka, jež se jich právě dotýká vně i uvnitř. Ta určuje oběžnou dráhu některé z planet. Ke Keplerovu velkému překvapení bylo možné najít takové konkrétní pořadí těles, že příslušné poloměry slupek se slušnou přesností odpovídaly tehdy známým velikostem planetárních orbit.

Jediným tahem tak Kepler "vyřešil" největší astronomickou hádanku všech dob. Nejenže vysvětlil, proč existuje právě šest planet, ale stanovil také jejich vzdálenosti od Slunce. Půvab Keplerovy konstrukce byl ohromný: sama geometrie jednoznačně určuje kosmický plán. Můžeme si pouze domýšlet, jak hluboký vliv měl tento objev na Keplerovu psychiku. Právě třímal ve své mysli klíč k celému vesmíru... V šestadvaceti letech dosáhl toho, co nikdo před ním: byl si jist, že nahlédl do vnitřní svatyně Stvoření, do Boží mysli. Také Mästlin byl ohromen Keplerovým čistě geometrickým řešením vesmíru a svému žáku pomohl, aby to publikoval v knize Mysterium cosmographicum, jež vyšla v roce 1596. Řád, symetrie i zcela přesné proporce odrážely dokonalost a slávu boží mysli. Tato vize geometrického uspořádání vesmíru Keplera provázela celý zbytek života, dokonce i poté, co navždy změnil historii astronomie svým objevem, že planety neobíhají po kružnicích, ale po elipsách - do konce svého života se oddával pythagorejskému snu.

Keplerův omyl spočíval v tom, že své vizi světa přisoudil punc definitivnosti, který ji nepříslušel. Nahlédnutí do skrytého kodexu Přírody ho natolik oslnilo a okouzlilo, že svou víru začal pokládat za pravdu. Kepler se dopustil chyby, když zapomněl, že najít finální teorii je nemožné, neboť nikdy nebudeme znát celou realitu. Dnes - stejně jako tehdy - nás každá věda, jež se poskvrní slepou vírou, svádí na scestí. Jak ale vysvětlit Keplerův skvělý úspěch? Byl důsledkem jeho usilovného pátrání. Víra v ideje je důležitou podmínkou. Jak napsal Gerald Holton: "Pátrání po jediné velké architektonické struktuře... je pradávný sen. Jeho stinnou stránkou je, že občas vede k autoritářským vizím, které s vědou nemají nic společného a jsou stejně nebezpečné jako jejich politické analogony. Světlou stránkou naopak je, že pohánějí snahu o velké syntézy, jež se pak tyčí nad monotónní krajinou analytické vědy."

Keplerova syntéza spočívala v tom, že do astronomie vnesl fyzikální úvahy, čímž ji pozvedl nad pouhé mapování pohybu těles po obloze. Svoji úvahu, že za tvar planetárních drah je zodpovědná anima matrix vyvěrající ze Slunce, dále rozvinul ve svém díle Astronomia nova, v němž přišel s představou magnetické síly působící mezi Slunce a planetami. Tyto první předtuchy gravitace byly zásadní pro následný vývoj spojený s Newtonovým jménem. Kepler napsal prorocká slova: "Neuspěje žádný jiný přístup než ten, který vychází ze samé fyzikální podstaty pohybů." Přestože Keplerův pythagorejský sen o nalezení ryze geometrického řešení struktury kosmu byl nábožensky motivovanou fantazií, při svém bádání odhalil první matematické zákony popisující mechaniku nebes.

Je poučnou ironií, že muž, který se tak urputně dožadoval symetrie, musel vyloučit kružnici z jejího ústředního postavení na astronomickém jevišti. Fakt, že každá planeta obíhá po své eliptické dráze, jejíž specifická excentricita je důsledkem jejího konkrétního vzniku a následného vývoje sluneční soustavy, rozhodně nesvědčí o dokonale uspořádaném a neměnném kosmu. Kepler nám dal ošklivější vesmír, ale preciznější vědu. Nedokonalost se stala cenou za přesnost, za přiblížení se pravdě.

Jónské okouzlení i po Keplerovi dál živilo sny o sjednocení. V 18. století, zejména zásluhou ohromného úspěchu Newtonovy mechaniky, umožnilo zjistit, že planetární i mnohé jiné pohyby odrážejí platnost obecných fyzikálních principů, jako je zákon zachování energie či zákon zachování hybnosti. Následkem toho se pátrání po Jednotě přesunulo od ryzí geometrie k přírodním zákonům, tedy k soustavě poznatků, jež vysvětlují organizování hmoty ve vesmíru do všemožných struktur, od nejmenších až po ty největší. Z Boha se stal kosmický zákonodárce a z vědců detektivové, kteří po Jeho zákonech pátrají.

Na závěr je třeba ještě připomenout, že Kepler několik let působil v Praze na dvoře císaře Rudolfa II., kde se stal asistentem Tychona Brahe a po jeho smrti císařským matematikem a astrologem. V Praze také formuloval první dva ze svých tří základních zákonů pohybu nebeských těles:

  • Planety obíhají kolem Slunce po eliptických drahách, v jejichž jednom společném ohnisku je Slunce.
  • Obsahy ploch opsaných průvodičem planety (spojnice planety a Slunce) za stejný čas jsou stejně velké. Neboli: Přímka spojující Slunce s planetou opíše za stejný čas také stejně velkou plochu.
  • Poměr druhých mocnin oběžných dob dvou planet je stejný jako poměr třetích mocnin jejich velkých poloos (středních vzdáleností těchto planet od Slunce).

 

Zdroj: Marcelo Gleiser, Trhlina ve stvoření světa - Nová vize života v nedokonalém vesmíru


komentářů: 0         



Komentáře (0)


Vložení nového příspěvku
Jméno
E-mail  (není povinné)
Název  (není povinné)
Příspěvek 
PlačícíÚžasnýKřičícíMrkajícíNerozhodnýS vyplazeným jazykemPřekvapenýUsmívající seMlčícíJe na prachySmějící seLíbajícíNevinnýZamračenýŠlápnul vedleRozpačitýOspalýAhojZamilovaný
Kontrolní kód_