HISTORIE VĚDY

Encyclopaedia Britannica

Překlad: Jiří Vacek, říjen 1996



Vědu lze nejjednodušeji charakterizovat jako poznání přírody. V přírodě se najde mnoho pravidelně se opakujících jevů, na jejichž poznání záviselo přežití člověka jako Homo sapiens. Pohyby Slunce a Měsíce se periodicky opakují. Některé pohyby, jako na příklad denní "pohyb" Slunce, se dají pozorovat snadno; jiné, na příklad "pohyb" Slunce v průběhu roku, se pozorují obtížněji. Oba pohyby výrazně ovlivňují důležité pozemské události. Den a noc jsou základními rytmy lidské existence; ročními obdobími se řídí migrace zvěři, na níž po tisíciletí záviselo přežití lidstva. Po vynálezu zemědělství význam ročních období dále vzrostl, protože špatné určení doby vhodné pro pěstování plodin mohlo vést k hladovění. Věda, definovaná jednoduše jako znalost přírodních procesů, je univerzální a existuje od počátků existence lidstva.

Věda však není pouhým poznáním pravidelně se opakujících jevů. Regularity mohou být mimo jiné pouhými myšlenkovými konstrukcemi. Lidé chtějí mít jasno; mysl nemá ráda chaos, takže nalézá regularity i tam, kde ve skutečnosti neexistují. Na příklad jedním z astronomických "zákonů" středověku bylo to, že příchod komety předznamenává významnou událost, protože k dobytí Británie Normany došlo po objevení komety v roce 1066. Skutečné regularity musejí být potvrzeny zkoumáním mnoha údajů. Ve vědě je tedy nutné být do jisté míry skeptikem, aby se předešlo předčasným zobecněním.

Ani matematický popis regularit ve tvaru přírodních zákonů však každému nestačí. Někteří lidé tvrdí, že pro pravé porozumění je nutné vysvětlení příčinnosti zákonů, ale právě v oblasti příčinnosti dochází k největším sporům. Současná kvantová mechanika se na příklad vzdala úsilí o nalezení příčin a dnes staví pouze na matematických popisech. Na druhé straně je současná biologie založena na příčinných řetězcích, které umožňují pochopení fyziologických a vývojových procesů v termínech aktivit takových stavebních prvků jako jsou molekuly, buňky a organismy. Ale i když připustíme, že příčinnost a zdůvodnění jsou nutné, neexistuje souhlasný názor na to, jaké druhy kauzality jsou ve vědě přípustné nebo možné. Má-li mít historie vědy vůbec nějaký smysl, musíme se s její minulostí vyrovnat v jejích vlastních termínech, a je skutečností, že v průběhu historie se filosofie přírodních věd odvolávala na takové příčiny, které by soudobí vědci odmítli. Až do konce 18. století, a v oborech jako biologie až do pozdního 19. století, byly spirituální a božské síly přijímány jako reálné a nutné.

Odvolání se k Bohu, bohům nebo duchům se řídilo určitými konvencemi. Předpokládalo se, že bohové a duchové nemohou zasahovat zcela libovolně; jinak by správnou reakcí bylo jejich usmiřování a ne racionální výzkum. Ale protože božstvo nebo božstva sama byla racionální, nebo se řídila racionálními principy, bylo možné, aby lidé odhalovali racionální řád světa. Víra v konečnou racionalitu stvořitele nebo pána vesmíru ve skutečnosti mohla stimulovat originální vědeckou činnost. Keplerovy zákony, Newtonův absolutní prostor i odmítnutí pravděpodobnostního základu kvantové mechaniky Einsteinem se všechny zakládaly ne na vědeckých, ale na teologických principech. Citlivým vykladačům přírodních jevů se zdálo, že za srozumitelností přírody musí stát nějaký racionální vůdčí duch. Případným vyjádřením této ideje je Einsteinův výrok, že zázrakem není to, že lidstvo chápe svět, ale to, že svět je pochopitelný.

Vědu tedy můžeme považovat za poznání pravidelně se opakujících jevů, které podléhá skeptickému zkoumání a má racionální příčiny. Je nutná ještě jedna poznámka. Přírodu poznáváme pouze prostřednictvím našich smyslů, z nichž jsou dominantními zrak, hmat a sluch, a pojem reality lidé posouvají směrem k objektům těchto smyslů. Vynálezem takovým přístrojů jako dalekohled, mikroskop a Geigerův počítač se stále rozšiřuje oblast jevů, pozorovatelných těmito smysly. Vědecké poznání světa je tedy pouze dílčí a vědecký pokrok sleduje lidskou schopnost učinit jevy pozorovatelnými.

VĚDA JAKO FILOSOFIE PŘÍRODY.

Předkritická věda

Věda, tak jak je definovaná výše, vznikla dříve než písmo. Musíme tedy to, co bylo obsahem vědy, vyvozovat z archeologických nálezů.

Z jeskynních maleb a zjevně pravidelných škrábanců na zvířecích kostech a rozích víme, že prehistoričtí lidé byli dobrými pozorovateli přírody, kteří pečlivě sledovali roční období. Asi 2500 let př.n.l. došlo k náhlému rozvoji činností, o nichž lze říci, že měly zřetelný vědecký význam. Ve Velké Británii a severozápadní Evropě se nacházejí velké kamenné stavby, pocházející z této doby (nejznámější z nich je Stonehenge v Anglii), které jsou z vědeckého hlediska pozoruhodné. Nejenže svědčí o vysoké úrovni technických a společenských sil - v žádném případě nebyla přeprava takových obrovských kamenných bloků na velké vzdálenosti a jejich ukládání na místo hračkou - ale zdá se, že v základní koncepci Stonehenge a podobných megalitických struktur se kombinují náboženské a astronomické účely. Jejich rozmístění naznačuje takový stupeň matematických přístupů, který byl považován za možný až v polovině 20. století. Stonehenge je kruh, ale některé megalitické stavby mají oválný tvar a jsou zjevně sestrojeny na základě matematických principů, které vyžadují alespoň praktickou znalost Pytagorovy věty. Zdá se, že tato věta, nebo alespoň pytagorovská čísla, která z ní lze odvodit, byla v Asii, na Středním Východě a v neolitické Evropě známa alespoň dvě tisíciletí před narozením Pytagora.

Tato kombinace náboženství a astronomie byla v počátcích historie vědy základní. Nalézáme ji v Mesopotámii, Egyptě, Číně (i když zde v mnohem menší míře než jinde), střední Americe a v Indii. Nebeské divadlo se zřejmým řádem a pravidelností pohybu nebeských těles, oživované mimořádnými událostmi jako komety a novy a podivnými pohyby planet bylo zřejmě pro lidstvo na úsvitu vývoje neodolatelnou intelektuální hádankou. Ve své touze po řádu a pravidelnosti nemohla lidská mysl udělat nic lepšího, než chopit se nebes jako paradigmatu (vzoru) poznání. Astronomie (těsně spojená s teologií) zůstala královnou věd po dalších 4000 let.

Věda se ve své vyspělé formě vyvinula pouze na Západě. Ale je poučné sledovat zárodky věd, objevující se v jiných oblastech, zvláště vezmeme-li v úvahu skutečnost, že až do nedávna často byly, jako v případě Číny, daleko před Západem.

Čína. Jak už jsme poznamenali, zřejmě všude jako první věda vznikla astronomie. Její těsný vztah k náboženství jí dával rituální rozměry, které podněcovaly vývoj matematiky. Na příklad čínští učenci velice brzy vynalezli kalendář a metody zakreslování poloh souhvězdí. Protože změny na nebi vyvolávaly důležité změny na zemi (neboť Číňané považovali vesmír za ohromný organismus, jehož všechny prvky spolu souvisely), byly na samém úsvitu čínského státu ve druhém tisíciletí př.n.l. astronomie a astrologie začleněny do systému vlády. Jak se vyvíjela čínská byrokracie, stal se přesný kalendář pro udržování pořádku naprosto nezbytným. Tento požadavek vedl ke vzniku systému astronomických pozorování a záznamů, které nemají jinde obdoby a díky jimž máme dnes k dispozici tisícileté katalogy hvězd a pozorování zatmění.

I v jiných vědách byl kladen důraz na praktické uplatnění, protože Číňané jako prakticky jediný starověký národ nezaplnili vesmír bohy a démony, jejichž libovůle by řídila běh věcí. Řád byl v podstatě věcí a byl tedy očekáván. Na člověku bylo ponecháno, aby tento řád objevil a těžil z něho. Chemie (či spíše alchymie), medicína, geologie, geografie a technologie byly podporovány státem a rozkvétaly. Vysoká úroveň praktických znalostí po staletí umožňovala Číňanům řešit praktické úlohy na úrovni, které Západ dosáhl až za renesance.

Indie. Mnohem méně toho víme o vědě v Indii, z větší části proto, že ji zkoumalo málo vědců. Víme, že byla studována astronomie, aby bylo možné sestrojit kalendář, který by stanovil správnou dobu pro praktické i náboženské účely. Důraz byl kladen hlavně na pohyby Slunce a Měsíce; stálice sloužily pouze jako pozadí, na němž se pohybovala tato dvě tělesa. Zdá se ale, že indičtí matematikové byli značně pokročilí, hlavně pokud jde o znalosti geometrických a algebraických metod. Rozvoj algebry byl jistě stimulován indickou číselnou soustavou, která později přešla na Západ jako indo-arabská číselná soustava. Indické myšlení však bylo převážně zaměřeno filosoficky a na jiný svět, a více se zajímalo o to, jak světu uniknout, než jak mu porozumět.

Amerika. Zcela nezávisle na Číně, Indii a jiných evropských a asijských civilizacích vytvořili na základě starších kultur Mayové ve Střední Americe složitou společnost, v níž hrály důležitou roli astronomie a astrologie. I zde měl kalendář jak praktický, tak náboženský význam. Velmi významná byla zatmění Měsíce i Slunce a poloha nejasnější planety - Venuše. Nejsou známy žádné vyspělé matematické metody, související s astronomií, ale mayský kalendář byl velice důmyslný a byl výsledkem pečlivých pozorování.

Střední Východ. V kolébkách západní civilizace - Egyptě a Mezopotámii - byla situace značně odlišná. V Egyptě se stejně jako v Číně předpokládala existence kosmického řádu, zaručeného zástupem benevolentních božstev. Ale na rozdíl od Číny, jejíž nerovný povrch podporoval vznik ničivých záplav, zemětřesení a bouří, které ničily úrodu, byl Egypt většinou rovinatý a klidný. Život byl ve skutečnosti natolik příjemný, že hlavním zájmem většiny Egypťanů bylo jeho vychutnávání. Pro Egypťany bylo nesnadné uvěřit tomu, že smrtí vše končí; věnovali tedy mimořádné intelektuální i fyzické úsilí zachování posmrtného života. Jak egyptská teologie, tak pyramidy jsou svědky tohoto úsilí. Tato atmosféra nebyla vědě příliš nakloněna. Na všechny důležité otázky dávalo odpověď náboženství, takže Egypťané se příliš nezatěžovali spekulacemi o vesmíru. Hvězdy a planety měly astrologický význam, neboť se předpokládalo, že hlavní nebeská tělesa "ovládají" Zemi, když stoupají (v následování těchto "vládců" má svůj původ sedmidenní týden - pět planet, Slunce a Měsíc), ale astronomie se omezovala většinou na kalendářní výpočty, potřebné k předpovědi každoročních životadárných záplav Nilu. K tomu nebylo zapotřebí složitých výpočtů a matematika tedy neměla příliš velký význam.

Mezopotámie byla podobnější Číně. Život zde závisel na dvou velkých řekách, Tigridu a Eufratu, jako Čína závisela na Žluté řece a Jang-ce. Zemský povrch byl členitý a byl obyvatelný pouze díky rozsáhlým přehradám a zavlažovacím systémům. Bouře, hmyz, záplavy a nájezdníci činily život nejistým. K vytvoření stabilní společnosti bylo třeba značných technologických dovedností (pro výstavbu vodních děl) a schopnosti odrážet nepřátelské síly. Ty byly identifikovány s mocnými a despotickými božstvy, která v mezopotámské teologii dominovala. Města v rovinách měla ve středu chrámy, spravované kněžskou kastou, která plánovala důležité veřejné práce jako kanály, přehrady a zavlažovací systémy, rozdělovala mezi občany prostředky města a odvracela božský hněv, který mohl všechno zničit.

V takových podmínkách se matematice a astronomii dařilo. Číselný systém, který se pravděpodobně vyvinul ze systému vah a mincí, byl založen na základě 60 (systém stupňů, minut a vteřin vznikl právě ve staré Mezopotámii) a byl přizpůsoben praktické aritmetice. Nebe bylo sídlem bohů, a protože nebeské jevy byly považovány za příčiny pozemských katastrof, byly pečlivě sledovány a zaznamenávány. Na těchto základech vznikla nejdříve značně rozvinutá matematika, daleko složitější, než jaké bylo třeba pro každodenní činnost, a pak, o několik století později, popisná astronomie, která byla ve starověkém světě nejdokonalejší až do té doby, dokud ji nepřevzali a nezdokonalili Řekové.

Nevíme nic o motivech, které vedly dávné matematiky ke studiu matematiky složitější, než bylo potřebné k výpočtům objemu zeminy, kterou bylo nutno odstranit z kanálu, nebo k výpočtům množství zásob pro dělníky. Mohla to být jednoduše intelektuální zvídavost - roli zvídavosti a hravosti v dějinách vědy není možné podceňovat - která je vedla k abstraktní algebře. Existují texty pocházející z doby asi 1700 př.n.l., jejichž matematická úroveň je pozoruhodná. Babylonští matematikové dobře znali Pythagorovy věty a často je používali. Uměli řešit jednoduché kvadratické rovnice a dokonce uměli řešit úlohy složitého úrokování, v nichž se používá umocňování. Z doby asi o tisíciletí pozdější pocházejí texty, v nichž se tyto znalosti využívají k velice důmyslnému matematickému popisu astronomických jevů.

I když v Číně a v Mezopotámii najdeme příklady přesných pozorování a popisů přírody, nenajdeme zde jejich vysvětlení vědeckou metodou. Číňané předpokládali, že existuje kosmický řád, jen nejasně založený na rovnováze protikladů (jin a jang) a harmonii pěti elementů (voda, dřevo, kovy, oheň a půda). O podstatě této harmonie se nediskutovalo. Podobně Egypťané považovali harmonii světa za vůli bohů. Pro Babyloňany a jiné kultury Mezopotámie řád existoval jen tehdy, když si ho přáli všemocní a vrtošiví bohové. Ve všech těchto společnostech mohli lidé popsat a využívat přírodu, ale její chápání bylo doménou náboženství a magie, nikoliv rozumu. Až Řekové jako první překročili popisnou metodu a hledali rozumové vysvětlení přírodních jevů, v nichž by nevystupovala libovůle bohů. Bohové stále mohli hrát jistou roli, a také ji po nadcházející staletí hráli, ale i oni byli podřízeni racionálním zákonům.

Řecká věda

Zrození přírodní filozofie. Zdá se, že neexistuje žádný důvod pro to, že Helénové, soustředění v izolovaných městských státech v relativně neúrodných a nerozvinutých oblastech, se pustili do intelektuálních sfér, jichž se jen matně, pokud vůbec, dotkly nádherné civilizace údolí Jang-ce, Eufratu a Tigridu a Nilu. Mezi starověkým Řeckem a ostatními civilizacemi byla řada rozdílů, ale asi nejvýznamnější bylo odlišné náboženství. Ve srovnání s náboženstvími Egypta a Mezopotámie překvapuje na řeckém náboženství jeho naivita. V obou velkých říčních civilizacích vznikla složitá náboženství, která chtěla odpovědět na většinu, ne-li na všechny, velké otázky po místě a osudu lidstva. řecké náboženství takové nebylo. Bylo ve skutečnosti jen o málo víc než sbírkou lidových pohádek, vhodných spíše k táboráku než do chrámu. Možná to bylo důsledkem zhroucení dřívější řecké civilizace, které dnes říkáme mykénská, koncem 2. tisíciletí př.n.l., po němž se nad Řeckem rozprostřela tři století trvající doba temna. Vše, co se zachovalo, byly historky o bozích a lidech, předávané básníky, které jen matně odrážely mykénské hodnoty a události. Takové byly velké Homérovy eposy Illias a Odyssea, v nichž se volně mísili hrdinové a bozi. Ve skutečnosti se mísili až příliš volně a bohové často vystupují v těchto historkách jako o málo víc než nesmrtelní adolescenti, jejichž triky a činy, pokud je srovnáme s Mardukem nebo Jehovou, jsou dětinské. Řecká teologie, dávající konsistentní a úplné vysvětlení kosmických jevů i lidských citů, ve skutečnosti neexistuje. Proto zkoumavá mysl Řeků nenacházela žádné snadné odpovědi. Výsledkem bylo to, že existoval prostor pro pronikavější a nakonec uspokojivější způsob poznávání. Tak se zrodila filosofie a její nejstarší potomek, věda.

Prvním přírodním filosofem byl podle helénské tradice Thales Milétský, který žil v šestém století př.n.l. Víme o něm pouze z pozdějších zpráv, neboť žádné z jeho děl se nezachovalo. Má se za to, že předpověděl zatmění Slunce r. 585 př.n.l. a že ve svém důkazu bisekce kruhu jeho průměrem jako první použil v geometrii formální postup. Ještě důležitější je to, že se pokoušel vysvětlit všechny pozorované přírodní jevy jako změny jediné substance, vody, která se vyskytuje v pevném, kapalném a plynném skupenství. Podle Thaleta byla zárukou pravidelnosti a racionality světa božskost, vlastní všem věcem, která je vedla k jejich cílům, určeným bohy. Z těchto myšlenek se vyvinuly dvě charakteristiky klasické řecké vědy. První z nich byl pohled na vesmír jako uspořádanou strukturu (v řečtině kósmos znamená "řád"). Druhou je přesvědčení, že tento řád není mechanickou, ale organickou konstrukcí: každá část vesmíru má svůj účel v celkovém obrazu a objekty přirozeně směřují k cílům, které jsou jim předurčeny. Tento pohyb směrem k cíli se nazývá teleologií a, až na malé výjimky, proniká řeckou i mnohem pozdější vědou.

Thales nesporně přispěl k rozvoji přírodních věd jedním zásadním příspěvkem. Tím, že jako základní element vší hmoty pojmenoval určitou substanci, se vydal kritice, která na sebe nenechala dlouho čekat. Jeho vlastní žák, Anaximandros, velice brzo zdůvodňoval, proč nemůže být voda základní substancí. Odpověď byla jednoduchá: základní vlastností vody je vlhkost; nic nemůže být svým vlastním protikladem. Proto, kdyby měl Thales pravdu, by nemohl existovat opak vlhkosti a tedy by nemohly existovat suché věci, které však ve světě pozorujeme. Thales se tedy mýlí. A tak se zrodila kritická tradice, která má pro pokrok vědy zásadní důležitost.

Thaletovy domněnky odstartovaly intelektuální explozi; většinou spočívala ve stále důkladnější kritice jeho ideje základní substance. Byly navrhovány a zamítány různé substance, nakonec ale převládla idea více elementů, kterými lze popsat takové protikladné vlastnosti jako vlhko a sucho, horko a chlad. Dvě století po Thaletovi přijala většina přírodních filosofů doktrínu o čtyřech elementech: země (studená a suchá), oheň (horký a suchý), voda (studená a vlhká) a vzduch (horký a vlhký). Všechna tělesa se skládala z těchto čtyř elementů.

Přítomnost těchto elementů zaručovala pouze přítomnost jejich vlastností v různých poměrech. Nevysvětlovala formu, kterou nabývaly tyto elementy a která sloužila k vzájemnému rozlišení přírodních objektů. Problémem formy se poprvé systematicky zabýval filosof a učitel Pythagoras v 6. století př.n.l. Podle legendy se stal Pythagoras přívržencem primárnosti čísel, když zjistil, že výška tónu struny je v jednoduchém vztahu k délce struny. Kvality (tóny) se redukovaly na kvantity (celočíselné zlomky). Tak se zrodila matematická fyzika, neboť tento objev se stal základním můstkem mezi světem fyzikální zkušenosti a světem číselných vztahů. Čísla dávala odpověď na otázku po původu formy a kvality.

Aristoteles a Archimedes. Helénská věda stavěla na základech položených Thaletem a Pythagorem. Svého zenitu dosáhla v pracích Aristotela a Archimeda. Aristoteles je představitelem první tradice, tradice kvalitativních forem a teleologie. Sám byl biologem, jehož pozorování mořských organismů byla překonána až v 19. století. Biologie je v podstatě teleologická - části živých organismů jsou chápány v termínech toho, co dělají v organismu a pro organismus - a Aristotelovy biologické práce tvořily rámec vědy až do Charlese Darwina. Ve fyzice teleologie nevystupuje tak zřetelně a Aristoteles ji přisoudil kosmu. Od Platóna, svého učitele, převzal teologické tvrzení, že nebeské objekty (hvězdy a planety) jsou božské, a jako takové dokonalé. Mohou se tedy pohybovat jen po dokonalých, věčných a neměnných drahách, což podle Platónovy definice znamená po kružnicích. Země, která přirozeně není božská a nehybná, leží ve středu. Od Země až do sféry Měsíce se vše stále mění, vytvářejí se nové formy a ty se opět rozpadají do beztvarosti. Za sférou Měsíce se vesmír skládá ze spojitých a koncentrických krystalických sfér, které se otáčejí kolem os, které spolu svírají různé úhly (tím se vysvětlují podivné pohyby planet) a jejich pohyb se odvozuje buď od pátého elementu, který se přirozeně pohybuje po kružnicích, nebo od božských duší přebývajících v nebeských tělesech. Konečnou příčinou všeho pohybu je primární hybatel (Bůh), který přebývá vně kosmu.

Aristoteles byl schopen najít v pozorované přírodě mnoho smyslu tak, že se v případě každého objektu nebo procesu ptal: který materiál zde vystupuje, jaká je jeho forma a jak dostal tuto formu a, což je nejdůležitější, jaký je účel toho všeho? Je třeba si uvědomit, že pro Aristotela byla všechna aktivita, k níž docházelo spontánně, přirozená. Proto správným nástrojem výzkumu bylo pozorování. Experiment, to je změna přirozených podmínek, která by měla vrhnout světlo na skryté vlastnosti a aktivity objektů, byl považován za nepřirozený, a nebylo tedy možné očekávat, že odhalí podstatu věcí a jevů. Pro řeckou vědu tedy neměl experiment zásadní význam.

Problematika účelu nevznikla v oblastech, v nichž byl Archimedův příspěvek nejvýznamnější. Byl především skvělým matematikem a jeho práce o kuželosečkách a ploše kruhu připravily cestu pozdější matematické analýze. Své největší objevy však učinil v matematické fyzice. Jeho matematický důkaz zákona páky byl stejně přesný jako Euklidovy důkazy v geometrii. Podobně ve svých pracích z hydrostatiky zavedl a vypracoval metodu, v níž fyzikální charakteristiky, v tomto případě specifická váha, kterou Archimedes objevil, dostávají matematickou formu a pak se s nimi matematickými metodami manipuluje tak, aby se dospělo k matematickým závěrům, které je pak možné přeložit zpět do jazyka fyziky.

V jedné významné oblasti byly přístupy Aristotela a Archimeda přinuceny k nerovnému sňatku. Ve starověku byla dominantní fyzikální vědou astronomie, ale nikdy nebyla redukována v logický systém. Platónova a Aristotelova astrální víra vyžadovala, aby dráhy planet byly kruhové. Ale zvláště poté, co Alexandr Veliký zpřístupnil Řekům pozorování a matematické metody Babyloňanů, zjistili astronomové, že není možné uvést do souladu teorii a pozorování. Astronomie se pak rozdělila na dva směry: první byl fyzikální a přijal Aristotelovu teorii výkladu nebeských pohybů; druhý ignoroval příčinnost a soustředil se pouze na vytvoření matematických modelů, s jejichž pomocí by bylo možné vypočítat polohy planet. Ptolemaios ve 2. stol. př.n.l. přivedl druhou tradici na vrchol ve své knize Hé mathématiké syntaxis, známější pod arabským názvem Almagest.

Medicína. Řekové učinili významný pokrok nejen v pochopení kosmu, ale dostali se mnohem dále než jejich předchůdci i v poznání lidského těla. Medicína před Řeky se skoro výhradně omezovala na náboženství a rituály. Nemoc byla považována za výraz nepřízně bohů a důsledek hříšného života, proti níž se používá zaříkávání, modlitby a jiné praktiky usmiřující bohy. V 5. stol. př.n.l. se odehrála revoluční změna, spojená s Hippokratovým jménem. Hippokrates a jeho škola pod vlivem vzestupu přírodní filozofie jako první tvrdili, že je nemoc přirozeným, a ne nadpřirozeným, jevem. I o takových nemocech jako epilepsie, jejíž záchvaty byly zdánlivě vyvolávány bohy, tvrdili, že má své příčiny v lidském těle.

Svého vrcholu dosáhla starověká medicína v pozdním helénistickém období. Mnoho práce se vykonalo v alexandrijském muzeu, výzkumném ústavu založeném pod řeckým vlivem ve 3. stol.př.n.l., aby podporovalo veškerá zkoumání. Bylo prozkoumáno srdce, svalstvo, nervy a mozek. Byly popsány orgány hrudní dutiny a usilovalo se o poznání jejich funkcí. Na těchto výzkumech a vlastních pitvách ovcí a prasat založil svou fyziologii pergamský Galénos. V podstatě šlo o systém o třech složkách, v němž tak zvaní duchové - přírodní, vitální a zvířecí - procházeli žilami, tepnami a nervy a oživovaly tělo jako celek. Galénovy pokusy o sladění terapie s fyziologií nebyly úspěšné a lékařská praxe zůstala eklektická a byla záležitostí volby lékaře. Obvykle nejlepší metodou byla metoda navrhovaná Hippokratovou školou, která se v zásadě spoléhala na jednoduchý život v čistotě a schopnost těla k samouzdravení.

Věda v Římě a křesťanství. Vyvrcholení řecké vědy v Archimédových a Aristotelových pracích se časově shodovalo se vzestupem moci Říma ve Středozemí. Římané byli výrazně ovlivněni řeckým uměním, literaturou, filosofií a vědou a po dobytí Řecka se mnoho řeckých intelektuálů stalo domácími otroky, kteří vyučovali děti římské šlechty. Římané však byli praktičtí lidé, a i když se závistí přemýšleli nad intelektuálními úspěchy Řeků, zároveň se ptali, k čemu byly Řekům dobré. Velikost Říma se opírala o římský zdravý rozum; věda a filosofie byly buď ignorovány nebo odsunuty do pozadí. Dokonce i takový helenofil jako státník a řečník Cicero používal řeckého myšlení spíše pro podporu starých římských způsobů než jako zdroje nových idejí a hledisek.

Duch nezávislého výzkumu byl římské mysli cizí a vědecká inovace se zastavila. Řecké vědecké dědictví bylo zhuštěno a zkomoleno do římských encyklopedií, jejichž hlavní funkcí nebylo poučení, ale zábava. Typickým představitelem tohoto ducha byl v 1.stol.n.l. aristokrat Plinius starší, jehož Historie přírody byla mnohosvazkovou sbírkou mýtů, podivných bájí o zázračných bytostech, magie a trochy vědy, to vše nekriticky smícháno dohromady pro potěšení ostatních aristokratů. Aristoteles by tím byl zděšen.

Na vrcholu své moci Římská říše zahrnovala spoustu lidí s různými zvyky, jazyky a náboženstvími. Náboženskou sektou, která se stala významnější než všechny ostatní, bylo křesťanství. Ježíš a jeho království nebyli z tohoto světa, ale jeho žáci a jejich následníci ano. Tento svět nebylo možné ignorovat, i když zájem o světské věci mohl být pro duši nebezpečný. Raní křesťané tedy přistupovali ke světské moudrosti svého času rozporně: na jedné straně byly rétorika a diskuse starověké filosofie léčkami a klamy, které mohly oklamat prostomyslné a neopatrné; na druhé straně nebylo možné konvertovat kultivovanou a vzdělanou říši, pokud nebylo křesťanské poselství představeno v termínech a rétorice filosofických škol. Dříve, než si to uvědomili, byli křesťané zapleteni v metafyzických diskusích a v některých z nich vystupovala i fyzika. Jaká byla na příklad podstata Ježíše v čistě fyzikálních termínech? Jak bylo možné, že něco mohlo mít dvě v zásadě rozdílné podstaty, jak se tvrdilo o Ježíši? Takové otázky odhalily důležitost znalosti diskusí řeckých myslitelů o podstatě látky pro zakladatele nové teologie.

Starověké učení tedy nezmizelo s pádem Říma a dobytím západní říše kmeny germánských barbarů. Světélko vědy svítilo velice slabě, ale nevyhaslo. Mnichové v klášterech věrně přepisovali díla klasiků starověkého myšlení a raných křesťanů a zachovali je pro věčnost. V klášterech se učilo základům starověkého myšlení, i když na latinském Západě z něj mnoho nepřežilo. Na Východě zůstala silná byzantská říše a zde pokračovala starověká tradice. V tisíciletí po pádu Říma vzniklo pouze málo originálních prací, ale staré texty i znalost staré řečtiny byly zachovány. A ty byly skvělou zásobárnou znalostí pro latinský Západ v pozdějších stoletích.

Věda v islámu

Svítidla starověkého učení přešla nejdříve do rukou prvního z kmenů nájezdníků, kteří napomáhali pádu východní říše. V sedmém století Arabové, inspirováni svou novou vírou, vyrazili z Arabského poloostrova a položili základy islámské říše, která se stala soupeřem starého Říma. Pro Araby byla věda starověku drahocenným pokladem. Korán, svatá kniha islámu, vychvaloval hlavně lékařství jako umění blízké Bohu. Věřilo se, že astronomie a astrologie jsou jedním ze způsobů, jak nahlédnout do božských záměrů s lidmi. Styky s indickou matematikou a požadavky astronomů stimulovaly studium aritmetiky a geometrie. Helénské spisy byly proto horlivě vyhledávány a překládány a mnohé ze strarověké vědy přešlo do islámské kultury. Řecká medicína, astronomie, astrologie a matematika spolu s velkými filosofickými díly Platóna a zvláště Aristotela byla koncem 9. století asimilována islámem. A Arabové neskončili asimilací. Kritizovali a inovovali. Islámské astronomii a astrologii napomohly stavby velkých astronomických observatoří, které umožňovaly přesná pozorování, a ta mohla sloužit pro prověření Ptolemaiových předpovědí. Islámští myslitelé byli fascinováni čísly a tato fascinace motivovala vznik algebry (z arabského al-jabr) a studium algebraických funkcí.

Věda ve středověké Evropě

Středověké křesťanství přicházelo do styku s islámem hlavně při křižáckých výpravách ve Španělsku a ve Svaté zemi, a v teologii. Tato konfrontace vedla k obnovení učení starověku na Západě. Španělská reconquista pomalu vytlačovala Maury na jih od Pyrenejí a mezi poklady, zanechanými na dobytých územích, byly arabské překlady řeckých vědeckých a filosofických děl. V roce 1085 padlo Toledo, s jednou z nejlepších arabských knihoven, do rukou křesťanů. Mezi dobyvateli byli křesťanští mnichové, kteří ihned začali překládat starověká díla do latiny. Koncem 12. století už měl latinský Západ k dispozici většinu dědictví řeckého starověku.

Středověký svět byl osvícenskými mysliteli 18.století karikován jako období temna, podezírání a nepřátelství k vědě a učenosti. Ale bylo to naopak jedno z období velké technologické vitality. Pokroky, ke kterým tehdy došlo, se nám dnes mohou zdát bezvýznamné, ale je tomu tak proto, že byly tak zásadní. Patří mezi ně podkova a chomout, bez nichž nebylo možné využít koňské síly. Vynálezy kliky, truhlářského kolovrátku, trakaře a opěrného oblouku s opěrným pilířem umožnily stavbu velkých gotických katedrál. Zdokonalení ozubených převodů vodních kol a vývoj větrných mlýnů umožnily osedlání těchto velice efektivních zdrojů energie. Mechanická vynalézavost, stavějící na zkušenostech s mlýny a vodními koly, vyvrcholila ve 14. století sestrojením mechanických hodin, které se staly nejen novým standardem přesného měření času, ale i novou metaforou pro samotnou přírodu.

Stejná energie byla věnována vědeckému poznání přírody, ale je podstatné porozumět tomu, čemu takové znalosti sloužily středověkým myslitelům. Jak ukazuje plodnost technologie, středověcí Evropané neměli žádné předsudky vůči utilitárním znalostem. Ale oblastí, ve kterých se mohla úspěšně uplatnit věda, nebylo mnoho. Na vědu se nahlíželo hlavně jako na prostředek k pochopení božského stvoření a tedy samotného boha. Nejlepší příklad tohoto přístupu můžeme najít ve středověké optice. Světlo, jak popisuje Genesis, patřilo k prvním výtvorům Boha. Náboženský myslitel Robert Grosseteste v 12.-13. století viděl ve světle první kreativní impuls. Při svém šíření vytvářelo světlo jak prostor, tak hmotu, a při svém odrazu od nejvzdálenější sféry kosmu postupně tuhlo do nebeských sfér. Pochopení zákonů šíření světla do jisté míry znamenalo pochopení podstaty stvoření.

Při studiu světla byly izolovány a studovány specifické problémy. Co je na příklad duha? Není možné se dostat k duze tak blízko, aby bylo možné pozorovat, co se děje, neboť při pohybu pozorovatele k mlze se pohybuje i mlha. Zdá se, že duha závisí na přítomnosti dešťových kapek, takže se středověcí učenci pokoušeli přenést duhu z nebe do svých observatoří. Podstatu mlhy bylo možné pochopit, pokud se simulovaly podmínky, za nichž se objevuje duha na obloze. Dešťové kapky byly nahraženy dutými skleněnými kuličkami naplněnými vodou, takže mohla být duha pozorována v klidu. O mlze pak mohly být učiněny platné závěry, pokud se předpokládala platnost analogie mezi dešťovými kapkami a vodou vyplněnými kuličkami. K tomu patřil implicitní předpoklad, že příroda je jednoduchá (t.j. řídí se několika obecnými zákony) a že podobné příčiny mají podobné následky. Taková příroda mohla být očekávána od racionálního, shovívavého božstva; proto mohl být takový předpoklad přijat s přesvědčením.

Středověcí filosofové se nesmiřovali, jak výše uvedený příklad ukazuje, s opakováním toho, co říkali učenci starověku. Podrobovali staré texty pečlivému kritickému přezkoumání. Intensita kritiky byla obvykle přímo úměrná teologickému významu příslušného problému. To byl případ pohybu. Středověcí filosofové velice pečlivě zkoumali veškeré aspekty pohybu, neboť podstata pohybu měla závažné teologické důsledky. Tomáš Akvinský užíval Aristotelova výroku, že vším, co se hýbe, pohybuje něco jiného, aby dokázal nutnost existence Boha, neboť jinak by existence jakéhokoliv pohybu vyvolávala nekonečnou řadu předchozích příčin.

Mělo by být jasné, že ve středověku neexistoval vědomý konflikt mezi vědou a náboženstvím. Jak zdůrazňoval Tomáš Akvinský, Bůh byl autorem jak knihy Písma, tak knihy přírody. Průvodcem po přírodě byl rozum, schopnost, která byla obrazem Boha, k němuž bylo stvořeno lidstvo. Písmo bylo přímým zjevením, i když vyžadovalo interpretaci, protože obsahovalo pasáže, které byly nejasné nebo obtížně pochopitelné. Obě knihy, protože mají stejného autora, si nemohou protiřečit. Krátkodobě mohly jít věda a zvěstování ruku v ruce. Tomáš Akvinský pečlivě vetkal znalost přírody do své teologie, podobně jako v důkazu existence Boha z pohybu. Ale kdyby měly být někdy napadeny vědecké základy pohybu, znamenalo by to rovněž napadení teologie. Tím, že vetkal vědu přímo do osnovy teologie, vlastně zaručil, že jednou dojde ke konfliktu. Teologové budou na straně teologie a vědci na straně vědy, a vytvoří se propast, kterou si žádný z nich příliš nepřál.

Chloubou středověké vědy byla integrace přírodních věd, filosofie a teologie do velkolepého a srozumitelného celku. To lze nejlépe pozorovat v největší středověké básni, Dantově Božské komedii. Je zde v podstatě Aristotelův kosmos, konečný a snadno pochopitelný, nad nímž panuje Bůh jeho Syn a svatí. Lidstvo a Země leží ve středu, jak sluší jejich ústřední roli v božích plánech. Devět kruhů pekla je zalidněno těmi, které jejich uplatňování svobodné vůle přivedlo k zatracení. V očistci jsou menší hříšníci, kteří ještě mohou být spaseni. Nebeské sféry jsou obývány spasenými a svatými. Přirozená hierarchie vede ke spirituální hierarchii při směřování k božskému trůnu. Taková hierarchie se odrážela v sociálních i politických institucích středověké Evropy, a Bůh, suverénní monarcha, ovládal vše, co stvořil, spravedlivě a s láskou. Vše do sebe zapadalo ve velkém schématu vesmíru, které nebylo snadné opustit.

VZNIK MODERNÍ VĚDY

Vláda jevů

Už když Dante psal své velké dílo, ohrožovaly unitární vesmír, který oslavoval, nevyzpytatelné síly. Tempo technologických inovací se zvyšovalo. Zvláště v Itálii politické požadavky doby daly technologii novou důležitost, a vznikly nové profese stavebního a vojenského inženýra. Tito lidé se potýkali s praktickými problémy, které potřebovaly praktická řešení. Určitě nejznámějším z nich je Leonardo da Vinci, i když byl i lecčím jiným. Jako geniální malíř bedlivě studoval anatomii člověka, aby svým obrazům dodal věrohodnost. Jako sochař zvládl složité techniky lití kovů. Jako producent renesančních dramatických produkcí vynalezl složitá zařízení pro vytváření speciálních efektů. Ale jako vojenský inženýr pozoroval dráhu střely z moždíře vržené přes městské hradby a tvrdil, že se střela nepohybuje po dvou přímkách - šikmého vzestupu a následujícího vertikálního pádu - jak tvrdil Aristoteles. Leonardo a jeho kolegové potřebovali znát skutečnou přírodu; žádná knižní učenost nemohla nahradit praktickou zkušenost a rovněž nebylo možné, aby se jevy řídily tím, co je psáno v knihách. To, co Aristoteles a jeho komentátoři vydávali za filosofickou nutnost, často nesouhlasilo s tím, co bylo možné pozorovat vlastníma očima. Vliv starověké filosofie byl silný a nebylo lehké ho zlomit, ale začal se vynořovat zdravý skepticismus.

První skutečně vážnou ranou tradičnímu přijímání starověkých autorit byl objev Nového světa začátkem 15. století. Ptolemaios, velký astronom a geograf, tvrdil, že existují pouze tři kontinenty - Evropa, Afrika a Asie - a křesťanští učenci po sv. Augustinovi tento názor přijímali, protože jinak by lidé jako protinožci museli chodit hlavou dolů. Ale Ptolemaios, sv. Augustin a spousta dalších se mýlili. Dramatické rozšiřování známého světa bylo rovněž podnětem pro rozvoj matematiky, neboť bohatství a sláva čekaly na ty, kteří mohli z navigace udělat skutečnou a věrohodnou vědu.

Renesance byla převážně dobou horečnaté intelektuální aktivity, věnované úplnému odkrytí dědictví starověku. K Aristotelovým textům, které byly základem středověkého myšlení , přibyly překlady děl Platóna s jeho vizí matematické harmonie, Galéna s jeho fyziologickými a anatomickými experimenty a, což bylo pravděpodobně nejdůležitější, Archiméda, který ukázal, jak se zabývat fyzikou mimo tradiční filosofický rámec. Výsledky byly převratné.

Při hledání starožitností byl objeven podivný svazek rukopisů, které dodaly směru, jímž kráčela renesanční věda, významný impuls . Předpokládalo se, že tyto rukopisy byly buď přímo napsány rukou legendárního kněze, proroka a mudrce Herma Trismegista nebo byly prakticky zprávou z první ruky o jeho aktivitách. Hermes byl údajně současníkem Mojžíše a hermetické spisy obsahovaly alternativní historii stvoření, v níž byla role člověka mnohem významnější než v tradičním podání. Bůh stvořil člověka jako svůj úplný obraz: jako tvůrce, ne pouze jako rozumné zvíře. Člověk mohl svou tvorbou napodobit Boha. Proto musel odhalit tajemství přírody, a to bylo možné jen tak, že přinutil přírodu, aby je vydala - mučením ohněm, destilací a jinými alchymistickými manipulacemi. Odměnou za úspěch měl být věčný život a mládí a rovněž osvobození od žádosti a nemocí. Byla to opojná vize a dala vznik vědomí, že prostřednictvím vědy a techniky může člověk přizpůsobit přírodu svým přáním. To je v podstatě hlediskem moderní vědy a dlužno poznamenat, že se takový názor vyskytuje pouze v západní civilizaci. Pravděpodobně díky tomuto přístupu po staletích zaostávání Západ předstihl Východ v poznání fyzického světa.

Hermetická tradice měla i specifičtější důsledky. Inspirováni, jak dnes víme, platónským mysticismem, hermetičtí spisovatelé opěvovali světlo a jeho zdroj - Slunce. Marsilio Ficino, florentský překladatel Platóna a hermetických knih v 15. století, sepsal pojednání o Slunci, které mělo blízko ke chvalozpěvu. Na mladého polského studenta, který navštívil Itálii na přelomu 16. století, udělal tento směr velký dojem. Po návratu do Polska začal pracovat na řešení otázek kladených ptolemaiovským astronomickým systémem. S požehnáním církve, jíž formálně sloužil jako kanovník, začal Mikoláš Koperník modernizovat astronomický aparát, s jehož pomocí církev prováděla takové důležité výpočty jako určení správných dat velikonoc a jiných svátků.

Vědecká revoluce

Koperník. V roce 1543, na své smrtelné posteli, dokončil Koperník korektury svého velkého díla; zemřel právě v den jeho vydání. Jeho kniha De revolutionibus orbium coelestium (O obězích nebeských těles) byla startovním výstřelem revoluce, jejíž důsledky byly důležitější, než libovolná jiná intelektuální událost v historii lidstva. Vědecká revoluce radikálně změnila způsob myšlení a materiální podmínky lidského života a její možnosti dodnes nebyly vyčerpány.

To vše začalo tím, že se Koperník opovážil položit do středu vesmíru ne Zemi, ale Slunce. Aby zdůvodnil tuto ideu, citoval vlastně Koperník Herma Trismegista, a jeho jazyk byl skrznaskrz platónský. Ale považoval svoje dílo za astronomickou, nikoli filosofickou práci, a proto svá tvrzení podporoval pozorováními a matematickými důkazy. Výsledky byly impozantní. Jedním rázem Koperník redukoval složitost hraničící s chaosem na elegantní jednoduchost. Viditelné zpětné a dopředné pohyby planet, s nimiž se nebylo snadné vypořádat v Ptolemaiově systému, mohly být popsány přičtením nebo odečtením vlastního oběžného pohybu Země k pohybům dalších planet. Touto kombinací pohybů bylo možné vysvětlit i změny jasnosti planet. Skutečnost, že nikdy nebylo možné vidět na obloze Merkur a Venuši na opačné straně Slunce, vysvětlil Koperník tak, že umístil jejich dráhy blíže ke Slunci než dráhu Země. Koperník dokázal seřadit planety podle jejich vzdálenosti od Slunce na základě jejich rychlostí, a tak vytvořil planetární systém, což se nepodařilo Ptolemaiovi. Tomuto systému byla vlastní jednoduchost, jasnost a estetický půvab a díky tomu se stal neodolatelným pro všechny, kteří věřili, že Bůh je dokonalým umělcem. I když to není rigorózní důkaz, nelze estetická hlediska v historii vědy ignorovat.

Koperník nevyřešil všechny problémy spojené s ptolemaiovským systémem. Musel zachovat těžkopádný aparát epicykloid a dalších geometrických korekcí a také několik aristotelovských krystalických sfér. Výsledek byl lepší, ale ne takový, aby si vynutil okamžité univerzální přijetí. Navíc systém vedl k některým důsledkům, které budily značnou pozornost: Jak může krystalická dráha obsahující Zemi obklopovat Slunce? A jak je možné, že rotace Země jednou za 24 hodin kolem vlastní osy nezničí všechny objekty, včetně lidí, na jejím povrchu? Žádný známý fyzik neměl na tyto otázky odpověď a hledání takových odpovědí se stalo ústředním zájmem vědecké revoluce.

V sázce bylo více než fyzika a astronomie, neboť jeden z důsledků Koperníkova systému narazil na samotné základy tehdejší společnosti. Jestliže Země obíhá kolem Slunce, pak by se viditelná poloha pevných hvězd při pohybu Země po její dráze měla měnit. Koperník a jeho současníci nebyli schopni takový posun (nazývaný hvězdnou paralaxou) objevit, a tento neúspěch bylo možné vysvětlit pouze dvěma způsoby. Buď byla Země ve středu, a pak by se žádná paralaxa nevyskytovala, nebo byly hvězdy tak daleko, že byla paralaxa příliš malá, aby ji bylo možné pozorovat. Koperník zvolil druhou možnost a musel se smířit s obrovským vesmírem, který byl většinou prázdným prostorem. Protože se předpokládalo, že Bůh nedělá nic zbytečného, jaký pak mohl být účel stvoření Země a lidstva, ztracených v obrovském prostoru? Přijmout Koperníka znamenalo vzdát se Dantova kosmu. Aristotelovská hierarchie společenského a politického postavení a církevní hierarchie by zmizely a byly by nahrazeny plochostí eukleidovského prostoru. Byla to myšlenka nepříliš lákavá pro většinu intelektuálů 16. století, a Koperníkova velká myšlenka tak zůstávala na pokraji astronomického myšlení. Všichni astronomové ji znali, někteří s ní srovnávali svá pozorování, ale pouze hrstka ji nadšeně přijímala.

Během jednoho a půl století po Koperníkovi se rozvinuly dva jasně odlišné vědecké směry. První byl kritický, druhý inovativní a syntetický. Oba společně se snažily o vyvrácení starého kosmu a jeho náhradu novým. A i když existovaly vedle sebe, jejich důsledky je snadnější popsat, pokud se jimi budeme zabývat odděleně.

Tycho de Brahe, Kepler a Galileo. Kritická tradice začala Koperníkem. Vedla přímo k pracím Tycha de Brahe, který určil polohy hvězd a planet přesněji, než kdokoliv před ním. Ale samotná měření nemohla rozhodnout mezi Koperníkem a Ptolemaiem a Tycho tvrdil, že Země se nepohybuje. Koperník ho přesvědčil, aby přemístil střed oběhu všech planet do Slunce. Aby se mu to povedlo, musel vyloučit Aristotelovy krystalické sféry, které by se jinak vzájemně srážely. Tycho měl své pochyby o Aristotelově doktríně nebeské dokonalosti, neboť v roce 1570, když se objevila kometa a nová hvězda, ukázal, že obě jsou nad sférou Měsíce. Asi nejzávažnější kritické údery byly ty, se kterými přišel Galileo po vynálezu dalekohledu. V rychlém sledu oznámil, že na Měsíci existují pohoří, kolem Jupitera obíhají satelity a na Slunci jsou skvrny. Navíc, Mléčná dráha se skládala z nespočetného množství hvězd, o kterých nikdo neměl tušení, dokud je Galileo neviděl. To byly kritika samotných základů Aristotelova systému.

Ve stejné době, kdy Galileo dalekohledem prohledával nebe, Johannes Kepler v Německu ho prozkoumával ve své mysli. Přesná pozorování Tycha de Brahe umožnila Keplerovi objev, že Mars (a podobně i ostatní planety) neobíhají po kruhových drahách, ale po elipsách, jejichž jedním ohniskem je Slunce. Elipsy sjednotily všechny planety do velké koperníkovské harmonie. Keplerův kosmos se více lišil od Aristotelova, ale Kepler pohřbil své objevy do skoro nesrozumitelných latinských spisů, které nebyly příliš rozšířeny.

V čem Galileo a Kepler neuspěli, i když se o to snažili, bylo vytvoření alternativy k Aristotelovi, která by byla stejně smysluplná. Pokud Země rotuje kolem své osy, proč vše z jejího povrchu neuletí? A proč předměty puštěné z věže nedopadnou na západ od ní, když Země pod nimi ubíhá na východ? A jak je možné, že Země, umístěná v prázdném prostoru, obíhá kolem Slunce - ať už v elipsách nebo kružnicích - když tu není nic, co by ji pohánělo? Odpovědi dlouho nepřicházely.

Galileo zaútočil na problémy rotace a oběhu Země logickou analýzou. Tělesa neodlétají z povrchu Země, protože se ve skutečnosti neotáčejí příliš rychle, i když je jejich rychlost velká. V počtu otáček za minutu se každé těleso na Zemi pohybuje velice pomalu a má malou snahu odletět. Tělesa padají k základům věže, protože s věží sdílejí rotaci Země. Tělesa, která jsou již v pohybu, tedy zachovávají tento pohyb, je-li přidán další. Galileo z toho vyvodil, že koule puštěná z vrcholku stožáru plující lodě dopadne k patě stožáru. Pokud by se mohla koule pohybovat bez tření po vodorovné rovině, pohybovala by se do nekonečna. Z toho Galileo vyvodil, že planety, jednou uvedené do kruhového pohybu, v něm budou pokračovat věčně. Koperníkovy oběžné dráhy tedy existovaly. Galileo se nikdy nesmířil s Keplerovými elipsami; to by bylo znamenalo, aby opustil své vlastní řešení Koperníkova problému.

Kepler uznal, že pohyb planet je skutečným problémem. Snažil se ho vyřešit tím, že se odvolal na sílu, jejíž podstata se zdála být kosmickou, jmenovitě na magnetismus. William Gilbert roku 1600 ukázal, že je Země obrovským magnetem, a Kepler se chopil této skutečnosti. Kepler tvrdil, že magnetická síla, vyzařovaná Sluncem, pohání planety po jejich drahách, ale nikdy nebyl schopen tuto poněkud matnou a neuspokojivou ideu kvantifikovat. Na konci první čtvrtiny 17. století aristotelismus rychle umíral, ale nebyl tu žádný uspokojivý systém, který by ho nahradil. Výsledkem byla skepse a znepokojení, neboť, jak řekl jeden pozorovatel, "Nová filosofie uvádí vše v pochybnost". Toto vakuum do značné míry odůvodňuje úspěch poněkud hrubého systému navrženého René Descartem. Podle Descarta byly všechny přírodní procesy vysvětlitelné mechanistickými modely, i když varoval, že příroda pravděpodobně nefunguje jako tyto modely. Modely byly pouze "pravděpodobnými příběhy", což se zdálo lepší než žádné vysvětlení.

Vyzbrojen hmotou a pohybem zaútočil Descartes na základní Koperníkovy problémy. Descartes tvrdil, že tělesa jednou uvedená do pohybu zůstávají v přímočarém pohybu, dokud nejsou z přímky odchýlena působením jiného tělesa. Všechny změny pohybu jsou důsledky takových působení. Proto padá koule k patě stožáru plující lodi, protože, pokud se nesrazí s jiným tělesem, pokračuje ve svém pohybu s lodí. Planety obíhají kolem Slunce, protože jsou postrkovány víry prchavé látky, která vyplňuje prostor. Podobné modely je možné sestrojit pro všechny jevy; aristotelovský systém je možné nyní nahradit karteziánským. Zůstal však jeden důležitý problém, a ten stačil k pádu karteziánství. Karteziánská hmota a pohyb nemají žádný účel a zdá se, že Descartova filosofie nevyžaduje aktivní účast boha. Karteziánský kosmos, jak to později vyjádřil Voltaire, byl jako hodinky, které byly při stvoření nataženy a pak už jdou věčně.

Newton. 17. století bylo obdobím silného náboženského cítění, a to nebylo nikde jinde silnější než ve Velké Británii. Právě tam pobožný mladý muž, Isaac Newton, konečně našel novou syntézu, v níž byla odkryta pravda a boží role zůstala zachována.

Newton byl géniem v experimentování i matematice, a právě tato kombinace mu umožnila založit koperníkovský systém a novou mechaniku. Jeho metoda byla jednoduchost sama: "na základě pohybových jevů prozkoumat přírodní síly a pak použít těchto sil k vysvětlení dalších jevů". Newtonova genialita ho vedla při výběru zkoumaných jevů a vytvoření nového a základního matematického prostředku - matematické analýzy (současně objevené Gottfriedem Leibnizem) - což mu umožnilo provádět výpočty s odvozenými silami. Výsledkem byla kniha Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Matematické základy přírodní filosofie), která byla vydána v r.1687. Zde byla obsažena nová fyzika, použitelná stejně dobře pro pozemská i nebeská tělesa. Newtonova analýza sil dala za pravdu Koperníkovi, Keplerovi a Galileovi. Descartes byl zcela poražen.

Newtonovy tři pohybové zákony a jeho princip univerzální gravitace stačily k řízení nového kosmu, ale pouze, jak věřil Newton, s pomocí Boha. Gravitace, jak nejednou řekl, byla přímou akcí Boha, stejně jako všechny síly řádu a vitality. Absolutní prostor měl pro Newtona zásadní význam, protože prostor byl "sídlem Boha" a sídlo Boha musí být základním souřadným systémem. A nakonec, Newtonova analýza vzájemných poruch pohybů planet způsobených jejich vlastními gravitačními poli předpovídala úplné zhroucení slunečního systému, pokud by Bůh nezasahoval a neuváděl vše opět do pořádku.

Šíření vědecké metody

Vydání Principií je kulminačním bodem pohybu zahájeného Koperníkem, a jako takové se stalo symbolem vědecké revoluce. Existovaly podobné pokusy kritizovat, systematizovat a organizovat znalosti o přírodě, které neměly tak dramatické výsledky. Ve stejném roce jako Koperníkovo velké dílo byla vydána stejně důležitá kniha o anatomii: De humanis corporis fabrica (O stavbě lidského těla), kritický rozbor Galénovy anatomie, v němž Vesalius na základě svých vlastních výzkumů opravuje mnoho Galénových chyb. Vesalius, stejně jako Newton o století později, klade důraz na jevy, tj. na přesný popis přírodních faktů. Vesaliova práce se stala součástí horečné anatomické aktivity v Itálii i jinde, která vyvrcholila objevem krevního oběhu Williamem Harveyem, jehož kniha De Motu Cordis et Sanguinis in Animabilus (O pohybu srdce a krve živočichů) byla vydána r.1628. Stala se Principii ve fyziologii a založila anatomii a fyziologii jako samostatné vědy. Harvey ukázal, že je třeba studovat jevy v živých organismem experimentálně a že mnohé z životních procesů lze redukovat na mechanické systémy. Srdce a cévní systém lze považovat za čerpadlo a systém potrubí a lze jim porozumět, aniž se uchýlíme k duchům nebo jiným silám, nepřístupným analýze.

V jiných vědách nebylo úsilí po systematizaci a kritice tak úspěšné. Na příklad v chemii vedla práce mnoha alchymistů středověku a raného novověku k objevům důležitých nových látek a procesů, např. Minerálních kyselin a destilace, ale zatemnila teorii prakticky neproniknutelným mystickým argotem. Robert Boyle v Anglii se pokusil odstranit část intelektuální spleti tím, že naléhal na jasné popisy, opakovatelnost experimentů a mechanistické koncepce chemických procesů. Chemie však ještě nebyla zralá pro revoluci.

V mnoha oblastech nebyla redukce jevů k pochopitelnosti příliš nadějná jednoduše proto, že byl k dispozici příliš malý počet faktů. Nové přístroje jako mikroskop a dalekohled ohromně rozšířily svět, s nímž se musel člověk vyrovnat. Objevitelské cesty přinesly záplavu nových botanických a zoologických druhů, které zavalily starověké klasifikační systémy. Nejlepší, co bylo možné udělat, bylo přesně popsat nové skutečnosti a doufat, že jednou budou logickým způsobem uspořádány.

Rostoucí záplava informací byla pro staré instituce a postupy velkou zátěží. Už nestačilo publikovat vědecké výsledky v drahé knize, kterou si mohl koupit jen málokdo; informace se musely šířit široko daleko a rychle. Také nebylo možné, aby osamocený génius, jako Newton, pochopil svět, v němž nové informace vznikaly rychleji, než je každý jedinec mohl absorbovat. Přírodovědci si museli být jisti svými daty, a proto požadovali nezávislé a kritické ověření svých objevů. K dosažení těchto cílů byly vytvořeny nové prostředky. Začaly vznikat vědecké společnosti, nejdříve v 17. století v Itálii, a tento proces vyvrcholil dvěma velkými národními vědeckými společnostmi, které jsou znamením vyvrcholení vědecké revoluce: londýnské Královské společnosti pro pokrok přírodních věd, ustavené královským výnosem roku 1662, a pařížské Akademie věd roku 1666. V těchto a mnoha jiných společnostech na celém světě se mohli přírodovědci setkávat, zkoumat, diskutovat a kritizovat nové objevy a staré teorie. Aby daly těmto diskusím pevný základ, začaly tyto společnosti vydávat vědecké články. Philosophical Transactions Královské společnosti, které začaly jako soukromá iniciativa tajemníka společnosti, byly prvním profesionálním vědeckým časopisem. Brzy byly následovány Mémoires Francouzské akademie, které si získaly stejnou váhu a prestiž. Staré praktiky ukrývání nových objevů do privátního žargonu, podivného jazyka nebo dokonce anagramů postupně ustupovaly ideálu všeobecné srozumitelnosti. Byly navrženy nové zásady zpracování zpráv, aby bylo možné reprodukovat experimenty a objevy. To vyžadovalo zpřesnění jazyka a ochoty podílet se o metody experimentů a pozorování. Pokud nemohl výsledky zopakovat někdo jiný, vrhalo to vážné pochyby na původní zprávu. Tak byly vytvořeny prostředky pro široký útok na tajemství přírody.

I po uskutečnění vědecké revoluce ještě muselo být mnohé učiněno. Opět to byl Newton, kdo ukázal cestu. V makrosvětě stačila Principia. Tři Newtonovy pohybové zákony a zákon univerzální gravitace stačily k analýze mechanických vztahů obyčejných těles, a matematická analýza se stala základním matematickým nástrojem. Mikrosvětu dal Newton dvě metody. Pokud již byly pozorováním určeny jednoduché zákony, jako vztah mezi objemem a tlakem plynu (Boylův zákon, pV=k), předpokládal Newton takové síly mezi částicemi, které mu dovolily zákon odvodit. Pak použil těchto sil k předpovědi jiných jevů, v tomto případě rychlosti zvuku ve vzduchu, které mohly být změřeny a porovnány s předpovědí. Soulad pozorování s předpovědí byl považován za potvrzení pravdivosti teorie. Za druhé, Newtonova metoda umožňovala objev zákonů makroskopických jevů, které mohly být vysvětleny mikroskopickými silami. Zde nebyly základní prací Principia, ale Newtonovo mistrovské dílo experimentální fyziky, Optika, publikovaná roku 1704, v níž ukázal, jak experimentálně zkoumat subjekt a objevit zákony v něm skryté. Newton ukázal, jak může kritické použití hypotéz otevřít cestu k dalším experimentálním výzkumům, dokud se nedospěje k logické teorii. Optika sloužila v 18.století a na počátku 19. století jako model pro výzkumy tepla, světla, elektřiny, magnetismu a atomů v chemii.

KLASICKÝ VĚK VĚDY.

Mechanika. Stejně jako Principia předcházela Optiku, tak si mechanika udržovala prioritu mezi přírodními vědami během 18.století, kdy se z fyzikálního oboru transformovala na matematický obor. Mnoho fyzikálních problémů bylo redukováno na matematické problémy, které byly řešitelné s pomocí stále dokonalejších analytických metod. Švýcar Leonard Euler byl jedním z nejplodnějších badatelů v matematice a matematické fyzice. Jeho práce ve variačním počtu daly fyzice mocný prostředek řešení velice složitých úloh. Jean Le Rond d´Alembert a Joseph-Louis Lagrange ve Francii uspěli v úplné matematizaci mechaniky a redukovali ji na axiomatický systém, v němž se prováděly už jen matematické manipulace.

Testem newtonovské mechaniky byl její soulad s fyzikální realitou. Na začátku 18. století podstoupila přísnou zkoušku. Karteziánci tvrdili, že Země, protože je na rovníku stahována éterickým vírem, který způsobuje gravitaci, musí být na pólech zašpičacena, takže má tvar podobný ragbyovému míči; newtonovci tvrdili, že proto, že je odstředivá síla největší na rovníku, bude Země na pólech zploštěná a vypouklá na rovníku. Přesná měření délky stupně na poledníku v Laponsku a Peru potvrdili správnost tvrzení newtonovců. Konečnou podobu dal stavbě newtonovské fyziky Pierr-Simon Laplace, jehož mistrovské dílo Traité de mécanique céleste (1798-1827, Nebeská mechanika), inspirováno Newtonem, systematizovalo vše, co se vykonalo v nebeské mechanice. Laplace šel dále než Newton v tom, že ukázal, že poruchy drah planet způsobené gravitační interakcí planet jsou ve skutečnosti periodické a sluneční systém je tedy stabilní a nevyžaduje žádný boží zásah.

Chemie. I když Newton nebyl schopen vnést do chemie stejné jasno jako do fyziky, v Optice uvedl metodu studia chemických jevů. Jedním z hlavním pokroků v chemii v 18.století byl objev role vzduchu a plynů obecně v chemických reakcích. O této roli se něco matně tušilo už v 17. století, ale nebyla jasná až do pokusu Josepha Blacka s uhličitanem hořčíku v roce 1750. Rozsáhlým a důsledným použitím chemické bilance Black ukázal, že se vzduch s určitými vlastnostmi může slučovat s pevnými látkami jako je vápenec a může z nich být opět uvolněn. Díky tomuto objevu se soustředila pozornost na vlastnosti "vzduchu", o kterém bylo brzo zjištěno, že je to jméno směsi, nikoliv jméno elementu. Chemici objevili řadu jednotlivých plynů a zkoumali jejich různé vlastnosti: některé byly hořlavé, jiné oheň dusily; některé zabíjely živočichy, jiné je povzbuzovaly. Bylo jasné, že plyny hrají v chemii značnou roli.

Newtonem chemie byl Antoine-Laurent Lavoisier. V řadě pečlivě provedených bilančních experimentů Lavoisier zkoumal spalovací reakce a ukázal, že ve sporu s uznávanou teorií, která tvrdila, že při spalování těleso uvolňuje podstatu ohně (tzv. flogiston), je spalování ve skutečnosti slučováním látky s plynem, který Lavoisier nazval kyslíkem. Revoluce v chemii byla revolucí metod i koncepcí. Gravimetrické metody umožnily přesné analýzy a to, jak tvrdil Lavoisier, bylo hlavním zájmem nové chemie. Pouze, když byly látky analyzovány až na své složky, bylo možné logicky klasifikovat látky i jejich vlastnosti.

Nevažitelné látky. Newtonova metoda odvozování zákonů z pozorování a vyvození sil z těchto zákonů byla s velkým úspěchem uplatněna k jevům, v nichž nevystupovala žádná zvažitelná hmota. Patřily k nim světlo, teplo, elektřina a magnetismus. V Optice Newton předpokládal, že různý úhel lomu pro světlo různých barev je možné vysvětlit částicemi různé velikosti. Je zřejmé, že pokud mají být vysvětleny jevy jako odraz a lom, musejí být s těmito částicemi spojeny nějaké síly. V 18.století byly podobně teplo, elektřina a magnetismus považovány za složené z částic, s nimiž jsou spojeny přitažlivé nebo odpudivé síly. V osmdesátých letech 17. století měřil Charles-Augustin de Coulomb elektrické a magnetické síly s použitím citlivých torsních vah, které byly jeho vlastním vynálezem, a zjistil, že tyto síly vyhovují obecnému tvaru Newtonova zákona universální přitažlivosti. Pouze pro světlo a teplo se nepodařilo najít takové obecné zákony síly a tak tyto jevy vzdorovaly redukci na newtonovskou mechaniku.

Věda a průmyslová revoluce

Dlouho bylo obecným míněním, že vznik moderní vědy a průmyslová revoluce spolu těsně souvisejí. Je obtížné ukázat jakýkoli přímý vliv vědeckých objevů na růst textilního nebo i metalurgického průmyslu ve Velké Británii, kolébce průmyslové revoluce, ale určitě se dají ve vědě a rodícím se průmyslu najít podobné postupy. Pro průmysl i experimentátory bylo charakteristické pečlivé pozorování a opatrné zobecnění. Je znám jeden případ přímého kontaktu, a to zájem Jamese Watta o účinnost Newcomenova parního stroje, zájem, který vyrostl na jeho práci jako výrobce vědeckých přístrojů a který vedl k vývoji odděleného kondenzátoru, díky jemuž se parní stroj stal účinným zdrojem energie pro průmysl. Ale obecně lze říci, že průmyslová revoluce probíhala bez přímé pomoci vědy. Přesto se však měla prokázat zásadní důležitost vlivu vědy.

Věda v 18. století nabízela naději, že pečlivé pozorování a experimenty mohou výrazně ovlivnit průmyslovou výrobu. V některých oblastech se tato naděje prokázala. Hrnčíř Josiah Wedgwood postavil svůj úspěšný podnik na podrobném studiu hlíny a polev a na vynálezu nástrojů jako pyrometr, s jejichž pomocí bylo možné měřit a kontrolovat používané procesy. Až do druhé poloviny 19. století však věda nebyla schopna poskytnout průmyslu skutečně významnou pomoc. Tehdy umožnila metalurgická věda výrobu ocelových slitin podle specifikací průmyslu, chemická věda umožnila vytváření nových látek, jako anilinových barviv, které měly pro průmysl velký význam, a elektřina a magnetismus byly osedlány s pomocí dynama a motoru. Až do té doby byl pravděpodobně průmysl užitečnější pro vědu než naopak. Parní stroj položil otázky, které přes hledání teorie parní síly vedly ke vzniku termodynamiky. Ještě důležitější bylo to, že na základě požadavků průmyslu na stále složitější a komplikovanější nástroje vznikl nástrojářský průmysl a ten umožnil konstrukci ještě přesnějších vědeckých přístrojů. Jak se věda místo každodenního světa začala zabývat světem atomů a molekul, elektrickými proudy a magnetickými poli, mikroby a viry, mlhovinami a galaxiemi, zprostředkovaly stále více jediný kontakt s jevy přístroje. Velký refraktor pro pozorování mlhovin poháněný složitým hodinovým strojem byl produktem těžkého průmyslu 19. století stejně jako parní stroj.

Průmyslová revoluce měla na rozvoj moderní vědy ještě jeden vliv. Možnost aplikací vědy v průmyslu pomáhala při získání veřejné podpory vědy. První velká vědecká škola moderního světa, pařížská École Polytechnique, byla založena v roce 1794, aby uvedla ve Francii do života vědecké výsledky. Zakladatelé různých technických škol v 19. a 20. století podporovali šíření vědeckých znalostí a dávali další příležitosti vědeckému pokroku. Vlády, v různém rozsahu a různou rychlostí, začaly podporovat vědu mnohem příměji tak, že udělovaly podpory vědcům, zakládaly výzkumné ústavy a zřizovaly pro významné vědce čestná uznání a dávaly jim oficiální postavení. Koncem 19. století přírodovědec, sledující své osobní zájmy, ustoupil profesionálnímu vědci, který měl veřejnou úlohu.

Romantická vzpoura. Triumf newtonovské mechaniky vyvolal, možná nevyhnutelně, reakci, která měla výrazný vliv na další rozvoj vědy. Její počátky jsou četné a složité, a zde se můžeme soustředit pouze na jeden, spojený se jménem německého filosofa Immanuela Kanta. Kant napadl newtonovskou víru, že se vědci mohou zabývat přímo entitami, které jsou pod prahem smyslového vnímání, jako atomy, částice světla nebo elektřiny. Kant tvrdil, že vše, co může poznat lidská mysl, jsou síly. Tento epistemiologický axiom osvobodil kantovce od nutnosti spojovat síly s určitými a neměnnými částicemi. Položil rovněž nový důraz na prostor mezi částicemi; pokud by byly skutečně úplně vyloučeny částice, pak vše, co zůstane, je prázdný prostor. Na základě těchto úvah vznikly dvě důležité koncepce - první, týkající se transformace a zachování sil a druhá, zavádějící pole jako reprezentaci skutečnosti. To, co činí takové hledisko romantickým, je idea přediva sil v prostoru, které svazují kosmos do jednoty, v niž jsou všechny síly ve vzájemném vztahu, takže vesmír dostává formu kosmického organismu. Celek byl více než součtem svých částí a cestou k pravdě bylo uvažování o celku, ne analýza.

To, co mohli vidět romantici, nebo přírodní filosofové, jak si sami říkali, a co bylo skryto před jejich newtonovskými kolegy, ukázal Hans Christian Oersted. Zjistil, že není možné věřit, že mezi přírodními silami neexistují žádné vazby. Podle jeho názoru musely být chemická vazba, elektřina, teplo a magnetismus pouze různými projevy základních přitažlivých a odpudivých sil. V roce 1820 ukázal souvislost mezi elektřinou a magnetismem, neboť průchod elektrického proudu vodičem ovlivnil blízkou magnetickou střelku. Tento základní objev byl prozkoumán a využit Michaelem Faradayem, který strávil celý svůj život vědce přeměnami jedné síly na druhou. Tím, že se soustředil na modely sil vytvářených elektrickými proudy a magnety, položil Faraday základy teorie pole, v níž se energie šířila systémem a nebyla lokalizována ve skutečných nebo hypotetických částicích.

Transformace sil nutně vznesla otázku jejich zachování. Dochází k nějaké ztrátě, když se elektrická energie přemění v magnetickou, v teplo, světlo, chemickou vazbu nebo mechanický výkon? Faraday sám dal jednu z prvních odpovědí ve dvou zákonech elektrolýzy, založených na experimentálním zjištění, že zcela určitá množství elektrické "síly" rozloží zcela určitá množství chemických látek. Tato práce byla následována výzkumy Jamese Prescotta Joulea, Roberta Mayera a Hermanna von Helmholtze; každý z nich přispěl k zobecnění zásadní důležitosti pro vědu, k zákonu zachování energie.

Přírodní filosofové byli hlavně experimentátory, kteří prováděli svoje transformace sil chytrými experimentálními manipulacemi. Výzkumy podstaty elementárních sil těžily rovněž z rychlého vývoje matematiky. V 19. století vedla nauka o teple ke vzniku termodynamiky, založené na matematické analýze; Newtonova korpuskulární teorie světla byla nahražena matematicky dokonalou vlnovou teorií Augustina-Jeana Fresnela; a elektrické a magnetické jevy byly převedeny do pregnantního matematického tvaru Wiliamem Thomsonem (lordem Kelvinem) a Jamesem Clerkem Maxwellem. Na konci století se díky zákonu zachování energie a druhému zákonu termodynamiky zdálo, že je fyzikální svět zcela srozumitelný s pomocí složitých, ale přesných matematických formulí, popisujících různé mechanické transformace v éteru.

Podobně srozumitelným se v 19. století stal submikroskopický svět atomů. Počínaje základním předpokladem Johna Daltona o tom, že druhy atomů se liší pouze svojí vahou, byli chemici schopni identifikovat rostoucí počet prvků a stanovit zákony popisující jejich interakce. Sestavením prvků podle jejich atomových vah a reakcí byl ustaven řád. Výsledkem byla periodická tabulka, objevená Dmitrijem Mendělejevem, z níž plynulo, že za kvalitativní vlastnosti prvků je zodpovědný nějaký druh subatomové struktury. To, že struktura může dát vznik kvalitě, čímž se potvrdila proroctví mechanistických filosofů 17. století, bylo potvrzeno v 70. letech 19. století Josephem-Achillem Le Bel a Jacobusem van´t Hoff, jejichž výzkum organických materiálů odhalil korelaci mezi uspořádáním atomů nebo skupin atomů v prostoru a specifickými chemickými a fyzikálními vlastnostmi.

Základy moderní biologie. Studium živé hmoty výrazně zaostávalo za fyzikou a chemií, hlavně proto, že organismy jsou mnohem složitější než neživá tělesa nebo síly. Harvey ukázal, že lze živou hmotu studovat experimentálně, ale jeho úspěch zůstal osamocen po dvě staletí. Většina badatelů v oblasti živé přírody se musela spokojit s co nejlepší klasifikací životních forem a úsilím po izolování a studiu aspektů živých systémů. Jak již bylo uvedeno, lavina nových druhů v botanice a zoologii krutě tlačila na taxonomii. Obrovský pokrok učinil v 18.století švédský přírodovědec Carl von Linné, známý pod polatinštělým jménem Linnaeus, který zavedl racionální, i když poněkud umělou, nomenklaturu. Sama umělost Linnéova systému, který se soustřeďoval pouze na několik základních struktur, vyvolávala kritiku a pokusy o zavedení přirozenějšího systému. Takto vyvolaná pozornost k organismu jako celku posilovala vznikající pocit, že druhy jsou spojeny nějakým genetickým vztahem. První tuto myšlenku vědecky vyslovil Jean-Baptiste, rytíř de Lamarck.

Problémy, se kterými se setkával při katalogizaci rozsáhlých sbírek bezobratlých v Přírodovědném muzeu v Paříži, vedly Lamarcka k myšlence, že se druhy v čase mění. Tato myšlenka nebyla tak revoluční, za jakou je často považována. I když vzrušovala některé křesťany, kteří lpěli na doslovném znění Genese, přírodovědci, kteří zaznamenali příznaky jedněch životních forem v jiných, si s touto myšlenkou již po nějakou dobu pohrávali. Lamarckův systém nezískal obecný souhlas hlavně proto, že se, pokud jde o jeho příčinné činitele, opíral o zastaralou chemii, a předpokládal, že v organismech je vědomá touha po dokonalosti. Nepřijímal ho ani nejvýznamnější paleontolog a komparativní anatom jeho doby George Cuvier, který byl náhodou přívržencem doslovného znění Genese. Přes odpor Cuviera však idea přežila a nakonec získala vědecký status v pracích Charlese Darwina. Darwin nejenom že shromáždil množství dat podporujících ideu přeměny druhů, ale byl rovněž schopen navrhnout mechanismus, jakým může probíhat evoluce bez toho, aby se uchyloval k jiným než čistě přírodním příčinám. Mechanismem byl přírodní výběr, podle kterého byly malé změny u potomků buď zvýhodněny nebo eliminovány v boji o přežití, a to umožnilo přijetí velice jasné ideje evoluce. Příroda promíchávala a třídila své vlastní produkty pomocí procesů ovládaných pouhou náhodou, takže organismy, které přežily, byly lépe přizpůsobeny stále se měnícímu prostředí.

Darwinovo dílo O původu druhů prostřednictvím přírodního výběru čili zachování zvýhodněných druhů v boji o přežití, vydané roku 1859, vneslo řád do světa organismů. Podobná unifikace na mikroskopické úrovni byla provedena buněčnou teorií, uveřejněnou v roce 1838 Theodorem Schwannem a Mathiasem Schleidenem, podle níž byly základními jednotkami všech živých tkání buňky. Zdokonalení mikroskopu v 19. století umožnilo postupně odkrývat základní struktury buněk, a rychlý pokrok biochemie umožňoval podrobné zkoumání buněčné fyziologie. Na konci století převládal pocit, že k popisu všech základních životních funkcí stačí fyzika a chemie a že živá hmota, podléhající stejným zákonům jako neživá, brzy vydá svá tajemství. Tento redukcionistický názor byl skvěle ilustrován pracemi Jacquese Loeba, který ukázal, že tak zvané instinkty nižších živočichů nejsou ničím víc než fyziochemickými reakcemi, které nazval tropismy.

Nejdramatičtější událostí v biologii 19. století byl vznik bakteriologické teorie nemocí, prosazované Louisem Pasteurem ve Francii a Robertem Kochem v Německu. Ve svých výzkumech ukázali, že bakterie jsou specifickou příčinou mnoha nemocí. S pomocí imunologických metod poprvé vyvinutých Pasteurem se podařilo dostat pod kontrolu některá z největších trápení lidstva.

REVOLUCE 20. STOLETÍ

Koncem 20. století se zdálo, že sen o ovládnutí přírody ve prospěch lidstva, poprvé ve vší bohatosti vyjádřený sirem Francisem Baconem, je na dosah. Věda postupovala vpřed na všech frontách, snižovala se míra neznalostí a vznikaly nové nástroje pro zlepšení života lidí. Z laboratoří a universit se vynořoval komplexní, racionální pohled na svět. Jeden učenec šel tak daleko, že vyjádřil svoji lítost nad těmi, kteří přijdou po něm a jeho kolezích, protože na ně nezbude nic jiného, jak si myslel, než měřit veličiny s přesností o jedno desetinné místo větší.

Ale tato slunná důvěra netrvala dlouho. Jedním znepokojivým problémem bylo to, že se stále nedařilo redukovat záření atomů na známé mechanické principy. A co bylo ještě důležitější, fyzika se stále víc a víc spoléhala na hypotetické vlastnosti látky zvané éter, který tvrdohlavě unikal detekci. V rozpětí deseti let, zhruba v období 1895-1905, se tento problém a problémy s ním spojené dostaly do popředí a zbořily mechanistický systém, který 19. století tak pracně vybudovalo. Objevy rentgenových paprsků a radioaktivity odhalily novou neočekávanou komplexitu struktury atomů. Řešení problému tepelného záření Maxem Planckem zavedlo do konceptu energie nespojitost, která byla v pojmech klasické termodynamiky nevysvětlitelná. A ze všeho nejzávažnější bylo to, že speciální teorie relativity, zformulovaná v r.1905 Albertem Einsteinem, nejen zničila éter a všechnu fyziku, která na něm závisela, ale také předefinovala fyziku jako studium vztahů mezi pozorovatelem a jevy, ne pouze mezi jevy navzájem. Jak se nyní tvrdilo, to, co bylo pozorováno, a co se tedy stalo, záviselo na místě pozorovatele a jeho pohybu vzhledem k jiným událostem. Absolutní prostor byl fikcí. Hrozilo zhroucení samotných základů fyziky.

Tuto moderní revoluci ve fyzice historikové vědy ještě plně nezpracovali. Stačí říci, že vědci se smířili se všemi vzrušujícími výsledky fyziky počátku 20. století, ale takovým způsobem, že se nová fyzika zcela oddělila od staré. Mechanistické modely nadále nebyly přijatelné, protože v nové fyzice vystupovaly procesy (světlo), pro které neexistoval žádný logický mechanistický model. Fyzici už nemohli mluvit s důvěrou o fyzikální realitě, ale pouze o pravděpodobnosti výsledků určitých měření.

I když uvážíme vše, co bylo řečeno, není žádných pochyb o tom, že věda 20. století udělala divy. Nová fyzika - relativita, kvantová mechanika, fyzika částic - možná pobuřuje zdravý rozum, ale umožňuje fyzikům zkoumat samotné meze fyzikální skutečnosti. Přístrojové vybavení a matematika umožňují moderním vědcům poměrně snadno manipulovat se subatomovými částicemi, rekonstruovat první momenty stvoření a matně nahlížet do struktury a konečného osudu vesmíru.

Revoluce ve fyzice se přelila do chemie a biologie a vedla k možnostem manipulace s atomy a molekulami, buňkami a genetickými strukturami, o jakých se dosud nikomu nesnilo. Chemikové dnes rutinně vytvářejí molekuly na přání, rozřezávají je a tvarují podle své vůle. Genetické inženýrství umožňuje aktivní zásahy člověka do evolučního procesu a dává možnost přizpůsobování živých organismů, včetně lidských, specifickým cílům. Tato druhá vědecká revoluce se může stát, v dobrém nebo ve zlém, nejdůležitější událostí v historii lidstva.


Návrat na hlavní stránku