4oci.cz
Topografie OP
Individuální kontaktní čočky ...
Na podzim 2019 jsem měl telefonát z Brna od kolegy optometristy Tomáše Pospíchala, který se ...
eLegal se dlouhodobě zaměřuje na marketingové právo a regulaci reklamy ve zdravotnictví.
Co změnila novela zákona o ...
Od 26. května 2021 platí nová pravidla regulace reklamy pro zdravotnické prostředky, tedy produkty ...
Riziko vzniku a progrese zejména VPMD a senilní katarakty lze ovlivnit dostatečným příjmem antioxidantů a dalších látek esenciálních pro zdraví očí.
Nemoci oka související s věkem ...
S pokračujícím trendem zvyšování délky života a stárnutí populace se prevalence nemocí oka ...

Ole Christensen Römer

1. 12. 2008

Jak je to s rychlostí světla? Tak zní jedna z nejzákladnějších otázek nejen optiky, ale i celé fyziky. Jako první na světě podal jasnou a pravdivou, byť nikoliv zcela přesnou odpověď dánský astronom a politik Ole Christensen Römer.

 

Od samého vzniku člověka věděl každý ze zkušenosti, že rychlost zvuku je menší než rychlost světla – vždyť teprve po blesku následuje hrom a totéž zjišťujeme např. při pozorování úderu sekyry či kladiva z dálky.

Jak velká je však rychlost světla, netušil nikdo, ač úsilí vynaložené na řešení této základní otázky optiky bylo velké a doba nesmírná. Antičtí filozofové téměř bez výjimky prohlašovali, že se světlo šíří okamžitě, tj. nekonečnou rychlostí, což bylo ještě zafixováno tím, že se k tomuto názoru přiklonil sám Aristoteles (384–322); onou výjimkou ve starověku byl Empedokles (490–430) a ve středověku islámští učenci Avicena (980–1037) a Alhazen (965–1038).

V renesanční Evropě se jako první marně snažil změřit rychlost světla pokusem s lucernami na dvou vzdálených kopcích Galileo Galilei (1564–1642), který přesto stále věřil, že tato rychlost je konečná. Zato zakladatel vší moderní vědy a logiky René Descartes (1596–1650) byl z toho tak zmaten, že „nevěděl, kde mu hlava stojí“. Ve svém správném odvození zákona lomu světla z roku 1637 předpokládal ad hoc, že je tato rychlost konečná, což však chápal jen jako v podstatě nesprávnou hypotézu, neboť byl přesvědčen, že rychlost je „ve skutečnosti“ nekonečná! Newton (1643–1728) tento problém vůbec neřešil! Jen pro odlehčení poznamenejme, že Descartes nadlouho skutečně ztratil hlavu: když se proslavil svým spisem Rozprava o metodě, kde je zmíněný zákon rovněž uveřejněn, byl pozván mladou švédskou královnou Kristýnou (1626–1689), aby ji učil filozofii a disputoval. Jako dcera nejvydatnějšího bojovníka a podporovatele protestantismu Gustava Adolfa (1594–1632) se však stala katoličkou – a její okolí se domnívalo, že vinu na tom má právě Descartes. Konzultace se děly velmi brzy přede dnem, učenec ve švédském syrovém počasí onemocněl zápalem plic – a snad prý i dvorní traviči „přiložili ruku k dílu“, takže Descartes se záhy octl v nenápadném stockholmském hrobě.

Teprve asi po sto letech začali Francouzi lomit rukama, že mají svoji nejinteligentnější hlavu v cizině – a tak složitou diplomatickou a finančně dotovanou cestou dostali jeho ostatky v zaplombované rakvi a uložili je v pařížském muzeu na jednom břehu Seiny. Dovnitř rakve se však opravdu podívali až za bezmála dalších sto let a zjistili, že právě hlava chybí... Na nápravu však již tentokrát nestačila pouze diplomacie, peníze a oficiální postup, neboť prý učené hlavy shromažďovala jedna sekta satanistů. Museli tedy vyvinout nejrůznější tajné postupy, aby nakonec dostali do Paříže i hlavu ... a ta je dnes skutečně ve druhém muzeu – na druhém břehu Seiny. Snad by tedy velkorysý maďarský baron, dnes francouzský prezident, mohl sjednat nápravu, pokud by se to ovšem dověděl...

Jak je to tedy s rychlostí světla, což je jedna z nejzákladnějších otázek nejen optiky, ale i celé fyziky? Jako první na světě podal jasnou a pravdivou, byť nikoliv zcela přesnou odpověď teprve mladší Newtonův současník, dánský astronom a politik, jenž se podepisoval nejen tak, jak je uvedeno v nadpisu článku, ale také Olaus či Olaf Roemer i Rømer. A protože nikdo není doma prorokem, jeho výsledek neuznali ani na pařížské hvězdárně, kde působil, ani v Dánsku; zato Newton v Anglii se svými podřízenými astronomy Flamsteedem (1646–1719) a Halleym (1656–1742) jeho koncepci i s výsledkem uznali – ač plného vítězství se již za života nedočkal; to nastalo teprve poté, kdy anglický duchovní Bradley (1692–1762) objevil aberaci světla (1726) a číselnou hodnotu rychlosti shodující se s „číslem Römerovým“. Celá záležitost však úzce souvisí s Römerovým životem a s příznivými náhodami, jež ho potkaly – což se nyní pokusíme rozuzlit.

Popud k řešení problému přišel ze strany, odkud by to nikdo nečekal: jak námořníci uprostřed oceánů, tak zeměpisci v nově objevovaných a kolonizovaných zemích potřebovali znát zeměpisné směry, zeměpisnou délku a šířku. Po vynálezu magnetického kompasu Petrem Peregrinem de Maricourt v Neapoli ve 12. století, představujícím zdokonalení metody známé Číňanům o tisíc let dříve, a po zpřesnění metody měření výšky Polárky nad obzorem, čímž je zjištěna zeměpisná šířka, odolával učencům jako nejobtížnější problém zjištění zeměpisné délky. Všechny námořní velmoci proto zakládaly nové hvězdárny, případně ještě Instituty pro měření délek ... ale s nevýraznými výsledky. Celý problém spočívá v tom, určit zároveň místní čas (např. poledne) a světový čas (např. kolik hodin je právě v Greenwichi). Rozdíl těchto údajů je ekvivalentní určení zeměpisné délky daného místa. Tehdejší zeměpisci potřebovali určovat hlavně onen „světový čas“; nejlepší by bylo, kdyby existoval nějaký objektivní, tj. pro všechny pozemšťany shodný pravidelný signál v kosmu – pro něj by se sestavily přesné časové tabulky, rozdaly by se kapitánům lodí a bylo by vyhráno.

A právě takový „dar z nebes“ objevil na nové hvězdárně na jihu Paříže (založené prostřednictvím Colberta Ludvíkem XIV.) její ředitel Ital Giovanni Domenico Cassini (1625–1712), který podrobně zkoumal planety, zejména Jupitera a jeho měsíce; totéž činily i další tři generace jeho potomků, vládnoucí francouzské astronomii 124 let. Tehdy byly známy již od Galileia čtyři největší Jupiterovy měsíce, zejména nejbližší z nich Io, který je pozoruhodný především tím, že při každém oběhu kolem Jupitera vstupuje do jeho stínu (imerze) a také vystupuje (emerze), a to zcela pravidelně po 42,5 hodinách. Jásot Cassiniů však přerušil jejich asistent původem z Dánska, který roku 1676 vysvětlil změny period imerzí konečnou rychlostí světla. Po pravdě nutno říci, že nepravidelnosti period imerzí zjistili již rok předtím Cassini se synovcem Maraldim, připisovali je však excentricitě dráhy Io; napadlo je také, že by to mohlo být způsobeno i konečnou rychlostí světla, to však „okamžitě vyloučili“.

Jak uvažoval Römer – a kdo to vlastně byl? Rozhodně to byl v Paříži cizorodý prvek; jak se tam však dostal?
Pocházel totiž z rodiny malého obchodníka na Jutském poloostrově v Dánsku, byl protestant a v katolické Francii byl persona non grata. V 18 letech však byl z pevniny poslán na ostrov, do Kodaně, aby studoval na tamní univerzitě i se dvěma zámožnými bratry Bartholinovými. Ti však měli zájem o medicínu, pro niž získali doktoráty. Byli to však doktoři nevšední. Nejen že měli dům v Kodani, v němž poskytli příbytek Römerovi, stejně jako dozor nad jeho prospěchem, neboť byli podstatně starší, ale první z nich, Thomas Bartholinus, se stal slavným profesorem lékařství a mladší Erasmus proslul jako objevitel dvojlomu světla na čirém islandském vápenci. Römer však vystudoval matematiku s astronomií. Během studií sehnal dosud nepublikované rukopisy jiného slavného Dána Tychona de Brahe a dal je plně k dispozici Erasmovi. Po jejich uveřejnění získal Erasmus (s Römerem) pozornost astronomického světa. Také Cassini ihned vyslal do Dánska asistenta Jeana Picarda, aby mj. na ostrově Hven zjistil přesné souřadnice někdejší Brahovy hvězdárny Uraniborgu, nejvýznamnější observatoře Evropy. Šlo o poslední hvězdárnu ještě bez dalekohledu, zato s mimořádně důkladnými a přesnými údaji o planetách – a dokonce o měsíci Io. Tycho měl na Hvenu celý jedinečný vědecký ústav, zahrnující vedle observatoří i tiskárnu, rozlehlé hospodářství, správu a zejména vědecké výsledky. Všeho však pozbyl v souboji se šlechticem, kterého zabil, ač byly právě tehdy souboje přísně zakázány dánským králem. Sám v souboji ztratil konec nosu; zhotovil si proto jako zkušený alchymista přepychovou kovovou náhradu, kterou si ve velké společnosti nasazoval se stejnou pýchou, jako kdysi naše paničky nosily zlaté zuby, demonstrující jejich bohatství. Nic mu však nepomohlo; skrytí nepřátelé se na něho takřka sesypali a výsledkem bylo okamžité vyhoštění z Dánska – takže byl rád, že se uchytil u Rudolfa II. v Praze. Pochován je v pražském chrámu Panny Marie v Týně na pravé straně, kde je na jeho plastice patrná ona „přepychová ozdoba“ jeho nosu.

Po příchodu na Hven se Picarda ujali Bartholinus i Römer, takže po osmi měsících se Picard mohl vrátit do Paříže s četnými záznamy, měřeními i Tychonovými rukopisy – ovšem díky Bartholinovi a Römerovi. Jeho vděk došel výrazu tím, že s sebou přivedl zpět i Römera, jehož zásluhy ocenila Francouzská akademie věd intervencí u samotného Ludvíka XIV. Výsledkem bylo, že byl Römer angažován za vychovatele francouzského „Dauphina“ s penzí a s bytem na dobu devíti let. Přitom však zároveň prováděl četná přesná pozorování v Paříži a po celé Francii; dále sestrojil hodiny nebývalé přesnosti, vynalezl mikrometr a řadu přístrojů podstatně zlepšil.
Poznamenejme ještě, že vychovávat Dauphina byla mimořádná čest – vyznamenání i pro rozeného Francouze; dostalo-li se jí cizinci, je to cosi zcela mimořádného. Dauphin čili „delfín“ bylo označení pro budoucího následníka trůnu! Römerův delfín se jím však nikdy nestal – pro dlouhověkost Ludvíka XIV., po němž nastoupil teprve pravnuk Ludvík XV., neboť oba jeho předci zemřeli ještě před panujícím králem. U něho ovšem nehrozilo vymření po meči, ani po přeslici: aby měl pokoj od pařížského ruchu, dal si vybudovat rozsáhlý zámek ve Versailles u Paříže. Tam nás při příchodu obklopí mohutné paláce zleva i zprava a je zajímavé, že trakt vlevo je královny, vpravo Dauphina – ale je zdvojený: jeho vnější křídlo bylo totiž určeno 26 Ludvíkovým levobočkům.

Hlavní Römerova idea je následující: je-li Jupiter se Zemí v konjunkci, čili jsou-li v poloze, kdy jsou jejich vzdálenosti nejmenší, je doba mezi imerzemi 42,5 hodiny – a čím více se Země od Jupitera vzdaluje, tím se časová perioda imerzí postupně zvyšuje, až v opozici, tj. v místě nejvzdálenějším, je již o 1 000 sekund delší. Podle Römera je tomu tak proto, že vzájemná vzdálenost Země a Jupitera se zvětšila o průměr zemské oběžné dráhy kolem Slunce, což je 300 milionů kilometrů. Vzdálenosti 300 milionů kilometrů odpovídá 1 000 sekund, čili jedné sekundě odpovídá 300 000 km, což znamená, že rychlost světla činí 300 000 km/s. Určit tuto hodnotu dříve nebylo možné, neboť nebyla známa vzdálenost Země od Slunce, kterou určil právě Cassini.
Další metody, jichž je ovšem mnoho, tyto Römerovy výsledky potvrdily, přičemž ve 20. století Michelson dokázal neměnnost a absolutní stálost rychlosti světla ve vakuu a tento paradoxní závěr učinil Einstein základem teorie relativity, což změnilo od základu celou fyziku a naše chápání hmotného světa. Ukázalo se, že mezi nesčetnými relativními fyzikálními veličinami jich má jen několik málo, především rychlost světla, charakter absolutní, čili jsou nezávislé na rychlosti pohybu vzhledem k pozorovateli.

Sám název Jupiter a Io má v sobě zajímavý, takřka romantický nádech: Jupiter je největší planeta, a proto dostala název podle nejvyššího boha Jupitera. Podle bájesloví mu nebyla nejbližší jeho „manželka“ Héra, ale milenka Io – což byla v mytologii kněžka právě bohyně Héry a vykonávala obřady k její poctě tak svědomitě a krásně, že se do ní Jupiter zamiloval; byli si proto vždy nejbližší – jako zmíněná planeta a její měsíc. Žárlivá Héra ji ovšem potrestala – proměnila ji v krávu a štvala ji střečkem po celém světě. V Egyptě jí Jupiter konečně vrátil lidskou podobu a zplodil s ní slavné hrdiny, např. Danaa a Herkula. Dnes již ovšem víme, že Jupiter má nejméně 64 měsíců a že Io není nejbližší; má průměr 3 550 km, oběžnou dobu 1,769 dne a je o něco málo hmotnější než náš Měsíc (1,17krát). Vyznačuje se bouřlivou sopečnou činností. Objevil jej Galilei roku 1610.

Objevy týkající se astronomie a rychlosti světla učinil tedy Römer v Paříži. Po návratu do Dánska, kam se uchýlil z Francie ještě právě včas – těsně před zrušením nantského ediktu, čímž se nedovoloval ve Francii pobyt nekatolíkům, nemusel tedy být vypovězen, ani nemusel jako protestant žádat o výjimku. Doma byl přijat „s otevřenou náručí“, v Kodani se stal něčím obdobným, jako je policejní prezident v hodnosti plukovníka, poté primátorem a nakonec jej král jmenoval nejen senátorem a mincmistrem, ale posléze také do funkce obdobné ministerskému předsedovi.
Všechny úřady vykonával vzorně a poctivě. V rodinném životě však již tolik štěstí neměl: jeho první žena Anna Maria byla dcerou jeho o 19 let staršího přítele a dobrodince Erasma Bartholina (žili spolu v letech 1681–1694); podruhé se oženil roku 1698. Neměl potomků a druhá žena ho přežila.


 

 

Autor:  Vladimír Malíšek  

    [ Katalog firem ]

Optika Minaříková majitelka Iveta ...

Veškerý sortiment brýlových obrub a čoček domácí i zahraniční výroby ...

Optika Skryjová, pobočka Hradec nad ...

Nabídka brýlových obrub, slunečních brýlí všech cenových kategorií. Doplňky ...

Oční optika Šárka Kocandová

Prodej a zhotovování korekčních pomůcek a slunečních brýlí, prodej ...

Optika JARO

Brýlové obruby světových značek, všech typů brýlových čoček, pouzder ...

Oční optika Jana Nejedlá

Široká nabídka dioptrických a slunečních brýlí a doplňkového sortimentu ...

Chrtek Optik, s.r.o.

Brýlové obruby, sluneční brýle, sportovní brýle Adidas, Oakley, Uvex ...

Topografie OP
Individuální kontaktní čočky ...
Na podzim 2019 jsem měl telefonát z Brna od kolegy optometristy Tomáše Pospíchala, který se ...
eLegal se dlouhodobě zaměřuje na marketingové právo a regulaci reklamy ve zdravotnictví.
Co změnila novela zákona o ...
Od 26. května 2021 platí nová pravidla regulace reklamy pro zdravotnické prostředky, tedy produkty ...
Riziko vzniku a progrese zejména VPMD a senilní katarakty lze ovlivnit dostatečným příjmem antioxidantů a dalších látek esenciálních pro zdraví očí.
Nemoci oka související s věkem ...
S pokračujícím trendem zvyšování délky života a stárnutí populace se prevalence nemocí oka ...

Vygenerováno za 0.0556 sec
Informační portál mapující oblast oční optiky a optometrie. Posláním portálu je srozumitelnou formou oslovit co nejširší veřejnost se zájmem o vidění, zrak, módní trendy a konkrétní služby v oblasti oční optiky. Součástí portálu je katalog firem a jejich produktů a služeb.
Publikování nebo šíření obsahu serveru nebo jakékoliv části zveřejněného materiálu jakoukoliv formou je bez předchozího písemného souhlasu vydavatele zakázáno.

Cookies

2024 © 4stav.cz | Provozovatel: EXPO DATA spol. s r.o. | Webmaster: ORAX, s.r.o.,  EXPOCOMP, spol. s r.o.