Moderní západní věda 2000 let staré nauky jen přejmenovala. Archimédes a jiní už mohli jen „opisovat“.
Starověcí a středověcí čínští fyzikové nepředvídali aspekty kvantové teorie. Prováděli však experimenty. Snad kvůli tomu čínská fyzika té doby zmizela v zrcadle klasické západní fyziky - období od Galilea do začátku 20. století - kdy začala kvantová éra. Experimentální techniky starověkého a středověkého světa mohly docela přirozeně dávat klasické výsledky. "Pospěšme si dodat, že Číňané," říká David Park, "nikdy nedali dohromady uzavřenou teorii dynamiky jako Isaac Newton."
Jiný název pro atom před 2.000 lety
PODLE BRITSKÉHO sinologa Josepha Needhama starověcí Číňané podobně jako Aristoteles nahlíželi na vesmír jako na kontinuum, a ne jako na soubor atomů. Představa duality jin-jang, která ovládala přírodu, byla stanoviskem růstu a pádu, hřebenů a brázd vln a volného spojení s během věcí. Čínský spisovatel z 1. století n. 1. říká: "Když jang dosáhlo svého vrcholu, stáhlo se ve prospěch jin; když dosáhlo svého vrcholu jin, ustoupilo jang." Jak oscilují základní síly, oscilují také jednotlivá tělesa v síti "vzájemných vlivů" - to vyjadřuje čínskou víru v základní rytmus všech věcí. Čchi, čínský koncept energie, duše a éteru, nebyl tvořen částicemi, ale působil na věci a spojoval je. Needham říká, že to byl vliv, který fungoval na velké vzdálenosti, vibroval podle speciálních rytmů hmatatelné hmoty a podle kosmických oscilací jin-jang cyklu.
Fráze překládaná jako "prach zářícího okna", popisující atmosféru slunečního světla zachyceného prachem, byla používána čínskými alchymisty ve 2. století n. 1. jako metafora pro jmění, které možná jednou získají (až vyrobí zlato), a také vyjadřuje jejich představu o vyzařování světla. (Někteří z nich věřili, že zlato je pevným skupenstvím slunečního světla.) Ve 12. století n. 1. Wu Tšeng napsal: „Jestli se podaří připravit elixír (života), bude vypadat jako nehmatatelný prášek, jako prach zářícího okna. Když takový elixír (plný pohybu, energie a životní síly) vypijete, zavlaží... tělo člověka (život dávající vodou.)" Needham, odborník na čínskou vědu, píše:
"Představa pevné substance, tak jemně rozmělněné, že se stane nehmatatelným prachem, který je schopen proniknout vším, dokonce i zjevně neproniknutelnou pevnou látkou, zachycuje velmi dobře (čínskou) představivost. Odtud pochází vyjádřen, prach zářícího okna... Bylo možná charakteristicky čínské, že z těchto představ nevzešla ... žádná myšlenka o atomistické povaze věcí. Na druhou stranu básníci kladou důraz na prostupování, proniknutí a podobně jako na protiklad k neustálému pohybu. Cítí, že elixíry, když se správně připraví... , musí obsahovat takovýto subtilní materiál, který je schopný procházet jako dým. .. Dotýkáme se tady něčeho, co je velice hluboko usazeno v čínské středověké přírodní filozofii ... splynutí hmoty, téměř nekonečně rozdělené do čchi - vše pronikajícího ducha, mlžného oparu nebo vyzařování."
Moderní západní věda jenom přejmenovala 2.000 let staré nauky
Luminiscenční vyzařování podchytilo čínskou představivost. Starověcí a středověcí Číňané popsali statickou elektřinu, fosforeskující organismy, světlo z bažin a kazivce (který září, když jej třeme). Needham předpokládá, že Číňané v období dynastie Sung vyráběli fosforeskující látky. Rukopis z 11. století popisuje obrázek dobytčete, "které během dne vypadalo, jako že se pase na trávě mimo ohradu, ale v noci leželo uvnitř". Sungský alchymista Lu Can-ning vysvětlil, že výměšky z jisté ústřice se dají smíchat s barvivem tak, aby vytvořily barvy, které jsou vidět jenom za tmy. Tato historka by mohla vypadat neuvěřitelně, nebýt toho, že roku 1768 popsal John Canton, jak z ulit ústřic vyrábět tzv. Cantonův fosfor. Když se smísí s jinými chemikáliemi, může fosfor vytvářet různobarevnou luminiscenci.
Statická elektřina: Světélkování bažin (bludičky) - ruměné světlo vycházející z bažin a tlejícího dřeva - spojovali Číňané s krví a smrtí. (Možná, že tuto asociaci inspirovala představa čchi jako záření v lidské krvi. Aztékové a Indové měli podobné spojení krve s energií.) Ve 2. století n. 1. Po WU Č (Záznam o výzkumu věcí) popisuje světélkování bažin a naznačuje souvislost s elektřinou:
"Tato světla přilepená k zemi, křovinám a stromům jako rosa. Občas se s nimi setkávají poutníci; potom ulpívají na jejich tělech a začínají světélkovat. Když je setřou rukou, rozdělí je na nespočet jiných světel, která vydávají slabé praskavé zvuky, jako když se opéká hrášek,
…
V těchto dnech se stává, že když si lidé češou vlasy nebo se oblékají, či svlékají, doprovázejí taková světla hřeben nebo se objevují na knoflících při zapínání a rozepínání, a je to doprovázeno podobnými zvuky". Představy o zvuku byly založené na vlnovém pojetí. Během 1. a 2. století n. I. Wang Čchung v Rozmluvách o rovnováze porovnával šíření zvuku a vln na vodní hladině:
Ryba dlouhá 1 ťi (24 cm), která se pohybuje ve vodě, způsobí vibrace ve všech směrech. Střední oblast vibrací může mít průměr jenom několik ťi ... Rozsah vibrací nedosáhne více než sto kroků a ve vzdálenosti 1 li (1 800 ťi) bude vše v klidu ... Protože vzdálenost je moc velká. Člověk, který vydává zvuk manipulováním se vzduchem, je jako ryba. Změny vzduchu jsou podobné jako změny vody. Wang Čchung přímo nestanovil, že zvuk je vlnění. Můžeme udělat takový závěr, nebo ne. To záleží na čtenáři.
Detailní popis vlnění a rezonance z doby před 2.500 lety
Mnohem později za dynastie Ming (1368-1644) učenec Sung Jing-sing prohlašoval: "Vzduch je hmotný ... Když v něm mává křídlo, vzniká vlivem úderů do vzduchu zvuk; když drnkneme na strunu hudebního nástroje, vibrace vytvoří zvuk ... Když někdo mrští kámen do vody ... , když kámen dopadne, není větší než pěst, ale vlny se budou šířit dokola. Vibrace vzduchu jsou totéž."
Čínské aplikace akustiky a její chápání jsou také spojovány s vibracemi a pohybem vln. Sada 64 bronzových zvonů z 5. století př. n. l. dokládá úroveň čínské technologie související s akustikou. Z pohledu fyziky je nejzajímavější, že každý zvon má dva "body úderu" vydávající dva tóny, což vyžaduje nesymetrické rozložení hmoty. Historik Čcheng-Jih Čchen píše:
"Použití asymetrie v rozložení hmoty k získání zvláštního modu vibrací ... Vyžaduje poněkud pokročilejší akustickou analýzu tak, aby každý mód mohl být individuálně vybuzen bez znatelné interference. Pouze když uzlové čáry jednoho z vibračních vzorů padnou do uzlových čar vzoru druhého, mohou oba mody vibrací... být samostatně vybuzeny, aby vyvolaly odpovídající rezonance bez interference."
Tedy "přední bod úderu" je umístěn přesně tam, kde spodní kmitna vibrací potkává horní vibrační mód, zatímco u bočních tónů je to naopak.
Teoretické bádání přišlo později. V každém případě Číňané přišli na to, že pomalé vibrace způsobují nižší tóny a rychlejší vibrace tóny vyšší. Rezonance byla popsána už ve 4., nebo 3. století př. n. 1., kdy si hudebníci všimli toho, že při úderu na jednu strunu citery se jiná struna naladěná na tentýž tón také rozezvučí. Za dynastie Tchang (618-907) vylíčil Nien-cu příběh mnicha, jehož zvon visící v místnosti, kterou obýval, zvučel bez nějaké postřehnutelné příčiny. Mnich díky tomu onemocněl. Přítel, který jej navštívil, si všiml, že zvon zní, když zvoní hlavní klášterní zvon, a vyléčil mnicha tím, že dal do části jeho zvonu výplň. Přítelova logická dedukce? Klášterní zvon způsoboval rozezvučení zvonu. Vyplněním jeho části nezněly oba zvony na stejné frekvenci.
Moderní mechanika a optika vznikla před 2.500 lety
Na rozdíl od světla a zvuku byly čínské pokroky v optice a mechanice založeny hlavně na logice a dedukci, a ne na teorii. Mo C (asi 450 př. n. l.) je považován za zakladatele mohistické školy, logického a filozofického systému starověké Číny z období 4.- 2. století př. n. l. Mohisté sepsali Mo-ťing, práci o zásadách, která obsahuje také soubor vysvětlení jevů pokrývající témata od mechaniky a optiky až po logiku.
Mo C (nebo jeho následovníci) experimentoval se světlem a došel k závěru, že se šíří přímočaře. Mohisté sestrojili dírkovou komoru, která vytvářela výškově převrácený obraz. Použili k tomu temnou místnost, která měla v jedné stěně malý otvor. Vně místnosti byl dostatek světla. Mohisté zjistili, že postava stojící mezi otvorem a sluncem je zobrazená na zadní stěně místnosti jako převrácený stín. O šestnáct století tím předešli dírkovou komoru (camera obscura), sestrojenou v Evropě ve 13. století. Mohisté jev analyzovali tímto způsobem: Protože hlava osoby blokuje sluneční světlo shora, stín hlavy se objeví dole, a protože nohy blokují slunce přicházející z dolního úhlu, stín nohou se objeví nahoře.
Mohisté také pozorovali stíny letících ptáků a aplikovali na ně představu přímočarého šíření světla. Zjistili, že v některých chvílích se stíny ptáků, jejichž těla blokovala světelné paprsky, nepohybovaly. Z toho usoudili, že "pohyblivé stíny" jsou ve skutečnosti posloupností nepohyblivých stínů. Předzvěstí pochopení rozptylu světla byl názor, že stíny vznikají z "nedostatku světla". Částečný stín vzniká díky několika zdrojům světla, když je světlo některého zdroje zakryto objektem, který jej blokuje, zatímco světlo z jiného zdroje objekt míjí a částečně osvětluje stín.
Mohisté zkoumali, jak stíny mění velikost, jak vzniká obraz v rovinném zrcadle. Zabývali se také tím, jak duté zrcadlo vytváří převrácený obraz a za jiných podmínek zase obraz vzpřímený. Zatímco vypouklé zrcadlo vytváří jenom vzpřímený obraz. Při používání kulových zrcadel objevili, že předmět umístěný do středu kulové plochy splyne se svým obrazem. Pochopili také rozdíl mezi středem křivosti zrcadla a jeho ohniskem (nazývali jej "centrální oheň". O patnáct století později za dynastie Ťin použil spisovatel Čang Chua kousek kulovitého ledu k soustředění slunečního světla a zapálil suché listí. Mohistické zásady se vytratily ve 4. století n. l., ale zůstaly částečně v povědomí až do 18. století.
Šeng Kua (1033-1097), učenec žijící za dynastie Sung, studoval obrazy vytvořené dutými zrcadly. Zda znal práce starých mohistů, není jasné. "Planoucí zrcadlo," napsal, "odráží světlo tak, že vytváří převrácené obrazy. Je to proto, že se ohnisko nachází mezi předmětem a zrcadlem ... Je to podobné, jako když se při veslování pohybuje veslo proti vidlici." Později Šen Kua poznamenal: "Vidlice vytváří osový bod ( ... doslova pás). Takový opačný pohyb může být pozorován také následovně: Když se jedna ruka pohybuje vpřed, dírkový obraz se pohybuje vzad a naopak."
Ve 13. století prováděl taoista Čao Jou-čchin experimenty s dírkou. Pokusy dělal v místnosti se dvěma kruhovými děrami. Jedna byla 4 stopy (asi 120 cm) hluboká a měla průměr 4 stopy, druhá 8 stop hluboká (asi 240 cm) měla také průměr 4 stopy. V hlubší díře byl umístěn 4 stopy vysoký stůl, který změnil její efektivní hloubku na 4 stopy.
Na povrch umístil tisíc svíček a obě díry zakryl až na malou dírku uprostřed každého krytu. Ke stropu zavěsil pohyblivé stínítko, na které se promítalo světlo svíček. Oddělené díry umožňovaly studium množství variant - například vzdálenosti mezi zdrojem světla a stínítkem nebo mezi zdrojem světla a předmětem - zatímco svíčky v díře nerušeně svítily. Do děr mohly být vkládány různě velké stolky, aby se měnila vzdálenost od poklopů.
Čao objevil, že malé dírky způsobovaly vznik převrácených obrazů, které měly tvar jako světelné zdroje, bez ohledu na to, jaký tvar měly dírky. Podstatně větší díry ale vytvářely obraz, který nebyl převrácený a navíc měl tvar podobný díře. Zjistil také, že jas obrazů svíček na stínítku klesal, když se velikost díry zmenšovala, nebo klesal, když se zvětšovala vzdálenost mezi svíčkou a stínítkem.
Ve 20. století napsal Ťing-kuang Wang, že Čaovy "hlavní myšlenky byly:
1) Na stínítku existuje světelná tečka, která odpovídá jedné konkrétní svíčce;
2) Jestliže hoří 1.000 svíček, existuje 1.000 obrazů. Tyto obrazy se mohou překrývat. Celkový obraz se mění, když se mění rozmístění svíček. To je důkaz, že Čao rozuměl principu přímočarého šíření a superpozice světla.
- pokračování -
Podle knihy Dicka Teresi, Lost Discoveries připravil Jiří Matějka
Teresiho populární historie vědy představuje ztracené a zapomenuté vědecké objevy starověkých národů (od Babyloňanů a Egypťanů přes Indy a Afričany až po americké a oceánské kmeny či mimoevropské středověké národy), které zanechaly ohromné dědictví v oblasti matematiky, astronomie, kosmologie, fyziky, geologie, chemie a technologie. Ztracené objevy je první souhrnná, fundovaná, čtivě psaná publikace o multikulturní historii vědy.
Zdroj: WM magazín
Uverejnené s láskavým dovolením redakcie WM magazínu
