Willebrord Snel van Royen, objevitel zákona lomu světla

Mezi oběma obory byl však velký kvalitativní rozdíl: katoptrika byla zpracována velmi dobře na bázi geometrické čili paprskové optiky, opírající se o platný a přesně formulovaný zákon odrazu světla, známý již Euklidovi ve 4. století př. n. l., zatímco nad lomem světla na rozhraní dvou optických prostředí se marně zamýšlel už Platon a po něm řada dalších matematiků.

Proslulý řecký hvězdář a matematik Klaudios Ptolemaios, působící v egyptské Alexandrii, ve 2. století po Kristu pracně, ale neúspěšně hledal matematickou formulaci zákona lomu světla, neboť chápal, že bez tohoto zákona není vůbec možné vědeckou dioptriku vytvořit. Přitom pracoval nejen matematicky, ale jako zřejmě první experimentátor v dějinách také měřil příslušné úhly. Jeho výsledky však byly nakonec pouze přibližné a také trochu „přikrášlené“, tj. zfalšované, aby odpovídaly kvadratické interpolační formuli.

Problém lomu světla nevyřešil ani arabský učenec Alhazen v 10. století a dokonce ani geniální Kepler v 17. století, ač se o jeho vyřešení velmi snažil. Jeho chybou bylo to, že nedělal žádné pokusy, ale spoléhal se na Ptolemaiovy nepřesné refrakční tabulky; výsada vnést do fyziky experimentální metodu jako metodu dominantní byla v dějinách vyhrazena až Galileiovi. Druhá, zásadní chyba všech těchto dávných badatelů nespočívala jen v nedostatku znalostí či píle, ale v tom, že si nevhodně formulovali samotné zadání tohoto základního problému: směr dopadajícího paprsku sice měřili od rozhraní obou prostředí, na nichž k lomu dochází, ale u lomeného paprsku je zajímal nikoli úhel lomu, ale deviace, čili odchylka lomeného paprsku od původního dopadajícího paprsku. Příslušná formule, jak dnes víme, je dosti složitá, takže i při sebepřesnějším měření úhlů bychom k formulaci zákona lomu z deviace nikdy nedospěli.

O čest objevitele zákona lomu světla se však dělí dva muži, kteří po téměř 2 000 let trvajícím hledání konečně dospěli nejen ke vhodné formulaci zadání problému, ale také k jeho správnému a přesnému řešení ve formě zákona lomu světla: Snel (1580 Leiden – 30. 10. 1626 Leiden) dospěl k výsledku experimentálně asi roku 1621. Pravděpodobně nezávisle na něm dospěl k výsledku čistě teoreticky také francouzský filozof Descartes a jako první v dějinách jej také uveřejnil v roce 1637 v příloze ke svému spisu Rozprava o metodě. Jejich formulace byly rozdílné, ale navzájem rovnocenné a správné. Je tedy pochopitelné, že Francouzi mluví o Descartově zákonu lomu, i když někdy připouštějí, že jde o zákon Descartův-Snelův. Ostatní svět však spojuje zákon se jménem Snelovým. O Descartovi byla na stránkách tohoto časopisu již nedávno zmínka a je tedy namístě věnovat se také jeho domnělému rivalovi Snelovi, který se, ač žil jen velmi krátce, přece jen trvale zapsal do dějin optiky jako zakladatel vědecké dioptriky.

Více informací najdete v časopise Česká oční optika, únor 2005.