Dielektrika

Fyzika normálních dielektrik

J.A. Komenský a  přírodní  vědy

J. A. Komensky     Dílo J. A. Komenského (28.3. 1592 - 15.11. 1670) je obrovským přínosem pro didaktiku. Učitel učitelů, jak bývá Komenský nazýván, podrobně analyzoval situaci ve školství své doby a navrhl taková zlepšení, jejichž význam je opravdu nadčasový. Mnohé jeho myšlenky jsou uplatňovány dodnes. Komenský bývá často zmiňován v souvislosti s obecnou didaktikou, ale svůj zájem upřel i ke studiu přírodních věd. Tyto jeho myšlenky však nejsou tak ceněny jako jeho návrhy ke zlepšení výuky. Stěžejním dílem, ve kterém vyjadřuje svůj názor na výuku přírodních věd, je jeho Přehled fyziky (Physicae synopsis), Tato kniha však nepojednává pouze o fyzice, ale můžeme zde nalézt Komenského myšlenky i z oblasti anatomie, botaniky, zoologie či psychologie.
    Z mnoha myšlenek je patrné, že Komenský byl velice zbožný člověk. Již v předmluvě ke své knize zmiňuje 3 hlavní principy poznávání. Jsou to "smysly", "rozum" a "Písmo". Dále vysvětluje, že prvotním způsobem poznávání mají být smysly. Až pokud je člověk smysly klamán, nastupuje rozum. Komenský uvádí příklad, kdy veslo ponořené do vody vypadá jako zlomené. Zde jsou smysly klamány, protože veslo jistě zlomené není. Situaci pak vyřešíme rozumem - jedná se o optický klam. Pokud však selžou smysly i rozum, pak musíme hledat řešení v Písmu. Na Písmo Komenský nahlíží jako na univerzální pravdu. V Písmu může díky podobenství nalézt řešení teolog, etik ale i ekonom či politik a v neposlední řadě i fyzik. Tato metoda vypadá úsměvně, ale nesmíme zapomínat, v jaké době Komenský žil. Pouhých několik desetiletí před vydáním knihy byl upálen Giordano Bruno za obhajobu heliocentrického modelu Sluneční soustavy (a další kacířské myšlenky). Nedlouho před vydáním knihy bylo nejvýznamnějšími učenci diskutováno téma, jakým jazykem mluvil had s Evou v rajské zahradě, Komenského názory tedy musíme brát s rezervou. Můžeme také vidět významný posun v nazírání na svět, kdy Komenský varuje před dogmatickým přijímáním aristotelovské filozofie. Cituje Coclenia, který říká:"Ač byl Aristoteles geniální, moudrý a učený, ač byl vyvýšenější nad vší chválu a mocnější nad vší pohanu, není tento div přírody měřítkem pravdy, protože nezachoval všude směr pravdy." Ve shodě s Aristotelem však Komeský zastával geocentrický model Sluneční soustavy, který přes Koperníkovy či Galileovy snahy zůstával přirozenou myšlenkou tehdejší doby.
    Komenský se zajímal rovněž o perpetuum mobile a své myšlenky publikoval ve spisu, který byl vydán v roce 1642. Spis komentuje tehdejší snahy o sestrojení perpetuum mobile a předkládá vlastní Komenského návrh k sestrojení tohoto stroje. Komenský zavrhuje tzv. termoskop, což byl teploměr obsahující sloupec rtuti. Vlivem střídání ročních období a dne a noci dochází k pohybu sloupce. Tento pohyb však není dle Komenského věčný, protože může dojít ke stavu termodynamické rovnováhy. Komenský zavrhuje i využití větru, protože i vítr může ustat v pohybu. Daleko sympatičtější variantou se Komenskému jeví využití gravitace. Popisuje tedy stroj, který obsahuje loukoťové kolo. Na jednotlivých loukotích jsou umístěna závaží, která jsou vychylována směrem od středu kola. Vychýlení závaží tak způsobí otáčení kola, protože "váha od středu svého vzdálená v klidu býti nemůže." Z hlediska dnešní fyziky můžeme takovou snahu odmítnout, protože závaží by opisovala uzavřené křivky. Závaží vedená po takové křivce nemohou být věčným pohonem. Toho si je patrně vědom i Komenský, když pro svůj stroj předpokládá využití "hybné síly, která by se z hvězd úspěšně a trvale vyráběla." Ačkoliv se lidstvo myšlenky k sestrojení perpetua mobile dávno vzdalo, využití gravitace můžeme pozorovat například u přílivových elektráren.
    Astronomické úvahy Komenského jsou obhajobou geocentrického modelu, přestože Komenský znal práce Koperníkovy. Uprostřed Sluneční soustavy umístil Komenský Zemi, okolo které obíhají po kruhových drahách další tělesa. Nejblíže Zemi obíhá Měsíc následovaný Merkurem a Venuší. Za Venuší obíhá Slunce ve vzdálenosti, která umožňuje život na Zemi. Mars, Jupiter a Saturn pak nalezneme  v ještě větší vzdálenosti. Proč jsou planety v odlišných vzdálenostech od Země, vysvětluje Komenský jejich odlišnou hustotou. Obdobně nahlíží na odlišné vzdálenosti oblaků nad zemským povrchem. Za planetami předpokládá Komenský sféru stálic. Počet objektů v tomto hvězdném pozadí udává na 1022 hvězd. Některé objekty ve sféře stálic dosahují obrovských rozměrů - více než stonásobek zemského poloměru. Vzdálenost této sféry pak odhaduje na 20 000 zemských poloměrů. Zajímavý je rovněž odhad velikosti Slunce, které je dle Komenského 160krát větší než Země. Poněkud matoucí je pojem meteor. Mezi meteory zařadil Komenský více objektů a celou skupinu pak rozdělil do dvou kategorií - meteory vodní (mlha, oblaka, déšť, kroupy, sníh, rosa a jinovatka) a meteory žhavé (padající hvězdy, blesk, bludičky). Mezi žhavé meteory řadí rovněž ignis lambens, což je pravděpodobně tzv. Eliášův oheň. Blesk definuje Komenský jako "oheň vznícený uprostřed mraku, jenž míjí protivnou zimu a s rachotem hrozným vyráží a velmi často plamen až na zemi vrhá."
    Komenský se při sestavování Fyziky nechal inspirovat několika autory. Kromě Bible vychází z díla Ludovica Vivesa, Tomáše Campanelly a z knih Francise Bacona. Podklady pro své úvahy čerpal rovněž z knihy Daniela Sennerta De chymicorum cum Aristotelicis et Galenicis consensu ac dissensu.
Campanella    Francis Bacon
Obr. 1 - Tomáš Campanella                               Obr. 2 - Francis Bacon
    Dílo Sennerta patří mezi klasické alchymistické spisy. I představy Komenského o stavbě hmoty mají alchymistický základ. Hmotu tedy pojímá jsko složenou z atomů, přičemž svým trváním je hmota věčná. Tělesa tvořená hmotou nabývají takových vlastností, které odpovídají poměru základních prvků - rtuti, síry a soli. Například přítomnost síry způsobuje hořlavost látek. Komenský připomíná, že "kdyby síra nebyla ve dřevinách a některých jiných látkách, nemohli bychom míti na zemi oheň, mimo žár sluneční." Tyto naivní představy nebyly v 17. století nijak neobvyklé. Některé úvahy naopak překvapí. Například teplo popisuje Komenský jako "pohyb nejmenších částic v sebe zpět vrhaný...zima však je pohyb částic se stahujících." Největší hustotu mezi látkami má zlato, nejmenší líh. Poměr mezi hustotami těchto látek je 1:21. Neboli jedna kapka zlata má stejnou hmotnost jako 21 kapek lihu. Mezi vlastnosti těles řadí Komenský i jejich barvu. O bílých tělesech tvrdí, že odrážejí světlo nezměněné, ve své vlastní podobě. Černá tělesa naopak neodráží světlo vůbec v důsledku svého temného povrchu.
    Hmota je tedy podle Komenského složena ze tří základních principů - rtuti, síry a soli. Tato představa vznikla již v první polovině 16. století a jejím tvůrcem je Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim, známý spíše pod jménem Paracelsus. Jednotlivé složky hmoty představují vlastnosti látek. Rtuť dodává látce kovovost, síra hořlavost a sůl představuje neshořelý zbytek látky, popel, který zůstává po hoření. Paracelsus byl významným lékařem a alchymistou. Právě alchymie uznávala Paracelsa jako jednoho z nejvýznamnějších mistrů. O jeho životě kolovalo množství legend a jeho obsáhlé dílo bylo zcela určitě rozšířeno i po jeho smrti. Takový osud potkal mnoho starých myslitelů (např. i Avicennu). Mnoho knih tak napsali další autoři, ale jsou přičítány k dílu Paracelsa - o autorovi pak mluvíme jako o Pseudoparacelsovi. Podle legend získal Paracelsus při cestě do Cařihradu kámen mudrců (lapis philosophorum), který měl zajistit věčné mládí a dokázal přeměnit kovy ve zlato. Paracelsus měl dle legendy zemřít, protože mu byl podán jed ve formě rozdrceného diamantu. Těsně před smrtí přikázal Paracelsus svému učedníkovi, aby tinkturu vylil do řeky. Tato řeka se pak stala zlatonosnou. Již z tohoto krátkého popisu vidíme, na jak chatrných základech stála alchymie a jak hluboce byla prostoupena mystikou a okultismem. Přesto byl Paracelsus uznáván po několik staletí a jeho myšlenky jsou pro určité pseudovědecké obory přitažlivé dodnes.
Paracelsus
Obr. 3 - Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim - Paracelsus
    Do Fyziky zařadil Komenský i kapitolu o andělích. Andělé jsou popsáni jako bytosti velmi blízké člověku, ale jako dokonalí tvorové. Kapitola se nese v duchu, který dosti ztěžuje orientaci. Andělé se podle Komenského nerodí ani neumírají, jejich počet je "jaksi nekonečný" a bydlištěm andělů je "nebe nebes". Důkazy o existenci andělů hledá Komenský v Písmu.
    Ke knize je dále připojen dodatek, který pojednává o lidských nemocech. Nemoci jsou rozděleny do tří kategorií - nemoci tělesné (např. horečka či nadýmání), nemoci mysli a nemoci ducha. Nemoci mysli pak Komenský konkretizuje, patří sem sobectví, nestřídmost, chlípnost, lakota či zvědavost. Mezi nemoci ducha jsou zařazeny nevěra, trápení svědomí a zoufání nad milosrdenstvím Božím.
    Celkově můžeme považovat Komenského Fyziku za přínosné dílo, které je třeba chápat v kontextu doby. Je zřejmé, že se nejedná o dílo průlomové, ale můžeme ocenit především pokus o systematičnost výkladu a snahu o dokládání jednotlivých tvrzení. Kniha se dočkala několika vydání a překladů. Z hlediska fyziky ale nepřináší nic nového a zásadního. Některá tvrzení jsou chybná a vycházejí z tradic alchymie. Z pohledu didaktiky je zajímavý návrh Komenského k využití metod matematických ve výuce fyziky. Komenský je zřejmě okouzlen matematickými důkazy a diví se, proč takové metody nevyužívá fyzika, metafyzika a teologie. Ve svém následném výkladu fyzikálních jevů však tuto metodiku nevyužívá bezezbytku a některá tvrzení nedokládá. Komenského Fyzika tak není dílem, které by přispělo k formování moderní fyziky, ale přesto ovlivnilo mnoho tehdejších badatelů. Například Robert Boyle ve svém díle uvádí, že atomistickou teorii poznal prostřednictvím Komenského Fyziky.

Zdroje obrázků:

Komenský:    http://www.cojeco.cz/index.php?id_desc=46413&s_lang=2&detail=1&title=Komensk%FD

Campanella:   http://www.nosrevista.com.br/page/97/

Bacon:   http://www.info-koktejl.cz/clovek-priroda/citaty-a-moudra/perly-lidskeho-rozumu-i/

Paracelsus:    http://www.asmalldoseof.org/historyoftox/renaissance.htox.php