Jak zapojit vývoj poznávání vesmíru do výuky

Autor: Vladimír Rozhon

Zdánlivě úzce specializované téma v sobě nese úžasné možnosti mezipředmětových vztahů, po nichž moderní školství stále volá a na něž se v běžném provozu stále nedostává prostoru. Nicméně, najde-li se potřebný čas či domluví-li se kolegové mezi sebou (skvělé jsou projektové dny), tak se nabízí hned několik důvodů, proč využít právě toto téma.

Kromě naznačených mezipředmětových vztahů (propojení dějepisu s fyzikou, astronomií, matematikou, geografií…) je fascinující sám o sobě vývoj poznávání vesmíru.  Jak si naši předci postupně dokázali uvědomovat, že dění kolem nich má nějaký řád, že Země má nějaký tvar a že někam patří. Nebylo to jednoduché a cesta k poznání byla dlouhá, klikatá a složitá. A právě ona složitost s sebou nese další důvod, neméně fascinující. Ono poznávání je provázeno nejenom omyly, ale též zlobou a oběťmi a my jej můžeme shrnout do teze o boji za právo na svobodu vědeckého bádání a hlavně svobodné hlásání výsledků a teorií. Následující řádky nabízí základní osnovu, jak uchopit toto nesmírné široké a komplexní téma.

Počátky pozorování vesmíru

Už pravěcí lovci byli pochopitelně velice úzce spojeni s přírodou, či přesněji, byli její součástí. Střídání dne a noci, "pohyb" slunce na obloze, střídání měsíčních fází, toho všeho si všímali, v tom žili a možná se to snažili i pochopit, vysvětlit. Ještě více na vesmírných cyklech byli závislí zemědělci, a tak nepřekvapí, že ona snaha o pochopení se promítla do mýtů a náboženských představ. Naprostá většina civilizací na různém stupni vývoje vnímala nebeské objekty jako božské bytosti, jež ovládaly jejich život, osudy i činnost.

I vyspělé zemědělství starověkých říši bylo neodmyslitelně spjato s přírodními cykly. Kněží pečlivě pozorovali jednotlivé objekty, vedli si o nich poznámky a tabulky, na jejichž základě byli schopni provádět výpočty a sestavit první kalendáře.

Pozorování starých Babylóňanů či Egypťanů (abychom nezůstávali jen v "našem" prostoru, tak také Indů, Číňanů nebo Mayů) byla precizní, dlouhodobá a hlavně později posloužila jako základ těm, kteří se jako první snažili pochopit podstatu vesmíru – řeckým filozofům.

Staří Řekové, coby zakladatelé mnoha vědeckých disciplín, potřebovali ve všem nalézt smysl. Tak, jako všechny děje společenské i přírodní měly mít svůj řád, tak svůj řád měl mít i vesmír. Otázka zněla: "Jaký?" A oni si ji nejen dokázali položit, což samo o sobě je nesmírně důležité, ale také na ni hledali odpověď.

Kosmografie v antickém Řecku

Již v archaickém období řeckých dějin se vyvinuly dvě významné filozofické školy a zároveň dvě zásadní koncepce vnímání vesmíru – geocentrická a heliocentrická.

Na počátku té první stála škola v maloasijském Milétu, jež je spjata se jménem Tháles z Milétu, jehož současník Anaximandros vytvořil zřejmě první kosmografický obraz světa, podle něhož viděl universum jako dutou kouli, v jejímž středu se volně vznáší Země ve tvaru desky, což později poopravil a přisoudil Zemi válcovitý tvar.

Druhá škola vznikla v jihoitalském Krotónu okolo osoby Pýthagora ze Samu, jehož žáci sami sebe označovali pythagorejci. Právě oni jako první užívali slovo kosmos ve smyslu celého pohledu na svět. Pravděpodobně jako první došli k závěru, že je Země kulatá a že se pohybuje po kruhové dráze. Na pythagorejce navazoval ve 3. stol. př. n. l. Aristarchos ze Samu, jenž jako první vypracoval heliocentrický obraz světa, za nějž mu však hrozila žaloba za bezbožnost.

To už totiž zcela převládl Aristotelův geocentrický model, který přesně odpovídal antickému pojetí dokonalosti – kulatá Země stála nehybně ve středu dokonale kulatého kosmu a kolem ní se v dokonalých kruhových drahách pohybovaly ostatní planety, včetně Slunce. Aristotelova logika se zdála neotřesitelná, zvláště když ji matematicky podpořil Klaudios Ptolemaios.

Vznik moderní kosmografie

Chaos raného evropského středověku mimo jiné přinesl hluboký úpadek vzdělanosti. Antickou vědu naštěstí z části zachránili Arabové a díky nim se s ní později seznámili křesťanští učenci, kteří záhy přijali Aristotelův a Ptolemaiův geocentrický model jako jedno ze základních učení církve, o němž se nepochybuje.

Až v 16. století toto dogmatické pojetí vnímání vesmíru zpochybnil Mikuláš Koperník, který Zemi rozpohyboval a hlavně jí sebral její centrální. Jeho heliocentrický model vyvolal pochopitelně bouřlivé reakce. V roce 1616 bylo Koperníkovo dílo církví dáno na index zakázaných knih a zastánci heliocentrické teorie se vystavovali nebezpečí pronásledování. Osudy Giordana Bruna či Galilea Galilei mluví za vše.

I tak se našli Koperníkovi zastánci a pokračovatelé, kteří dokázali, že jeho teorie je správná i přesto, že v něčem se Koperník mýlil. Nebyl ještě schopen opustit dokonalý kruhový pohyb. To dokázal až Johannes Kepler, jenž ve svém prvním zákoně, vydaném roku 1609 v Praze, stanovil, že: "Dráhy planet jsou málo výstředné elipsy, v jejichž společném ohnisku stojí Slunce."

Na jednu otázku však Kepler, i když byl první, kdo si ji dokázal položit, odpověď nenalezl. Tušil sice, že Slunce bude příčinou pohybu planet, ale nedokázal říci, proč tomu tak je. Toto objasnil až v roce 1666 anglický matematik, fyzik a astronom Isaac Newton, když definoval svůj gravitační zákon. Věda se začala vymaňovat ze zajetí dogmat.

Doporučená literatura:

• JÁCHIM, František: Jak viděli vesmír. Rubico, Olomouc 2003. ISBN 80-85839-48-2.
• KRAUS, Ivo: Fyzika od Thaléta k Newtonovi. Academia, Praha 2007. ISBN 978-80-200-1540-2.
• Kronika techniky. Fortuna Print, Praha 1993.
• ROZHOŇ, Vladimír: „A přece se točí!“ aneb Jak se utvářel obraz vesmíru.
• In: Jana Kohnová a Barbora Holubová (eds.): Sborník přednášek XXV. Letní školy historie. Univerzita Karlova v Praze 2013, ISBN 978-80-7290-633-8, s. 83 – 96.
• ŠTOLL, Ivan: Dějiny fyziky. Prometheus, Praha 2009. ISBN 978-80-7196-375-2.
• VHITE, Michael: Antikrist Galileo. Aademia, Praha 2011. ISBN 978-80-200-1899-1.
• Internetové stránky: http://converter.cz/fyzici/