Astronomické výzkumy 18. století

V průběhu 18. století byla plně potvrzena heliocentrická stavba světa, byly vytvořeny základy nebeské mechaniky a dostavily se první úspěchy hvězdné astronomie. Kolem poloviny století se objevily první teorie o stavbě hvězdného vesmíru.

Rozvoj pozorovací astronomie byl podmíněn rozvojem hvězdářských dalekohledů (o tom blíže v článku tohoto blogu "První dalekohledy ve službách astronomie"). Stavba achromatických objektivů, zlepšení výroby zrcadel pro reflektory a zvětšování rozměrů přístrojů přispělo ke značnému rozšíření pozorovacích možností a umožnilo podstatně zpřesnit měření poloh nebeských těles. Současně se také podařilo zahájit astronomická pozorování na jižní polokouli, důsledkem čehož došlo k přehodnocení dřívějších odhadů celkového počtu hvězd na obloze. Pozorování hvězd jižní oblohy bylo velice potřebné také pro další rozvoj zámořských cest. Cesta do Indie nutně vedla kolem Afriky a navigace podle hvězd byl vedle postavení Slunce na obloze jediný možný způsob určení přesné polohy lodi.
Současně s pozorovací astronomií se rozvíjela "teoretická" astronomie (zejména nebeská mechanika), která vycházela z Keplerových pohybových zákonů a Newtonowa zákona všeobecné gravitace. Úspěchy nebeské mechaniky pak byly spojeny se zdokonalenými metodami pozorování poruch v pohybu nebeských těles. Přesto principy klasické nebeské mechaniky a zákon všeobecné přitažlivosti nedokázaly spolehlivě vysvětlit nově zjištěné jevy a pozorované poruchy; to se podařilo teoretikům až v průběhu 20. století.
V první polovině 18. století také pokračoval boj stoupenců Descartova a Newtonowa pohledu na vesmír, který se rozhořel po zveřejnění Newtonova spisu "Philosophiae naturalis Principia Mathematica" (1687). Jádrem sporu byla především vírová teorie francouzského filozofa a přírodovědce Reného Descarta (1596 - 1650), kterou Issac Newton (1643 - 1728) ve zmíněné knize popíral a zákonem všeobecné přitažlivosti vysvětlil pozorované pohyby těles ve Sluneční soustavě. Současně dokázal, že přitažlivost je společnou vlastností všech těles ve vesmíru. Ovšem Newtonův náhled na vesmír byl takový, že jeho podoba je neměnná a existuje v námi pozorované podobě již od doby svého vzniku; naproti tomu Descartes vyzdvihoval myšlenku vývoje vesmíru, i když nebyl schopen tuto svoji tézi dokázat. Oba učenci ovšem nevylučovali možnost, že vesmír byl stvořen, ale stvořitel později do dění nijak nezasahoval. Nové astronomické objevy učiněné do poloviny 18. století přispěly k tomu, že Newtonův model postupně vítězil a Newtonova fyzika měla rozhodující vliv na fyziku i následujícího století.
Newtonův pohled na vesmír měl od samého počátku nejvíce příznivců v Anglii, která také dříve než ostatní Evropa přijala za správný Koperníkův heliocentrický systém. Dalším důvodem bylo to, že Newtonovo učení úzce souviselo s filozofií anglických senzualistů, kteří tvrdili, že skutečný svět existuje nezávisle na lidském vědomí, což ne vždy korespondovalo s názory uznávanými v ostatním světě. V kontinentální Evropě ovšem fyzikální názory Descarta a jeho pokračovatelů převládaly a koncem 17. století dokonce ještě mnozí členové pařížské Akademie nesouhlasili s Kopernikovou soustavou a prosazovali geocentrický model světa. Postupně si ale Newtonova teorie našla v Evropě své zastánce, mezi nimiž byli např. francouzský geodet a člen Akademie věd (od roku 1742 její ředitel) Pierre Louis Maupertius (1698 - 1759) nebo významný matematik a astronom Alexis Claude Clairaut (1713 - 1765). Mimochodem Clairaut předem vypočítal opožděný návrat Halleyovy komety v březnu nebo v dubnu 1759 (původně oznámený návrat byl stanoven na rok 1758). "Opoždění" komety, jejíž návrat jako první zpozoroval na Štědrý den 1758 (čtvrt roku před jejím průletem perihelem) německý astronom-amatér Johann Georg Palitzsch (1723 - 1788), způsobil blízký průlet kolem planet Jupitera a Saturnu; kometa se v nejvzdálenějším bodě dráhy nachází mezi Neptunem a Plutem (asi 5,3 miliardy km od Slunce). Palitzsch po sobě zanechal knihovnu, která čítala 3518 svazku, z nichž část byla vlastnoručně psanými kopiemi; jeho příjmy, včetně podpory od různých dárců, nebyly takové, aby si mohl dovolit zakoupit potřebnou literaturu.
V roce 1755 zveřejnil německý filozof Immanuel Kant (1724 - 1804) ve své knize "Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels" ("Všeobecné dějiny přírody a teorie nebes") svou mechanickou teorii vzniku planetární soustavy. Uvažoval, že planety vznikly z rotujícího mračna prvotní hmoty a při výkladu využíval základy Newtonovy mechaniky. Kant současně předpokládal, že obdobným způsobem jako Sluneční soustava vznikaly všechny hvězdné systémy (domníval se, že planetární soustavy jsou u všech hvězd) i velké galaxie. Jinou teorii vzniku planetární soustavy představil v roce 1796 francouzský fyzik a astronom Pierre Simon Laplace (1749 - 1827). Laplaceho model vycházel z počáteční mlhoviny a částečně se přibližoval modelu Kantovu. Laplaceho hypotéza se stala mezi vědci velice populární, přitom Kantova původní myšlenka, z jejíž koncepce vycházela, nenalezla ve své době mnoho příznivců a byla proto odmítána.
Všestranný ruský učenec Michail V. Lomonosov (1711 - 1765) později, někdy v polovině století, vyslovil myšlenku o stálém vývoji vesmíru, což bylo v rozporu s tehdejším všeobecným názorem, že vesmír po svém vzniku zůstal neměnný. Názor neměnného vesmíru zastával, jak už bylo dříve zmíněno, také Isaac Newton. Lomonosov v roce 1761 pozoroval ze své observatoře u Petrohradu přechod Venuše přes sluneční disk a na základě svých pozorování usoudil, že na Venuši je patrně atmosféra.
Jak jsem se už zmínil, 18. století přineslo nové objevy i v oblasti hvězdné astronomie. Začátkem století byly vytvořeny obsáhlé a přesné katalogy hvězd, u nichž přesnost určení polohy byla zhruba o jeden řád lepší než ve své době vynikajícího pozorovatele Tychona Brahe (1546 - 1601). Velký význam pro astronomii měl obzvlášť katalog "Historia Coelestic Britannica", který obsahoval data o 2866 hvězdách s přesností v určení polohy kolem 10". Velký podíl na vzniku katalogu měl první ředitel greenwichské observatoře a sám výborný pozorovatel John Flamsteed (1646 - 1719). Tento katalog se stal základním zdrojem a polohy dalších hvězd se určovaly ve vztahu k polohám hvězd z tohoto katalogu.
S pomocí katalogu "Historia Coelestic Britannica", který byl vydán v roce 1725, a katalogů Braheho a Hipparcha (2. století před. n. l.) dokázal anglický astronom Edmond Halley (1656 - 1742) vlastní pohyb hvězd. Porovnáváním poloh zjistil, že hvězdy (Sírius, Aldebaran a Arktur, které byly známy už ve starověku) se v průběhu devatenácti století vzhledem k ostatním hvězdám posunuly a změnila se také jejich vzdálenost od ekliptiky. Halley usoudil, že zjištěné rozdíly nelze vysvětlit jen chybami v určení poloh, ale změna je důsledkem vlastního pohybu těchto hvězd v prostoru. Halley se také domníval, že postupně se zpřesňujícími se metodami určování poloh hvězd bude takových hvězd zjištěno mnohem víc. To se potvrdilo a německý astronom Johann Tobias Mayer (1723 - 1762) a anglický astronom Nevil Maskelyne (1732 - 1811) zjistili do roku 1790 vlastní pohyby u 57 hvězd; do konce století pak byl pohyb zjištěn pohyb i u řady dalších hvězd.
Anglický astronom James Bradley (1693 - 1762) se snažil objasnit pozorovanou změnu poloh hvězd tím, že Sluneční soustava se samotná pohybuje prostorem. (Bradley je objevitelem jevu aberace, který je způsoben konečnou rychlostí světla, a je to první přímý důkaz pohybu Země.) Změnu poloh hvězd se tímto způsobem nepodařilo úplně vysvětlit, ale naopak později bylo prokázáno, že i Slunce není statické a se svou soustavou putuje vesmírem. Pohyb Slunce mezi hvězdami prokázal v roce 1783 anglický astronom německého původu William Herschel (1738 - 1822). Herschel už předtím - v roce 1781 - objevil planetu Uran (za svůj objev tehdy dostal od krále Jiřího III. roční důchod, který Herschelovi umožnil plně se věnovat astronomii).
Mezi důležité počiny konce 18. století v astronomii můžeme zařadit vydání známého katalogu mlhovin, hvězdokup a galaxií francouzského astronoma Charlese Messiera (1730 - 1817) z roku 1784, který obsahoval 110 mlhavých objektů, a výzkumy týkající se meteoritů. V roce 1794 dokázal německý astronom Ernst Lorenz Chladni (1756 - 1827), že meteority jsou kosmického původu a v roce 1798 jeho krajané Heinrich Wilhelm Brandes (1777 - 1834) a Johann Friedrich Benzenberg (1777 - 1846) určili výšku meteorů (ze současného pozorování z různých míst).

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] R. Čeman, E. Pittich: Vesmír 1 Sluneční soustava, Mapa Slovakia Bratislava 2002
[2] J. Grygar, Z. Horský, P. Mayer: Vesmír, Mladá fronta, Praha 1979
[3] J. G. Perel: Dějiny představ o vesmíru, Nakladatelství politické literatury, Praha 1964

-----
Příště: Historická výročí - červenec 2011; plánované zveřejnění: 30.6.2011.