A přece se točí! Příběh Galilea Galileiho

Pokračování 2 / 3

Zkoumání pohybu

Aristotelés a po něm zástup jeho následovníků tvrdil, že přírodu lze pouze pozorovat, jakékoliv zasahování do jevů ve smyslu experimentování znamená nepřirozený zásah. Byl to Galileo, který tento omyl vyvrátil a dokázal, že šikovně zvolený experiment dokáže idealizovaně napodobit přírodní podmínky.

A byl to taktéž Galileo, který věřil, že jazykem přírody je matematika a všechny experimenty musí proto vést k jasným matematickým formulím, popisujícím jejich zákonitosti.

Po dvě tisíciletí Aristoteles tvrdil, že těžší tělesa padají rychleji než tělesa lehčí, neboť taková je jejich přirozenost. Každý s ním souhlasil, vždyť stačilo upustit kovovou kouli a list papíru a bylo vše jasné.

Jenže Galileo přišel na myšlenku, že by se volný pád, kde akce probíhala příliš rychle, dal nahradit nakloněnou rovinou s koulí valící se žlábkem, jejíž pohyb bylo možné zkoumat mnohem snadněji. Žlábek pro snížení tření vyložil pergamenem, no, a protože neměl žádné dostatečně přesné hodiny, vymyslel geniální metodu měření časových úseků.

Přes žlábek natáhl osm strun, o něž koule při valení zavadila, čímž vydaly tón. Při pokusech hrál na loutnu florentskou píseň Catenu, a protože byl hudebně nadaný, hrál ji pokaždé ve stejně dokonalém rytmu. Snažil se přitom umístit struny tak, aby brnkání koule sladil s taktem písně, čímž mohl odměřit časové úseky na dráze koule.

Podařilo se a Galileo mohl světu oznámit opravdu převratný objev – při volném pádu se tělesa nepohybují rovnoměrným pohybem, jak tvrdí Aristoteles, ale rovnoměrně zrychleným. Zároveň představil matematickou definici, která tento volný pád popisuje. Skeptikům, kteří poukazovali na ten zřejmý fakt jiného pádu kusu papíru a koule, vysvětloval, že ten je dán odporem prostředí – i tomu se na své nakloněné rovině naučil.

Galileo však zkoumal dále, tentokráte rovnoměrný pohyb, a i zde přišel na zcela zásadní myšlenku. Pochopil totiž relativitu pohybu a nutnost vztažné soustavy. Jinými slovy, pokud pluje loď z Benátek do Janova, ona sama urazí tisíce kilometrů, ale balíky v této lodi se vůči sobě nijak nepochybují. To je základ tzv. Galileovy transformace, která opět znamenala rozchod s Aristotelem.

Galileo totiž na rozdíl od něj konstatoval, že pokud námořník na této jedoucí lodi vyhodí kámen kolmo vzhůru, dopadne tento kámen zpět na to samé místo. Po tisíciletí by přitom odpověď zněla jinak, neboť loď se přeci pohybuje a musí kameni „ujet“. Tímto Galileo vyvrátil zásadní námitku proti koperníkovské astronomii, jejíž kritici tvrdili, že přeci není možné si nevšimnout té obrovské rychlosti, s jakou se zeměkoule otáčí a uhání vesmírem.

Aby toho při bourání aristotelské fyziky nebylo málo, určil také, že vystřelená dělová koule se bude pohybovat po parabolické dráze. I to bylo v rozporu se starověkým filozofem a bylo to důsledkem jeho dosavadních experimentů.

Sestrojení dalekohledu

V roce 1609 však nastal v jeho experimentálním životě zlom. Doslechl se totiž o vynálezu jakýchsi sklíček, pomocí kterých lze pozorovat vzdálené předměty. Z dostupných čoček si sestrojil vlastní dalekohled a posléze se naučil čočky brousit sám.

Propočítal si, jak dalekohled co nejvíce vylepšit, a posléze stvořil dalekohled s dvacetinásobným zvětšením. A na podzim toho roku udělal něco, co doposud nikoho nenapadlo. Namířil tento svůj dalekohled k nebesům. A nestačil se divit.

Záplava Galileových astronomických objevů byla dána právě tím, že jako první udělal něco, na co zatím nikdo nepřišel. Pro tehdejší vědu šlo přitom o jeden převratný objev za druhým.

Zjistil například, že Měsíc jakožto nebeské těleso není dokonale hladký, ale naopak, jsou na něm patrné krátery a hory, což naznačovalo, že jde o těleso v principu podobné Zemi. Objevil, že Venuše má fáze podobné měsíčním, což byl důkaz, že se musí pohybovat kolem Slunce, nikoliv Země.

Pak namířil dalekohled na největší planetu a zjistil, že kolem ní obíhají čtyři měsíce, nazývané dodnes galileovské. Taková sluneční soustava v malém. Když se pokoušel pozorovat Saturn, nevycházel z údivu, který vyjádřil větou „nejvzdálenější planeta je trojitá“.

Jako první totiž pozoroval Saturnův prstenec, ale ten v jeho nekvalitním dalekohledu vypadal, jako by kolem planety kroužili dva menší souputníci. A opravdu jen zcela mimochodem zjistil, že dalekohledem lze pozorovat daleko více hvězd než jen pouhým okem. Tyto objevy vtělil do svého zásadního spisu „Hvězdný posel“, kterým se definitivně stal nesmrtelný.

Okamžitě jej následovali další, včetně Johanna Keplera, který dokonce vynalezl lepší dalekohled, ale právě pro své prvenství žádný z Galileových bezprostředních následovníků nedokázal tolik, co on. Galileo se svými objevy stal najednou slavným, a to nejen mezi vzdělanci.

Pomalu a postupně souhlasil s argumenty Mikuláše Koperníka, což se ale pro jeho další život stalo zcela klíčovým. Koperníkovo učení už totiž v této době bylo na indexu. A Galileo tento fakt věděl.

Pokračování 3 / 3

Cesta před inkvizici

Věděl také moc dobře, že Koperníkovo učení nelze sladit s některými biblickými pasážemi. O tom se zmínil v jednom z dopisů v roce 1613. Galileovi nepřátelé se k tomuto dopisu dostali a jeho nepřesné kopie poslali inkvizici do Říma.

Galileo byl nucen poslat kvůli vyšetřování přesnou kopii a vyrazil do Říma hájit svou věc. Jenže proti církevní mašinérii neměl šanci. Byl rázně umlčen a musel slíbit, že koperníkovskou teorii už hájit nebude. Byl to pro něj šok, ale neměl jinou možnost než mlčet.

Pravdu ale hledat nepřestal a stejně tak nepřestal alespoň nepřímo bojovat za Koperníka. V roce 1619 totiž jezuita Orazio Grassi, profesor matematiky na jedné z jezuitských škol, uveřejnil pamflet o podstatě tří komet, které se na obloze objevily v roce 1618.

Grassi sice připouštěl, že vzhledem k malé paralaxe jsou komety dále, než měsíc (což objevil už Tycho Brahe), ale argumentoval kompromisní sluneční soustavou Tychonovou, kde planety sice obíhají kolem Slunce, ale to samotné obíhá Zemi. Podle Grassiho komety byly objekty obíhající v jedné z kruhových sfér kolem Slunce.

Galileo se finálně vypořádal s touto teorií v roce 1623 ve svém přelomovém spise „Prubíř“. Je přitom poněkud ironií dějin, že Grassi měl v mnohém pravdu, tedy především v tom, že komety jsou reálná vesmírná tělesa pohybující se vesmírem, zatímco Galileo se přikláněl k možnosti, že jde o optickou iluzi. Hlavní galileovský argument však zněl, že každá teorie, vysvětlujíc podstatu světa, musí být podpořena solidní matematikou, ne jen nějakými dojmy.

„Filozofie je sepsána ve veliké knize Vesmíru, který je neustále otevřen našim pohledům, ale nemůže být pochopena bez znalosti jazyka, v jakém je sepsána. A je sepsána jazykem matematiky a jeho písmeny jsou trojúhelníky, kružnice a další geometrické objekty, bez nichž je zcela nemožné rozumět jedinému jeho slovu.“

Toto jsou slavná Galileova slova o metodě, jakou je nutné užít k poznání tajemství světa. Galileo se tímto spisem stal ještě slavnějším, a i papež velebil jeho schopnosti. Zdálo se, že nic nemůže jeho věhlas zastavit.

V této své velké chvíli získal Galileo svolení přímo od papeže, aby sepsal další spis, v němž by pojednal o koperníkovské teorii a srovnal ji s teorií aristotelovskou. Byl ovšem varován, že o heliocentrismu musí pojednat pouze teoreticky, nesmí se jej zastávat a musí sepsat argumenty pro i proti této teorii.

Galileo se tedy pustil do psaní své nové knihy, nazvané „Dialogy o dvou největších systémech světa“ a stejně jako mnohé ze svých předchozích děl je sepsal formou dialogu. No jo. Jenže ten, kdo v tomto spise hájil geocentrickou teorii, se nazýval Simplicio a už dle jména byl takový prosťáček, často dělal logické chyby a rozhodně nešlo o nějak sympatickou postavu.

Jeho oponent Salviati, hájící Koperníka, i neutrální postava Sagredo, vyvolávají ve čtenáři mnohem větší souznění. Co však bylo možná největší drzostí, Galileo si dovolil vložit do úst Simpliciovi některé výroky samotného papeže. To si dovolil opravdu hodně.

Kniha ale poněkud překvapivě prošla cenzurou, která měla nějaké menší výhrady a požadovala předmluvu, zdůrazňující, že vše následující je pouze filozofická disputace nic neříkající o skutečné podstatě světa. Tu Galileo v rámci dobrých vztahů dopsal a kniha byla v roce 1632 vydána. A začaly se dít věci.

Byl velice rychle povolán do Říma před inkviziční soud, kde se asi ne s největším nadšením objevil v únoru 1633. Galileo byl obviněn, že nedodržel svou přísahu o hájení koperníkovské teorie. Sice se bránil, že tuto teorii nehájil, pouze o ní teoreticky pojednal, nicméně odpověď inkvizice zněla, že ve svém spise ji pojímá tak, aby čtenář byl veden k víře o její pravdivosti. A něco takového se neodpouštělo.

Byl shledán velice podezřelým z hereze, a jen proto, že se kál a odvolal svá tvrzení byl odsouzen pouze k doživotnímu domácímu vězení. Jeho spisy byly zakázány, samozřejmě v prvé řadě zmíněný Dialog, a i bylo zakázáno vydat jakýkoliv další spis, který by snad ještě sepsal. Byl odvezen do své vily v Arcetri nedaleko Florencie, kde strávil zbytek života.

Neexistuje žádný důkaz o tom, že by snad kdy zamumlal své slavné „A přece se točí!“ (v originále „Eppur si muove“). Tato legenda je známá až sto let po jeho smrti, ačkoliv existují indicie, že snad už za jeho života mu byl tento výrok připisován.

Pozdní léta

V Arcetri ale Galileo rozhodně nelenošil. Ačkoliv měl nárok na zasloužený odpočinek, pracoval dále, přičemž se o něj krátce (do své smrti) starala jeho dcera Virginia. Věnoval se především kinematice a síle materiálů, o kterých anonymně v Holandsku vydal spis „Dvě nové vědy“. Tato slavná studie jen potvrdila jeho pozici jakožto zakladatele moderní fyziky.

V této době Galileo oslepl, ale dále pokračoval v práci. Tři měsíce před smrtí k sobě povolal jednu z velkých vědeckých nadějí svého věku – mladičkého Evangelistu Torricelliho. Tomu odkázal jeden z problémů, který již nestihl vyřešit – proč pumpy dokáží vyčerpat vodu jen do výše přibližně deseti metrů? Torricelli po mnoha pokusech objevil tehdy šokující fakt, že existuje tlak vzduchu.

Ale to již Galileo nebyl mezi živými. Zemřel 8. ledna 1642 a pochován byl ve Florencii v bazilice Santa Croce. Původně pro něj chtěli vybudovat honosné mausoleum, ale to pro odpor církve neprošlo, takže hrob byl daleko skromnější.

Trvalo století, než byly jeho pozůstatky přeneseny pod mnohem honosnější náhrobek v hlavní lodi chrámu. A až teprve v roce 1992 byl jeho proces oficiálně církví anulován a byla mu vyslovena omluva. Pozdě, ale přece. Třeba náš Jan Hus se něčeho takového nedočkal.