Kde se učil Ptolemaios

Osmadvacet století evropského exaktního myšlení

Kde se učil Ptolemaios

* Ze všech vzpomínek na léto v horách, které se zvedají z teplého moře a mají jméno Kréta, se mi nejčastěji vybavují večery pod hvězdnou oblohou mezi vrcholky střežícími od severu romantickou soutěsku Samarii. Když zhasly bludičky ve stanech, nikdo se nemusel ptát, co je to pokora, a proč lidi prosté stejně jako učené okouzluje odedávna více krása nebes než věcí pozemských.
Věda o hvězdách má své počátky mezi 3. a 2. tisíciletím př. Kr. v Mezopotámii a Egyptě. Už tenkrát byla systematicky pozorována nebeská tělesa, rok rozdělen na měsíce a týdny, den na hodiny a minuty, určováno zatmění Slunce a Měsíce nebo popsán zvířetník. V 1. tisíciletí se s astronomií seznámili Iónové v Malé Asii a od nich pak i učenci evropského Řecka. Svůj původ má jméno této nauky v řeckých slovech astron = hvězda a nomos = zákon; zpočátku byla však nazývána astrologií (logos = slovo, výklad).

Nejstarší předchůdci Klaudia Ptolemaia

I když Thalés mílétský (625 - 547) sám pravděpodobně nic nenapsal, víme z děl jeho pokračovatelů, že Zemi pokládal za ploché těleso plovoucí na vodě (počátku všech věcí) jako dřevo nebo loď. Hvězdy si první řecký filozof představoval upevněné na nebeské klenbě podobající se duté polokouli. Je pravděpodobné, že znal tzv. babylónské tabulky pro výpočet doby, kdy dojde k zatmění Slunce nebo Měsíce; právě podle nich asi předpověděl zatmění Slunce. Básník Kallimachos z Kyrény, který žil o tři století později, o Thalétovi napsal: "a hvězdy vozu Malého prý stanovil, jímž svoji dráhu řídí plavci foiničtí". (Heléni se při plavbě řídili Velkým vozem, Foiničané Malým vozem.)
Pro Thalétova žáka Anaximandra (611- 546) byla Země nízkým válcem vznášejícím se nehybně a bez jakékoliv podložky uprostřed světového prostoru. Poloha ve středu jí měla zaručovat dokonalou stabilitu a rovnováhu. Slunce, Měsíc a hvězdy jsou obrovské ohnivé prstence obklopené vzdušnými obaly. Průduchy v nich místy prosvítá oheň; to jsou právě viditelné části nebeských těles. Jestliže se průduchy Slunce nebo Měsíce ucpou, nastává zatmění. Podobným způsobem vysvětloval Anaximandros jednotlivé fáze Měsíce.
Ve stejné době (588 - 524) žil také slavný Míléťan Anaximenés. I v jeho zobrazení byla Země plochou kruhovou deskou, na rozdíl od Anaximandra však podepřená zhuštěným vzduchem. Hvězdy se prý pohybují kolem Země, nikoliv ale pod ní. "V noci není Slunce vidět, protože je od místa, kde se nacházíme, příliš vzdálené a zakrývají ho vysoké hory Země."
Na přelomu 6. a 5. století obohatil astronomii svými vědeckými poznatky Filoláos z Krotónu a počátkem 4. století i další pýthagorejci, Hiketás a Ekfantos ze Syrakus. Podle nich byla Země koulí, která se otáčí a přitom zároveň obíhá po kruhové dráze kolem středu vesmíru, nazývaného také Krb vesmíru nebo Dům Diův; v něm byl umístěn oheň, nejčistší ze všech živlů. Stejný pohyb přisuzovali i Slunci, planetám a ostatním nebeským tělesům.
Koncem 5. století zemřel ve vyhnanství v maloasijském Lampsaku všestranně vzdělaný řecký filozof, přírodovědec a matematik Anaxagorás (500 až 428). Z Athén, kde žil do svých šestašedesáti let, musel uprchnout po obžalobě z nevěrectví za výrok, že Slunce (prý větší než Peloponés) a stejně i hvězdy jsou rozžhavené kameny. K takovému závěru ho možná inspiroval velký meteor, který spadl roku 468 u říčky Aigospotamoi vlévající se na východním pobřeží do Hellespontu (dnešní Dardanely). Dále prohlašoval, že Země se podobá ploché desce, Měsíc je těleso zcela podobné Zemi, nemá své vlastní světlo a jsou na něm obydlí, hory a údolí. "Mléčná dráha je odraz světla hvězd neozařovaných Sluncem, komety vznikají sblížením planet, vysílajících ze sebe plameny, a létavice jsou vymršťovány vzduchem jako jiskry."
Jednou se stalo, že z nebe přiletěl kámen. Anaxagorás k tomu řekl, že celé nebe je z kamenů, jež se drží pospolu velmi rychlým otáčivým pohybem a spadnou, jakmile je pohyb volnější. Když mu kdosi vytýkal, že se příliš věnuje pozorování přírodních jevů, nestará se o věci veřejné a zanedbává tím svou vlast, odpověděl: "Nemluv tak, mně totiž záleží na mé vlasti, a to velmi," a ukázal přitom na nebe. Na otázku, k čemu se zrodil, řekl: "K pozorování Slunce, Měsíce a oblohy." Na hrobě mu Lampsačané dali nápis: "Anaxagorás, k cíli jenž pravdy pronikl nejblíž o řádu nebeském, tady na věky uložen jest."
K antickým stoupencům geocentrického systému patřil také Platón (427 až 347). Kolem jeho kulaté Země obíhá vesmír, rozdělený na sféry. Protože tělesa jsou přitahována ke středu Země, mohou na ní žít i protinožci. Ve svém spise Tímaios neboli O přírodě zavedl pojem velký (tzv. platónský) rok pro dobu, která uplyne, než se Slunce, Měsíc, planety a stálice vrátí při otáčení sfér do stejné polohy. Podle novějších výpočtů k tomu dochází jednou za 25 725 let. Platón si byl vědom, že se dráhy planet jeví při pozorování ze Země jako nepravidelné; vytvářejí jakési smyčky (epicykly). Tvrdil však, že se za zdánlivými nepravidelnostmi skrývá projev dokonalého řádu. Zajímavá jsou také Platónova slova o čase: "Obrazem věčnosti se stal čas, a protože svět stále trvá, spočívá čas v jeho pohybu. Aby vznikl čas, bylo stvořeno Slunce, Měsíc a oběžnice. Aby pak byl úplně zřejmý počet ročních období a aby měly živé bytosti účast na počtu, rozžehl Bůh světlo sluneční. V kruhu nad Zemí se pohybuje Měsíc, v kruhu s ním Slunce a v kruzích nad nimi planety."
Astronomií se zabývali i Platónovi žáci Eudoxos z Knidu (406 - 353) a Hérakleidés z Pontu (388 - 315). Eudoxos ve svém díle O zjevech nebeských, pohybech hvězd a znameních povětrnosti zkusil převést pozorované nepravidelné dráhy nebeských těles na pohyb naprosto pravidelný, tj. kruhový a rovnoměrný. Zavedl proto soustavu soustředných sfér s nehybnou Zemí jako jejich středem. Předpokládal, že každá planeta je připojena k jedné sféře, zároveň však sdílí pohyb dalších sfér, které se otáčejí různou rychlostí kolem os svírajících navzájem určité úhly. Tak se mu podařilo vysvětlit všechny pozorované pohyby planet včetně jejich zdánlivých zastávek i pohybů zpětných. K vysvětlení chování stálic stačila jedna sféra, pro Slunce a Měsíce potřeboval Eudoxos po třech sférách a k popisu drah tehdy známých pěti planet (Merkur, Venuše, Mars, Jupiter, Saturn) po čtyřech sférách; celá soustava měla tedy 27 sfér.
Vypráví se, že při návštěvě přítele v egyptské Memfidě olízl Eudoxovi roucho posvátný býk Ápis. Zůstala o tom dochována báseň: "Je prý pověst, v Memfidě že osud vlastní Eudoxos kdysi uslyšel od býka, jenž měl rohy překrásné. Ten však nepromluvil vůbec. Kde by totiž býk vzal řeč? Ani Ápis od přírody řeči schopnost nedostal. Vedle něho postaviv se, jemu roucho olízl, toho zřejmě naznačuje: Bude tvého života brzy konec." Vysokého věku opravdu nedosáhl, protože "jen třiapadesátkrát uzřel Plejády". (Plejády, u nás Kuřátka, jsou skupina sedmi hvězd v souhvězdí Býka. Jejich ranní východ koncem května označoval příchod léta, počátek doby příznivé pro námořní plavbu; se západem souhvězdí v říjnu nastávalo období bouří a dešťů.)
Hérakleidés z Pontu napsal desítky spisů "vyznačujících se rozmanitostí, vznešenou mluvou a velkou poutavostí". Patří mezi ně i kniha rozmluv O dějích na nebesích, v níž obnovil pýthagorejskou myšlenku o otáčení Země kolem vlastní osy. Z pozorování drah Venuše a Merkura, které se od Slunce vzdalují vždy jen o určitý úhel, usoudil, že obíhají kolem Slunce; všechna tři tělesa pak společně rotují okolo Země. Hérakleidova částečně heliocentrická hypotéza byla důležitým krokem k pozdějšímu překonání geocentrického názoru.
Peri úranú je název díla o struktuře vesmíru od Aristotela ze Stageiry (384 až 322). V jeho představách se Měsíc, Slunce, planety a stálice - upevněné na neviditelných sférách - otáčejí ve věčně stejných kruhových drahách kolem Země uprostřed vesmíru. Největší vzdálenost od Země má sféra stálic, kterou uvádí do pohybu sám první hýbatel. K tomu, aby mohl Aristotelés vysvětlit, proč jsou pozorovány odchylky od kruhových drah planet, potřeboval celkem 56 navzájem na sebe působících sfér. Pravidelné střídání dne a noci, ročních období i všechny ostatní změny s tím související zdůvodnil pohybem Slunce. Důkazem kulatosti Země byl kruhový tvar jejího stínu pozorovaný při zatmění Měsíce. Největšímu filozofovi starověku je také připisováno autorství názvu halo. (K halovým jevům dochází, prosvítá-li Slunce nebo Měsíc oblaky drobných ledových krystalků, na nichž se paprsky odrážejí nebo lámou.) Sluneční a měsíční halo připomínalo Aristotelovi pravděpodobně kruhovou dráhu vyšlapanou voly zapřáhnutými do oje, která při mlácení obilí poháněla žentour; řecké slovo alos = mlat.

Inspirace pro Mikuláše Koperníka

Prvním vědcem, který vyslovil heliocentrickou hypotézu, byl Aristarchos ze Samu (asi 310 - 230). Podle některých pramenů jej k tomu přivedl výpočet, že Slunce má sedmkrát větší průměr než Země; ve skutečnosti je však tento poměr téměř sto. Logicky mohl tedy dospět k závěru o řízení pohybu menší Země větším Sluncem. Ve starověku našel Aristarchův názor pochopení jen u Seleuka z Babylónie (2. stol. př. Kr.). Nikdo jiný tomuto modelu kosmu neuvěřil. Není se co divit; podle pozorování neměly dráhy planet tvar kružnic, ale soustředných řetězů smyček (epicyklů). Dnes víme, že tomu tak musí být, je-li stanovištěm pozorovatele Země jako jedna z planet.
Také Archimédes (asi 287 - 212) měl rád astronomii. Sestrojil dokonce planetárium znázorňující pohyb nebeských těles. Bylo dostatečně přesné, aby se podle něj dala stanovit doba slunečního nebo měsíčního zatmění. Je pravděpodobné, že Archimédes při svém pobytu v Alexandrii osobně poznal Aristarcha. V jednom ze svých spisů o něm píše: "Astronomové nazývají vesmírem kouli se středem uprostřed Země a s poloměrem rovným vzdálenosti Země od Slunce. Taková je všeobecně přijatá představa. Avšak Aristarchos ze Samu napsal práci, v níž vytyčil jisté nové hypotézy: Vesmír je prý mnohokrát větší, stálice a Slunce jsou nehybné a naopak Země se otáčí kolem Slunce, obíhaje po obvodu kruhu..." Dále se od Archiméda dovídáme, že podle Aristarcha mají kolem Slunce obíhat i ostatní planety; jenom Měsíc rotuje navíc okolo Země. Pohyb stálic, který pozorujeme, je pouze přelud vyplývající z denního pohybu Země kolem vlastní osy. Stálice jsou v tak obrovské vzdálenosti, že v porovnání s ní je oběžná dráha Země kolem Slunce pouhým bodem.
Středověký obraz světa
Za nejvýznamnějšího řeckého astronoma-pozorovatele je považován zastánce geocentrické soustavy Hipparchos z Níkaie (190 - 125), který na základě vlastních měření a matematických výpočtů určil délku slunečního roku (s odchylkou pouhých 6 minut proti skutečnosti) nebo vzdálenost Měsíce a Slunce od Země; sestavil také katalog 1080 hvězd. Některé Hipparchovy představy převzal později Plinius Starší do svého díla Naturalis historia dokončeného v sedmdesátých letech prvního století po Kristu:
"Země je koule jaksi oblitá mořem a pevnina pásem obkličujícího moře a není třeba to dokazovat, když to bylo poznáno zkušeností... Východ a západ Slunce nenechává nikoho na pochybách, že se tento útvar otáčí věčným a neumdlévajícím pohybem s nevýslovnou rychlostí v rozmezí dvaceti čtyř hodin... Obloha dostala své jméno nejspíše pro podobnost oblé dutině.
Mezi Zemí a nebem vězí v éteru v rozličných vzdálenostech sedm hvězd, které nazýváme podle jejich chodu planety, tj. bludné, ačkoli žádné jiné hvězdy nebloudí méně. Prostřední z nich je prý Slunce, nejmohutnější co do velikosti a moci nejen vlivem na počasí, ale i proto, že řídí ostatní planety a vládne nebi. Oceňuje-li se jeho působení, je nutno považovat Slunce za ducha světa, jeho oživovatele, za řídící princip přírody, ba za božství. Slouží celému vesmíru darem světla, rozptyluje tmu, ovšem naopak přezařuje i osvětluje zbývající tělesa. Střídáním ročních dob obnovuje síly přírodní, zaplašuje pošmournost oblohy, ale také vyjasňuje zasmušilost v duši člověka; propůjčuje svou záři též ostatním tělesům nebeským.
Povrch Země je zakřiven, jak zřejmě ukazuje zjev, že Kanopus (význačná stálice jižní oblohy) vychází v Alexandrii zřetelně nad obzor, na Rhodu se takřka tře o zemi a v Pontu (severovýchodní části Malé Asie) ho nelze spatřit vůbec; a tam zase stojí vysoko Velký vůz. Ten naopak stojí nízko na Rhodu, ještě více se tratí v Alexandrii, v Arábii dokonce začátkem noci je schován a vychází až pozdě večer. Toho by nebylo, kdyby se Země nepodobala míči... Při vítězství Alexandra Velikého u Arbel (dnešní Erbil v Mezopotámii) se luna zatměla v osm večer, na Sicilii při svém východu. Před několika málo lety za konzulátu Vipstana a Fonteia bylo zatmění Slunce v Kampánii mezi 1. a 2. hodinou, vůdce Corbulos v Arménii je zaznamenal k 4. a 5. hodině. To je vše opět důkazem zakřivenosti Země. Kdyby byla plochá, musely by tyto jevy nastat současně."
Matematicky dokonalou podobu dal Hipparchovým názorům ve druhém století po Kristu řecký matematik, astronom, fyzik a zeměpisec Klaudios Ptolemaios z Alexandrie (100 - 170). O čtyři sta let později se Ptolemaiova Velká soustava (Syntaxis megalé) dostala k Arabům a za vlády Hárúna-ar-Rašída (786 - 805) byla přeložena do arabštiny jako Tabrir al magesthi; odtud pochází její obvyklý název Almagest. Text doplněný arabskými astronomy pak převzali Španělé. V jejich úpravě představoval Almagest souhrn nevývratných pravd o uspořádání vesmíru až do začátku novověku.
Ptolemaiovu geocentrickou hypotézu se podařilo vyvrátit teprve Mikuláši Koperníkovi v obsáhlém spise Šest knih o obězích sfér nebeských (De revolutionibus orbium coelestium libri VI) vytištěném roku 1543. Na uznání od katolické církve si však heliocentrická soustava musela ještě téměř tři sta let počkat. Než k tomu došlo, našel smrt v plamenech Giordano Bruno (17. 2. 1600) a své vědecké přesvědčení musel před soudem Svaté inkvizice zapřít Galileo Galilei (23. 6. 1633). Až 11. září 1822 rozhodla kardinálská kongregace, že "tisknouti a vydávati knihy jednající o pohybu Země a klidu Slunce dle všeobecného názoru novějších hvězdářů v Římě je dovoleno" a Koperníkovo dílo mohlo být ze seznamu zapovězených knih (Index Librorum prohibitorum) vymazáno.

Ivo Kraus