Page 1

K mezipředmětovému dialogu interdisciplinární vzdělávání na příkladu desíti vybraných osobností historie vědy Michal Černý

1


K mezipředmětovému dialogu: interdisciplinární vzdělávání na příkladu desíti vybraných osobností historie vědy

Autor: Michal Černý Vydal: Středoevropský institut P. T. de Chardina V Brně 2016 ISBN: 978-80-260-9790-7


3


Prolog Příklady deseti osobností, které předkládáme, jsou ukázkou toho, že člověk, pokud má být skutečně výjimečný, musí umět propojovat nejrůznější oblasti lidského vědění a nacházet v nich nečekaná spojení či průsečíky. Domníváme se, že právě akcent na interdisciplinaritu a provázanost jednotlivých předmětů je něčím, co v českém školním prostředí výrazně chybí. Snažili jsme se najít takové osobnosti, které by pomáhaly stavět mosty mezi oblastmi, které jsou na propojení náročnější, než třeba dějepis a český jazyk nebo matematika a fyzika. Kniha nenabízí návod, jak prakticky výuku postavit, co jí sledovat nebo jaké metody by měl učitel použít. Není učebnicí, ani metodologickou příručkou. Představuje osobnosti, které jsou většinou poměrně známé, a mimo základní životopisný koncept u nich vždy vybírá některá témata z jejich díla, která jsou pro školní prostředí zajímavá. Na učiteli pak je, jakým způsobem je zpracuje a zakomponuje do výuky a jakými prostředky bude chtít dosáhnout sebou definovaných cílů. Často přitom vynecháváme triviálně známá témata – například u Newtona nejsou diskutovány pohybové zákony, neboť předpokládáme, že s těmito běžnými kapitolami se na školách aktivně pracuje. Výběr osobností není nijak systematický, autor nabízí pohled především na ty vědce, kterým se odborně dříve věnoval, nebo jejichž dílo mu přijde mimořádně originální a zajímavé. Snažíme se přitom pokrýt především oblast antiky a antické vzdělanosti, osvícenství a moderní vědy, což jsou pro současnou vědu a kulturu klíčové momenty, kterým má, dle našeho soudu, smysl se věnovat pečlivěji. Úmyslně nebyly vybrány osobnosti žijící, neboť jejich dílo i život není možné snadno interpretovat. Jakkoli je interdisciplinární vzdělávání náročnou a obtížnou činností, věříme, že má smysl se mu jak na základní, tak především na střední škole intenzivně věnovat. Jestliže se například podaří do kurikula školy zařadit jen polovina zmíněných osobností a témat, bude alespoň částečně tento požadavek splněn.

4


5


6


Integrovaná výuka s osobnostmi vědy Integrované předměty mají oproti klasické výuce řadu výhod, především v  tom, že umožňují navrhnout takový způsob vzdělávání, který bude pracovat s vyššími vrstvami Bloomovy

taxonomie. Učí žáky vidět souvislosti a hledat nečekaná spojení.

Klasické dělení věd do jednotlivých disciplín pochází již od Aristotela, ale dnešní podoby se dočkalo v zásadě až díky pozitivismu a jeho hlavnímu představiteli, kterým byl August Comte, který vymezil pole zkoumání astronomie, fyziky nebo třeba sociologie. Toto členění se později dostalo do škol a jistě není bez zajímavosti, že nových vědních disciplín, které mají vlastní metodu i předmět vědeckého zkoumání, přibývá mnohem rychleji než předmětů vyučovaných na školách. Dochází tak ke zvláštní situaci, kdy řada kvalitních a respektovaných vědních oborů nemá v rámci kurikula středních ani základních škol žádnou systematickou oporu, což snižuje jejich rychlejší a efektivnější rozvoj. Příkladem takových věd může být antropologie, informační věda, knihověda, bioinformatika nebo většina technických oborů. Jednou z  možností, jak nabídnout žákům pohled také do nově vznikajících oblastí a neomezovat je na izolované chápání věd, které vzniklo před více než sto lety je akcent na integrovanou výuku, která usiluje o interdisciplinaritu, tedy o budování mezipředmětových vztahů a vazeb, které umožní jednotlivé fenomény popisovat komplexněji a žáky naučí dívat se na svět z více různých úhlů pohledu. Integrace předmětů přináší ale také další pedagogické výhody, neboť lze podstatně snáze pracovat s  vyššími oblastmi Bloomovy taxonomie vzdělávacích cílů. Zatímco klasický výklad se většinou soustředí na předávání faktů a získávání základních schopností s nimi pracovat (tedy na znalost, porozumění a aplikaci), tak komplexněji pojatá výuka bez předem daných metodologických východisek snáze vede k rozvoji vyšších vrstev (analýza, syntéza a hodnocení). Tím nechceme říci, že by klasická výuka jejich rozvoj nezasahovala, ale možnosti v integrovaných předmětech se nabízejí snáze a přirozeněji. Aby bylo zřejmé, jakým způsobem budeme usilovat o rozvoj jednotlivých výukových cílů, dovolíme si zde stručně připomenout tři zmíněné vrstvy taxonomie: • Analýza umožňuje uvažovat odděleně nad dílčími částmi problému či situace. Můžeme se setkat buď se schopností dívat se na problém z jiného úhlu pohledu (částici nemusíme vidět jako částici, ale jako vlnu, což umožňuje pochopení funkčnosti elektronového mikroskopu) nebo dekompozice problému na elementární části, které lze studovat zvlášť. V této fázi studenti nacházejí příčiny a následky jevů, jsou schopnosti pokročilé klasifikace nebo srovnávání přístupů. • Syntéza je fází, ve které dochází již k samostatnému vyhodnocení situace, takže student sám volí způsob, jak se s problémem vypořádat. Vyžaduje dokonalé pochopení problému, komplexní myšlení a schopnost se efektivně rozhodovat pro ten který postup. Důležitá je samostatnost jedince. V případě, že je nutné ukazovat na dílčí kroky, nejde o syntézu, ale většinou jen o pouhou aplikaci. Syntetizující student umí tvořit nové hypotézy, má vlastní nápady, kreativně myslí. 7


• Hodnocení je nejvyšším aktem kreativity, tedy schopnosti člověka myslet neobvyklým způsobem. Může se projevovat schopností porovnat dva příklady a vyhodnotit jejich rozdílnost a výhody, zahrnuje vlastní úsudek o fenoménu, který je schopen argumentačně podepřít. Neméně důležitá je ale také schopnost jednotlivce provést reflexi vlastního chování či postupu během řešeného problému.

Průřezová témata a klíčové kompetence Přítomnost průřezových témat je pro kvalitní výuku zcela klíčová a naprosto nezbytná. Je přitom třeba zdůraznit, že představa globalizované Evropy, ve které dochází k migraci obyvatel, až dnes, bez předchozí historické zkušenosti, není opodstatněná. Jistě nebyla migrace patrná v takovém měřítku jako nyní, ale docházelo k pohybu vzdělanců a umělců po celém křesťanském světě nejpozději od desátého století. V této publikaci bychom rádi představili jednotlivé zajímavé osobnosti z dějin vědy s tím, že nabídneme určitá témata či motivy, které se k nim vztahují. Výběrem i pojetím textů akcentujeme možnost nejen je aplikovat integrovanou výuku, ale na jejich životních příbězích akcentovat jednotlivá průřezová témata, především pak ta, která se týkají myšlení v  evropských a globálních souvislostech, multikulturní či environmentální výchovy atp. Na druhou stanu jsme nechtěli jít návodnou didaktickou pomůckou nebo metodickými listy. Dáváme prostor každému jednotlivému učiteli, aby mohl provést vlastní kritickou reflexi problematiky a našel si v ní to, co je pro něj zajímavé. Rádi bychom také cílili na čtenáře, který daný text bude číst ne pro didaktické nebo pedagogické uplatnění, ale pro vlastní zvídavost, lásku k dějinám vědy nebo z touhy pochopit některé momenty jejího fungování. Integrovaná výuka prostor pro tato průřezová témata přímo vytváří a bylo by škoda se mu v  rámci školní praxe nevěnovat. V  jednotlivých kapitolách představíme vždy jednu osobnost, která má úzký vtah k vědám přírodním či technickým, ale také k umění a dalším oblastem lidského života. Rádi bychom také na jejich příkladech zdůrazňovali historický a kulturní kontext doby, ve které tvořily a pracovaly. Velké myšlenky a činy nevycházejí většinou z náhlého osvícení, ale jsou plodem vhodného klimatu a intelektuální atmosféry. Nabízí se tak výuka založená v prvé řadě na narativu. První část každého článku se bude, stejně jako výuka samotná, skládat z  krátkého exkurzu do života a díla dané osobnosti tak, aby si žáci mohli jak průřezová témata, tak také kompetence, spojit s  konkrétním životním příběhem. Právě kompetence jsou druhým aspektem, který budeme chtít u každé z osobností ukazovat, a výuka by měla usilovat o jejich rozvíjení. Existence příběhu a vzoru, se kterým je možné (i třeba kriticky) v systému vzdělávání pracovat je jistě pro efektivní rozvoj žáků mimořádně důležitá. Předkládaná kniha se tak nesnaží být pouze souborem dílčích integrovaných aktivit, ale také pracovat s příběhem, což je metoda, která se například ve francouzském dějepisectví hojně využívá a přináší nesporné výsledky. Žáci si spojují historický kontext s kulturou a vědou u dané osobnosti a nemůže docházet k  problémům s  naprostým zmatením souvislostí, neboť daný obsah je fixován na jednu konkrétní osobu. 8


Příklady osobností, kterým se budeme věnovat, nejsou vybrány nahodile. Snažili jsme se nabídnout takové, které by samy sebe za interdisciplinární, tedy předměty integrující označily, nebo by jednotlivé vědy vůbec od sebe neodlišovaly. Důležitá je pro nás integrace předmětů nejen těsně příbuzných (fyzika s chemií nebo čeština s dějepisem), ale hledání hlubších souvislostí a vazeb napříč technikou, vědou, uměním či sociálními vědami, což považujeme v dnešní době za zvláště důležité. Právě péče o tento holistický přístup, jenž vychází z moderního proudu strukturalistické filosofie je – dle našeho názoru – jednou z možných cest za zajímavějším a komplexnějším vzdělávání. Studium historie přírodních věd je – zvláště v  západním vysokém školství – tématem, kterému se věnuje stále více osob, ať již zaměření přírodovědeckého nebo filosofického a historického. Domníváme se, že právě tato oblast výzkumu může být pro integrovanou výuku nosným a funkčním tématem, které bude nejen žáky zajímat a bavit, ale také nabídne možnost ukázat souvislosti mezi jednotlivými oblastmi vědy a samotné vzdělávané může myšlenkově vést k hledání syntetizujíc a hodnotících pohledů na problematiku zajímavých vědeckých objevů či historických období. Tato výuka jistě nemá za cíl nahradit klasickou předmětovou výuku, ale – čas od času – dát žákům možnost nahlédnout za její hranice a naučit je, jak tyto oblasti mohou být přínosné a přitažlivé také pro ně. Rádi bychom dosáhli také určitého odstupu od glorifikace jednotlivých osob, aby bylo zřejmé, že byli lidmi z  masa a kostí, se svými problémy a nedostatky. Také tento akcent na jejich lidství může být pro žáky sympatický v  tom, že i oni mohou ve vědě a myšlení vůbec něčeho dosáhnout.

9


10


Archimédes: první velký experimentátor Archimédes patří nepochybně mezi největší vzdělance antického světa a svým myšlením i matematickými objevy zásadním způsobem ovlivnil celou moderní vědu. V této kapitole se zaměříme na tři oblasti, které jsou z hlediska výuky přírodovědných předmětů v kontextu Archiméda zřejmě nejdůležitější, totiž matematické dovednosti, fyziku a jejich vzájemné vztahy. Archimédes se údajně narodil roku 287 př. n. l. v sicilském přístavním městě Syrakusy, jeho přesné datum narození není známo, ale odvozuje se od jistého data smrti – zemřel při obléhání svého rodného města v roce 212. Podle legendy se měl dožít 75 let. Jeho otcem byl astronom, takže pocházel ze vzdělaného a finančně zabezpečeného prostředí. V mládí studoval v alexandrijském músaionu, což bylo zřejmě největší kulturní a vědecké centrum své doby. Je třeba se vyhnout některým obvyklým zkratkám, že šlo pouze o jakési muzeum, kde byly schraňovány vzácné předměty. Podstatně blíže skutečnosti je model určité akademie věd, výborně techniky i materiálně zabezpečené, ale především živé a vědecky aktivní. Ostatně Archimédes se zde potkal například s Eukleidem a Alexandrie byla místem rozvoje jak přírodních věd, tak také astronomie, filosofie či umění. Po svém návratu do Syrakus vstoupil do služeb krále Hieróna jako výrobce válečných strojů a královský technolog a matematik. Jeho hlavní povinností bylo pracovat na strojích, které by mohly pomoci ubránit město před různými nepřáteli – především pak před Římany, ale podílel se také na řadě dalších teoretických i praktických úkolů. Smrt Archiméda může být těsně navázaná na historický popis průběhu a významu druhé Punské války, během níž došlo k dvouletému obléhání Syrakus armádou Římanů. Marcus Claudius Marcellus nakonec město dobyl a podle legendy v něm zemřel také Archimédes. Ten se sám na obraně města aktivně podílel a podle legendy měla jeho zrcadla odrážet sluneční paprsky, které zapalovaly římským lodím plachty, což se ale jeví z technického hlediska jako málo pravděpodobná varianta. Nesporným faktem avšak zůstává, že Archimédovy stroje byly jak efektivní při obraně, tak také na Římské útočníky učinily velký dojem, takže osoba tohoto matematika a technika rychle vstoupila do lidového a uměleckého vyprávění. Tak od Cicerona existuje popis jeho hrobu, máme informace o tom, že jeho pohřbu se účastnily elity obou válčících stran atp. Samotný skon Archimeda je pak spojován s příběhem o vojákovy, který jej chtěl odvést, ale po té, co byl odbyt s  tím, že nemá rušit jeho kruhy a sečkat dokud nevyřeší daný matematický problém, byl zabit (příběh má velké množství drobně se měnících variant). Nesporně jde o osobnost, kterou lze vnímat jako zcela zásadní a přelomovou v dějinách lidského poznání. Byl jak skvělým technikem a fyzikem, tak především matematikem. Oba světy – idejí matematiky a fyzického světa přitom dokázal propojovat a vzájemným způsobem obohacovat a rozvíjet. Představuje také člověka, který je zakořeněn v samém konci řecké kultury a vzdělanosti, která během Punských válek postupně přechází do kulturního okruhu mírně odlišného, totiž římského. 11


Fyzika Na tomto místě si dovolíme učinit anachronický přístup v tom, že Archimédes se nepochybně sám za fyzika nepokládal. Na jedné straně zde byla přírodní filosofie, silně pěstovaná v Řecku, která k pojetí fyziky nemá daleko, ale je spekulativní a typicky ji nejde o praktické využití. Jinou skupinou poznatků byla technika a především astronomie, která byla v době mezi třetím stoletím před a po Kristu určitou vrcholně syntetizující formou lidského poznání. Zřejmě nejznámějším příspěvkem Archiméda klasické fyzice je objev jeho zákonu pro hydrostatickou situaci v nestlačitelné kapalině, tak jak ji známe z legendárního vyprávění. „Archimédes dostal od krále za úkol zjistit, zda zlatý věnec je vyrobený skutečně z ryzího zlata, nebo zda jsou v něm i nějaké další příměsi. Šlo o cenné umělecké dílo, takže nebyl možné jej rozbít a díky složitosti se nedalo ani aproximovat nějakým tělesem, jehož objem by se dal snadno spočítat. Úkolem se velice trápil a čas mu utíkal. Jednou v lázních si všiml toho, že pokud se ponoří do vody, dojde k jejímu výtlaku. Řešení tak bylo snadné – stačí na rovnoramenné váhy zavěsit zlato o známé hmotnosti a věnec. Na vzduchu bude váha v rovnováze, a pokud se při ponoření do vody rovnováha nenaruší, koruna je zlatá. Po tomto zjištění vyběhl z lázní a křičel heuréka – sláva.“ Jde o ideálně návodný příběh jak k výkladu jevu, tak také k jeho následné matematické precizaci. Dnešní znění Archimédova zákona by mohlo být následující – „Těleso ponořené do tekutiny je nadlehčováno silou rovnající se tíze tekutiny stejného objemu, jako je ponořená část tělesa.“ Není těžké nechat žáky provést podobný experiment, jaký dělal Archimédes, jen s méně ušlechtilými materiály. Pokud jsou žáci zdatnější, mohou zkusit učinit exaktní výpočet síly, která způsobí nerovnováhu při ponoření do vody. Druhou neméně zajímavou úlohou je práce s  aproximacemi. Archimédes byl velice zdatný v  provádění různých zjednodušujících úvah a modelů. Není tak od věci nechat žáky přemýšlet nad tím, jaké aproximace v dané úloze provedl a zda byly ve prospěch nebo neprospěch zlatníka. Ve fyzikálním kurzu se s ním setkáváme také v kontextu jednoduchých strojů, jako je páka, kladka nebo Archimédův šroub. I když většinu z nich nevytvořil, dokázal je aplikovat pro potřeby Syrakus a jejich panovníka. V kontextu výuky se zde tak přímo nabízí osobnost Archiméda použít pro různé praktické úlohy netriviálního typu.

Matematika: geometrické řady a číslo Pí Tak jako v oblasti fyziky, tak také v matematice se zaměříme jen na několik málo vybraných oblastí. Archimédes se intenzivně věnoval výpočtu čísla pí, tedy koeficientu nutného pro určení délky kružnice (jejího obvodu) při známém průměru. Metod, jak toto číslo určit je celá řada, ale především pro mladší žáky lze doporučit přímé měření pomocí pevného provázku a pravítka. Je zřejmé, že čím delší obvod budeme měřit, tím se dostaneme k přesnějšímu odhadu čísla. S běžným školním vybavením lze takto přibližně určit hodnotu 3,1-2 během několika málo minut. 12


Archimédes postupoval ale přesněji a to pomocí aproximační metody, kdy nejdříve opsal větší mnohoúhelník okolo kruhu a menší vepsal do něj. Počet stran mnohoúhelníku (pravidelného) přitom zvětšoval a dosahoval tak poměrně dobré přesnosti. Délku jeho strany lze přitom triviálně určit a obvod takového obrazce je prostým součtem délek jeho stran. Druhou oblastí jeho zájmu byla geometrická řada, respektive její součet. Jde o jednu z nejpoužívanějších matematických řad a velice pěkně se s  ní počítá. Sám ji využil pro výpočet segmentu paraboly, ale šikovný matematik ji dokáže využít pro výpočet obsahu velkého množství rozmanitých těles. Nejde přitom jen o historických anachronismus nebo zbytečné cvičení, ale o velice užitečnou pomůcku pro rozvoj matematického myšlení a logiky. Později pak lze ukázat spojitost takového postupu s integrálním počtem, který Archimédes samozřejmě neznal. Do geometrie pak přinesl hned několik původně zcela technických pojmů jako je těžiště a těžnice. To je z  hlediska metodologického velice zajímavé, protože pro matematiku samotnou mají jen malé uplatnění. Ale pro praktické technické výpočty jde o instrument velice zajímavý.

Aproximace a modely Z výše uvedeného je zřejmé, že jednou z nejsilnějších stránek díla Archiméda nejsou jednotlivá technická zařízení nebo matematické poučky, ale schopnost hledat přiměřené aproximace a modely, které by pro výpočet dané situace byly dostatečně dobré, ale současně stále jednoduše spočítatelné. To by mohl být i školní program vzdělávání v matematice a fyzice. Většinou není nutné – a ani možné – znát přesné řešení. Ve fyzice je známo jen několik málo speciálních úloh, které jsou proměřené s mimořádnou přesností (zřejmě nejpřesněji změřený je Coulombův zákon), důležité je najít modely, které umožní odhadnout správný výsledek. Vést žáky k tomu, aby uměli posoudit fyzikální situaci a říci, zda v dané situaci lze nebo nelze aproximovat automobil hmotným bodem nebo kvádříkem, by mělo být součástí jak základoškolského, tak především středoškolského fyzikálního výkladu. Matematici by zase měli – tak jak to činil Archimédes – učit skutečně prakticky používat matematiku v konkrétních situacích, rozvíjet tuto formu aproximativního přístupu, pracovat s řadami a posloupnostmi tak, aby bylo možné snadno odhadnout přibližný výsledek. Matematika a fyzika se tak v  tomto pohledu pěkně doplňují a obě mohou být zdrojem chyb a nepřesností směrem k reálné fyzikální situaci. Důležitou kompetencí tak má být také odhad chyb a limitů daného modelu, případně dovednost takový model zlepšit nebo doplnit. Ostatně i Archimédes například studoval vlastnosti chování ve vodě ponořeného paraboloidu, který byl dobrou aproximací ponořené části lodi. Snad jen s tím rozdílem, že se dal dobře a jednoduše matematicky popsat a studovat.

13


Závěr Arichmédes představuje pro historii vědy zásadních osobnost v tom slova smyslu, že přírodu

začal považovat nejen za racionálně poznatelnou a popsatelnou, ale jako metodu práce s ní objevil experiment. V této tradici na něj bude navazovat také Aristoteles. S experimentem pak těsně souvisí také všechny jeho limity, vyhodnocování a analogie. Jakkoli je za otce vědy v moderním slova smyslu většinou považován až Galilei i Baconem, mohli bychom k nim směle přiřadit i Arichméda a Aristotela.

14


15


16


Aristoteles: systematik starověku Aristoteles patří nepochybně mezi klíčové osobnosti starověkého myšlení a zásadním způsobem determinoval středověkou kulturu a vědu. Spojuje filosofa, logika, matematika i přírodovědce, což je kombinace z hlediska integrování předmětů na střední i základní škole mimořádně zajímavá. Dobrá znalost jeho přístupů a díla jako takového je nezbytná pro pochopení evropských dějin myšlení a kultury. Aristoteles (384 - 332 př. Kr.) patří mezi Platonovy žáky a mezi nejvýznamnější myslitele starověku. Jeho otec Nikomachos byl lékařem makedonského krále Filipa II., což umožnilo mladému Aristotelovi získat jak výborné vzdělání, tak také přístup na královský dvůr. Pocházel ze Stageiry, ale jeho působení je spojené především s  pobytem – prvně studentským, později pedagogickým – v Aténách. Platonova akademie nesla nápis „Bez znalosti geometrie sem nikdo nevstupuj“. Jakkoliv může jít o interpretaci pozdější, dobře odráží hned několik charakteristik, které jsou s tímto místem v Aténách spojené. Platón ji založil snad kolem roku 387 a šlo spíše o diskusní klub, místo setkávání a názorových disputací, než o univerzitu či akademii v moderním slova smyslu. Za členství se neplatilo a členové se rozlišovali na starší a mladší. Mezi první členy akademie lze počítat Aristotela, Herakleidese a Eudoxa. Právě Akademie představovala místo, které bylo pro formaci Aristotela, který se zde setkávala jak se samotným Platónem, tak také s  řadou význačných matematiků zcela klíčové. Olivový háj nedaleko centra Atén (dnes přístupné včetně archeologického naleziště) představoval místo, kde se bylo možné kriticky zamýšlet jak nad filosofickými tématy, tak také nad problematikou uspořádání státu a jeho fungování či matematikou. Roku 343 se stal vychovatelem Alexandra (později zvaného Velikého), se kterým je spojena velká část jeho kariéry. Po smrti jeho otce Filipa se vrací do Atén, kde roku 325 zakládá vlastní filosofickou školu – Lykeion. Během tohoto jeho pobytu ve městě vzniká většina jeho spisů a děl. Roku 322 je v rámci kampaně proti elitám spojených se zesnulým Alexandrem Makedonským odsouzen za rouhání se Bohům k vyhnanství, ve kterém umírá. Aristotela je možné považovat za zakladatele velké části věd, neboť byl člověkem velice systematickým a poznání své doby z  nich dokázal systematicky kodifikovat, zpracovat a rozvinout způsobem, který do té doby neměl obdoby. Středověk a především scholastická tradice si jej pak velice vážila a dominantní část odborné literatury je v této době koncipována jako komentář k Aristotelovi. Nejde přitom o nekritické přijímání jeho myšlenek, jak je možné se někdy dočíst, ale o vědomé navazování na jeho dílo. Ať již se s něčím souhlasí nebo nesouhlasí, vychází se právě z  filosofa (myšlen je Aristoteles). Scholastika byla typická svoji systematičností a základy viděla právě v systematizaci lidského poznání touto osobností, na kterou v  takovém rozsahu navázali až encyklopedisté, byť – na rozdíl od něj – bez větší snahy o vlastní interpretaci jednotlivých fenoménů i celých vědních celků. Zatímco Platón usiloval především o reflexy společenských jevů, tak vědomým Aristotelovým programem byla systematizace celého lidského vědění, jeho pochopení a  interpretace. Patří mezi literárně nejplodnější filosofy starověku, jejichž dílo se nám navíc – ve velké části – zachovalo. Zatímco Sokrates kladl důraz na dialog a diskusi, jde 17


Aristoteles zcela jiným směrem. Základem filosofie je pro něj argumentace, jeho díla jsou psaná jako logicky uspořádané traktáty, které je možné zpochybnit jen tehdy, když se ukáže, že vyhází z chybných premis. Dílo Aristotela je tradičně uspořádáno podle  Andronika Rhodského  z 1. stol. př. Kr. a nabízí dělení na spisy: •

Logické,

Přírodovědecké,

Metafysiku,

etické a politické,

rétoriku a poetiku.

Moderní logika Aristoteles je zakladatelem moderní formální logiky jako takové. Chápe ji primárně jako nástroj vědy, respektive jako jazyk, kterým má být věda popisována. Vychází z tzv. sylogismu, tedy struktury důkazu, který má tvar dvou premis, ze kterých plyne závěr, jako je například: 1. Premisa 1: Sokrates je člověk 1. Premisa 2: Každý člověk je smrtelný 2. Závěr: Sokrates je smrtelný Vědecké teorie v jeho podání jsou tak souborem premis, ze kterých je možné vyvodit zcela jednoznačný závěr. Takto koncipovanou teorii lze zpochybnit jen tehdy, když se ukáže, že její autor postupoval formálně nesprávně, nebo že měl chybné premisy. Všechny filosofické spory se tedy točí okolo premis. Aristotele se také věnoval výrokové logice, jejímž speciálním příkladem jsou sylogismy. Je ale třeba říci, že svého zlatého věku dosáhla logika až od druhé poloviny devatenáctého století. Aristoteles se jí věnuje v díle Ogranon, tedy nástroj. Nejde mu v ní o samostatnou vědní disciplínu, ale skutečně jen o určitou instrumentální výbavu, která pomáhá formulovat vědecké ideje. Jeho systematické dílo spočívá jak ve shromáždění co největšího množství premis, tak také v  šikovném vyvozování závěrů, což může být také pro žáky zajímavým cvičením. Věnoval se také logice modální, ač ji nijak systematicky nedokázal popsat. Zatímco většina běžných logik je dvouhodnotových – pravda, nepravda nebo 0 a 1, tak běžný svět je obvykle mnohem méně jasný. Pokud shodíme vejce ze stolu, s určitou pravděpodobností se rozbije, ale je také šance, že zůstane celé. Podobně problematické je také předpovídat budoucí události, zvláště pokud se v  nich mohou objevit neočekávané jevy. Například námořní bitvu A s B může vyhrát buď A nebo B, ale také může být špatné počasí nebo uzavřený mír a bitva se vůbec neuskuteční. 18


Neméně významné je také to, že pracoval (byť ne zcela explicitně) s důkazem sporem, jednou z nejsilnějších důkazních metod v klasické logice.

Vznik přírodovědy Aristotelových přírodovědných poznatků, ale také omylů, byla celá řada. Ve své době byl zajímavý mimo jiné tím, že nezavrhoval experiment. Jeho filosofický přístup byl takový, že v teorii je možné vše, co neodporuje skutečnému světu nebo pokusu. Filosofie nemůže tvrdit, že se věci mají jinak, než jak ukazuje zkušenost. Jen namátkou zmíníme tři zajímavé oblasti, které jsou s prací Aristotela spojené. Předně jde o koloběh vody, respektive myšlenku, odkud se bere voda v řece. V jeho době byly rozšířené především dva názory. Buď že řeky vytékají z velkých podzemních vodních zdrojů a jsou jen doplňovány srážkami, což je představa blízká například Platónovy. Druhou variantou je, že voda vytéká z  oceánů. Aristoteles ale věděl, že mořská voda je hustější než říční a neznal ani žádnou řeku, která by tekla směrem od oceánu. Podzemní rezervoáry vody jsou zase problematické tím, že mohou dojít a není jasné, proč v případě jejich výtoku neustále nestoupá hladina moří. Aristoteles tedy soudil, že se voda vypařuje a padá na zem v podobě srážek. Především velké řeky mají prameny v horách, protože tam více prší a voda lépe kondenzuje. Z moří i řek se pak voda opět vypařuje, shlukuje se a kondenzuje do mraků a zase padá na zem. Jde tak o poměrně dobrou představu koloběhu vody, byť v některých dílčích oblastech ne zcela přesnou. Druhou zajímavou otázkou je, z  čeho rostou rostliny. Většina myslitelů v  jeho době se domnívala, že z  hlíny. Půda je zdrojem živin a všeho materiálu, který strom nebo jiná rostlina k  růstu potřebuje. Aristoteles se rozhodl pro pokus – do květináče dal přesně známé množství suché hlíny a zasadil do ní strom. Po nějakém čase strom vytáhl, vysušil a stejně udělal i s  hlínou. Z  rozdílů hmotností bylo zřejmé, že zemina v  květináči svoji hmotnost téměř nezměnila a strom určitou váhu má. Jedinou možností, z čeho může růst, je vzduch. Jde o experiment, který lze provést také ve třídě a zároveň ukazuje, že pokud si člověk pokládá zajímavé otázky a hledá na ně skutečně odpovědi, může být rozhodně překvapen. Současně je třeba říci, že šlo o důležitý pokus ještě z  jednoho důvodu. Aristoteles byl bojovníkem proti koncepci vakua. Důkaz, že má vzduch určité látkové hmotné složení, mu pro jeho teorii složení hmoty přišel vhod. Z  hlediska fyzikálního je pak zajímavý jeho omyl, totiž právě zmíněný boj proti vakuu (horror vacui). Podle atomistů se svět skládá z částic a prázdnoty. Částice se v prázdnotě pohybují a mohou navzájem interagovat – spojovat se, rozdělovat atp. Aristoteles oproti tomu tvrdil, že celý svět je vyplněn určitou látkou, že není možný pohyb v ničem, totiž ve vakuu. Jeho koncepce etheru byla jednou z  největších záhad fyziky, dokud ji nevyhrály experimenty Michelsona a Morleyho. Jde tak o koncept, jehož pád byl u vzniku speciální teorie relativity. Moderní kvantová fyzika se ale postupně trochu přiklání i k Aristotelovy. 19


Vakuum totiž dnes není zdaleka vnímané jako prázdno, ale je to prostor, ve kterém neustále vznikají a zanikají částice, má vlastní energii, jsou v něm přítomná pole atp.

Hylemorfismus Z filosofického přínosu Aristotela si dovolíme vybrat téma, které týká problematiky změny a pohybu. Spor o to, zda se vše mění a nemá žádnou pevnou strukturu nebo zda se nic nemění a změna je jen klamem našeho poznání, byl v antickém světě dlouhý a obsáhlý. Aristoteles potřeboval najít teorii, která by: 1. Nebyla v rozporu s empirií, takže musí umožňovat změnu a pohyb. 1. Nesmí být v rozporu se skutečností – máme-li nějaký objekt „Tomáš Vařečka“ musí být týmž objekt i tehdy, když proběhne nějaká drobná změna. Uběhne deset minut, přibere několik kilogramů, ožení se nebo něco podobného. 2. Musí být umožněna ještě jedna změna, která souvisí se vznikem nebo zánikem zásadní hodnoty (substance) – když „Tomáš Vařečka“ zemře, není již „Tomášem Vařečkou“ ale jen jeho tělem, když strom zasáhne blesk a shoří, není již stromem ale popelem atp. Aniž bychom se chtěli pouštět do podrobností hylemorfismu, lze říci, že Aristoteles v něm zavádí změnu jako přechod z potence do aktu. Každý objekt má určité možnosti změny – holub sedící na střeše může vrkat nebo uletět, člověk se může zvednout ze židle, napít se, podívat se z okna atp. Tyto možnosti jsou mu dané a pohyb znamená, že se jedna z nich stane skutečností a ostatní mizí, respektive vznikají nové. V oblasti změny pak můžeme rozlišovat dvě – buď běžnou změnu, kdy se nemění substance („Tomáš Vařečka“ zůstává „Tomáš Vařečka“) a pak mluvíme o změně případkové, nebo ke změně substance dochází a pak máme změnu substanciální. U případků (tedy zjednodušeně volných vlastností objektu) pak Aristoteles vypracoval celý systém, který je umožňuje systematicky sledovat a analyzovat. Téma hylemorfismu je důležité, protože se prosazuje jako určující v  celém středověku a zásadním způsobem tak formuje evropskou kulturu a vzdělanost. I novověké myšlení je pak v oblasti ontologie často především vymezením se nebo interpretací tohoto konceptu. Současně dochází k určitému vyřešení sporu o pohyb mezi Herakleitem a Parmenidém kompromisní a poměrně rozumnou variantou.

Závěrem Námětů do výuky z oblasti díla a práce Aristotela by mohlo být mnohem více – nabízí se například problematika ctností a výchovy, jeho politické a sociální názory nebo třeba téma svědomí, spravedlnosti a zákonu, což jsou významná témata objevující se v občanské výchově nebo základech společenských věd, stejně jako diskuse o různých druzích příčin, složení světa nebo téma pralátky. Aristoteles je rozhodně osobností, kterou by ale školní výuka rozhodně neměla přejít poznámkou z  oblasti dějin filosofie, ale má smysl se jí věnovat pečlivěji, především pokud chceme pochopit, jakým způsobem se rodila naše kultura i moderní věda. 20


21


22


Isaac Newton: zakladatel moderní vědy Bylo by velice těžké najít osobnost, která by tak zásadním způsobem změnila vývoj

vědy a techniky, jako Isaac Newton. Jeho přínos je nejen fyzikální, ale také filosofický a metodologický. Díky němu můžeme hovořit o vědě ve spojení s matematizací, jako o standardním nástroji pro popis světa. Isaac Newton se narodil 4. ledna 1643 ve vesnici Woolsthorpe nedaleko Granthamu (asi 200 km severně od Londýna). Jeho otec zemřel krátce před tím, což zásadním způsobem ovlivnilo ekonomické možnosti rodiny i jeho roli v  ní. Do jedenácti let Isaac Newton navštěvoval vesnickou školu, další čtyři roky pokračoval ve studiu na King‘s school v Granthamu. V roce 1661 začal Isaac Newton studovat univerzitu v Cambridgi, kdy už měl za sebou dvouletou proluku ve studiu způsobenou nutností péče o sourozence a statek. V  roce 1665, krátce po zisku bakalářského titulu, byla škola uzavřena z  důvodu moru, který sužoval celou Anglii. Newton se proto vrací domů a zde se připravuje na zásadní publikace a objevy. K této fázi jeho života je třeba uvést několik poznámek. Předně byl původně rozhodnutý studovat práva, což si sice rozmyslel, avšak po ukončení své akademické kariéry zastával řadu úřadů, které byly s právní a ekonomickou problematikou spojené. I když z dnešního pohledu zásadní část svého života věnoval fyzice a matematice, na jeho kariéru státního úředníka není možné zapomínat. Newton byl, stejně jako celé tehdejší Anglické prostředí, člověkem velice zbožným. Počáteční, spíše venkovskou či naivní víru, postupně vytlačoval racionální program, který se objevuje jak v  dílech přírodovědeckých, tak také teologických. Jestliže čteme Optiku nebo Principe, je zřejmé, že na řadě míst je argumentem Boží dokonalost, jednoduchost, elegance. Svět je stvořeným dílem, do kterého Stvořitel otiskl svoji pečeť a pozval člověka, který je jeho obrazem, aby tento svět zkoumal. To je program vědeckého bádání, se kterým Newton systematicky pracuje. Je také autorem řady komentářů a výkladů Bible, provedl výpočet stáří Země na základě biblických událostí a dat a problematice teologie se velice věnoval, byť v ní nijak nevynikal. Je nutné si uvědomit, že hranice mezi vědou a pavědou nejsou často příliš ostré a není možné je stanovovat v  perspektivě historické zkušenosti a odstupu. Newton byl nejen fyzikem a matematikem, ale velkou část svého díla věnoval také alchymii, kterou dnes považujeme za nevědecké šarlatánství. V sedmnáctém století šlo o experimentální vědu, která nabízela řadu empirických faktů, které nebylo možné snadno vysvětlit a alchymie je přirozeným předchůdcem dnešní chemie. Jestliže dnes o Newtonovi můžeme říci, že byl blázen, pak tak lze činit analýzou jeho dopisů nebo studiem nervových zhroucení na univerzitě, nikoli z jeho alchymistické práce, která byla tehdy na špičkové úrovni. Newton měl velice komplikovanou povahu a s  řadou lidí nevycházel právě v  dobrém. Jeho největším konkurentem v Anglickém prostředí byl Robert Hooke, v té době jedna z  největších vědeckých osobností. Newton o něm neměl dobré mínění a dával mu to náležitě najevo. Například známý citát, že „dohlédl tak daleko, protože stál na ramenou obrů“, není možné vykládat jako výraz pokory – šlo o jasnou narážku na Hooka, který 23


byl drobného vzrůstu. Kritizoval jej za nerozlišování pojmů hmotnost a váha, vzájemně se dostali do konfliktu ohledně povahy světla a jejich spory se přenášeli také na půdy Královské učené společnosti. Svá klíčová díla publikoval většinou ve více vydáních - v letech 1687, 1713, 1726 Principie, 1704, 1717, 1721 a 1730 Optiku. Tato díla mu zajistila velkou slávu a společenské uznání, které ale neuměl adekvátně unést. Roku 1703 byl zvolen předsedou Královské společnosti a zůstal jím až do své smrti, tedy do roku 1727. V roce 1705 byl povýšen do rytířského stavu, působil také jako poslanec. V roce 1696 získává místo v královské mincovně, kde bojuje proti penězokazcům a získává velice dobrý příjem. To jej vedlo k opuštění univerzity a přesídlení do Londýna, kde v roce 1727 umírá. Je pohřben ve Westminsterském opatství a na jeho náhrobku je nápis: „Zde leží Isaac Newton, který téměř božskou silou ducha jako první osvětlil pochodní své matematiky tajemství pohybu a tvary planet, drah komet, i přílivy oceánů.“

Matematika To, co umožnilo Newtonovy systematicky začít budovat fyziku na zcela jiných základech a jinou metodologií, než bylo do té doby běžné, byly především jeho matematické objevy. Podle jedné z legend se k  matematice dostal tak, že si jako student zakoupil knihu o  astronomii, ve které nerozuměl matematice a tento nedostatek potřeboval překonat. Faktem je, že jím vytvořený formalismus i matematické objevy jsou zcela zásadní jak pro fyziku, tak také pro astronomii, které umožnily popisovat pohyby objektů lépe, než pouze tabulkami a přibližnými vzorci často empirické povahy. Vedou se spory o to, zda on nebo Leibniz objevil diferenciální počet. Dnes se většina historiků vědy přiklání k názoru, že tento objev byl učiněn současně. Zatímco matematika do té doby mohla pracovat jen s proměnnými, které se neměnily, diferenciální a integrální počet zavedl práci s  měnícími se veličinami. Díky tomu bylo možné celou fyziku i astronomii postavit na paradigmaticky jiných základech. Věnoval se také problematice praktické aplikace matematiky. Studoval řešení diferenciálních rovnic, nalezl metodu numerického řešení transcendentálních rovnic, soustav rovnic a dalších přibližných metod matematické analýzy. Z tohoto důvodu také zobecnil binomickou větu v binomickou řadu. Jeho snahou bylo nalézt nejen analytických popis světa, ale také mechanismus, který by – často složité rovnice – mohl snadno ověřovat na konkrétních příkladech, nebo ze známých parametrů určoval koeficienty a konstanty. Z hlediska historického je třeba říci, že zastával v Cambridge funkci profesora matematiky.

Absolutní prosto a čas Z pohledu filosofie, která je ale těsně spojená s  vnímáním světa přírodními vědami, se jako zásadním část v  Newtonově díle jeví především koncepce absolutního prostoru a času, které jsou od sebe jednoznačně oddělené. Vesmír je v jeho pojetí statický, dokonale vyvážený a v podstatě neměnný. To neznamená, že by v něm nebyl pohyb, ale ten konají 24


buď soustavy dokonale vyvážené tak, aby nedošlo ke změně rovnováhy sil nebo relativně malé objekty, které nemají na celkovou gravitační bilanci žádný měřitelný vliv. Absolutní, pravý a matematický čas, sám v sobě, o sobě a ze své vlastní povahy, bez vztahu k čemukoliv vnějšímu, plyne rovnoměrně a jinak se mu říká trvání. Relativní čas je pak spojen s pohybem a udává míru času. Absolutní prostor ze své vlastní povahy bez vztahu k čemukoliv vnějšímu vždy zůstává homogenní a nehybný. Relativní prostor představuje opět míru, která je k něčemu, nejčastěji k Zemi vztažená. Jak absolutní prostor, tak absolutní čas, jsou v Principiích zaváděné jako určité postuláty, které nejsou nijak dokazované. Jsou ale vnímané jako nutný předpoklad pro výstavbu všech fyzikálních teorií. Právě tato oblast Principií byla později Machem podrobena tvrdé kritice. Je ale třeba říci, že jde o koncept, který byl ve své době dobře pochopitelný – na rozdíl od pohybových zákonů nešel proti Aristotelovskému vnímání světa a současně dobře korespondoval s lidskou zkušeností. Je v něm pochopitelně také náboženský rozměr – Stvořitel nabízí pohled na dokonalý, již hotový vesmír, který (stejně jako on) nepodléhá žádné změně.

Spojení nebeské a pozemské mechaniky Významným krokem v dějinách vědy, který se do velké míry vymezoval vůči Aristotelovskému pojetí, bylo spojené nebeské a pozemské fyziky. Až do Newtona se mělo za to, že jde o dvě oblasti, ve kterých platí různé zákony a charakteristiky, případně je v nich přítomen jiný materiál. Newtonův argument pro spojení obou oblastí byl v prvé řadě opět náboženský – nebyl důvod, aby Bůh vytvářet různé mechanismy, které dělají totéž. Jednotlivé fyzikální jevy a zákony jsou odrazem dokonalosti, nikoli jen určité parciální funkčnosti. Mimo tento pohled teologický dokázal nabídnout také pohled fyzikální – díky odvození zákonů zachování hybnosti a momentu hybnosti, bylo možné spolu s pohybovými zákony odvodit tytéž rovnice pro popis pohybu planet a komet a pro pohyb dělových koulí nebo jiných objektů na Zemi. Tytéž rovnice, které byly stejně správné a přesné, implikovaly jediné – není možné, aby šlo o dva oddělené světy, ve kterých platí odlišné fyzikální zákony. Newton však šel ještě dále a nabízí dvě podstatné sjednocující teorie. Předně prosazuje atomistickou koncepci u světla, kde nabízí vysvětlení, že světlo jsou částečky elipsoidního tvaru, které mají různé vlastnosti, a podle toho se světlo různé barevně projevuje. Tento koncept sjednocoval pohled na světlo a na hmotu, když obojímu dal částicovou strukturu. Bylo třeba ještě říci, jakým způsobem spolu mohou interagovat. Podle Newtona je jedinou silou, která zajišťuje veškerou interakci, gravitace. Pomocí jediného zákona – gravitačního, bylo možné teoreticky popsat veškerou fyziku. Faktem je, že tato touha po velkém sjednocení všech interakcí ve fyzice přetrvává doposud, stejně jako otázka komplementarity částicového a vlnového popisu hmoty a i záření.

25


Metodologie vědy Newtonovo dílo je zcela zásadní v oblasti metodologie. Ač jsou za zakladatele vědy považovaní Bacon (oddělil vědu a filosofii) a Galilei (s experimentem jako rozhodující metodou), lze říci, že Newtonův přínos je ještě významnější. Předně přichází s matematickým popisem přírody – jednotlivé fenomény, byť velice složité, je možné převést na určitý model, který je možné popsat jazykem matematiky. To umožňuje jak přesnější a detailnější chápání světa, tak významně zvyšuje možnost a přesnost predikce. Každá věda proto musí vytvořit svůj vlastní, umělý jazyk, který je na rozdíl od jazyka přirozeného přesný a matematizovatelný. Jestliže tak například operujeme s pojmem tuhé těleso, musí být zřejmé co to je, jaké má vlastnosti a jak reaguje na fyzikální interakci. Zatímco věda do Newtona popisovala přirozený svět, Newton nabízí určité zjednodušení ve světě modelů, které zkoumají objekty ne v úplnosti, ale sledují jen jeden (nebo několik málo) pro daný problém významných rysů. Jestliže věda vytvoří dobrý umělý jazyk, který bude korespondovat s filtrem poznání, který zaměřuje pozornost vědce jen na určité diskrétní aspekty reality, je možné do něj vnést matematiku, což znamená, že lze užít nejrůznější odvození, analýzy a indukce. V  takto koncipovaném umělém světě pak dochází k objevům, které je možné porovnávat s tím, co je viditelné ve světě přirozených fenoménů. Jinými slovy, věda se stává vědou až v okamžiku matematizace, která je pro vědeckou metodu zcela nezbytná.

Závěrem Záměrně jsme se nezmínili o oblastech, které jsou všeobecně známé a jasné – o pohybových zákonech, zákonech zachování hybnosti a momentu hybnosti, gravitačnímu zákonu nebo odvození Keplerových zákonů i řadě dalších témat. Isaac Newton je osobností v dějinách vědy fenomenální a jedinečnou. Jako chybu vnímáme, že je často zaškatulkován do fyziky, aniž by byl diskutován jeho širší společenský aspekt a význam, především pro metodologii vědy, techniku, ale také kulturu.

26


27


28


Ruđer Bošković: všestranný vědec Ruđer Bošković (1711-1787) patří nepochybně mezi největší velikány osmnáctého století. Narodil se Dubrovníku, což bylo město pod silným italským vlivem, také jeho matka pocházela z italské rodiny, ale například první profesor český fyziky na Karlově univerzitě August Seydler jej označuje jako největšího slovanského ducha, Chorvaté jej řadí mezi své přední osobností a kromě Italů se hlásí k němu také Srbové. Jeho vědecký záběr byl vskutku mimořádný, ale zdaleka největších úspěchů dosáhl v oblasti fyziky, astronomie a kartografie. Psal latinsky, jako velká většina vzdělanců své doby, což bylo umocněno také tím, že byl jesuita (od roku 1725) a vzdělání se mu dostalo na nejlepší z  papežských římských škol – Gregoriánské univerzitě. Od roku 1740 byl profesorem matematiky. Roku 1753 provedl zkoumání Měsíce, ze kterého jednoznačně vyvodil, že nemá atmosféru (publikováno v  díle De lunae atmosphaera). Zabýval se také dalšími astronomickými problémy, jako byl tranzit Merkuru a Venuše přes sluneční disk, pozorování stálic, chyby měření a jistoty v astronomii, trigonometrie na sférické ploše nebo dalekohledům. Řadu matematických principů pak použil na popis pohybu planet a komet. Pokud bychom chtěli u této osobnosti nabídnout jedno povolání, které jeho život prostupovalo, tak by nepochybně šlo právě o astronomii. Své nejdůležitější dílo napsal roku 1758 a nese název Theoria philosophiae naturalis redacta ad unicam legem virium in natura existentium (přeložitelné snad jako Přírodní filosofie odvozená z jediného zákonu sil existujícího v přírodě). Podobně jako dříve Isaac Newton, také Bošković chtěl vytvořit svoji verzi Principií, což bylo dílo ve své době relativně běžné. Cílem každého dobrého přírodovědce osmnáctého století bylo nabídnout co možná nejkomplexnější obraz světa a vyložit jeho fungování. Klíčem k pochopení chování přírody je podle Boškoviće studium atomů (Newton do centra zájmů stavěl gravitaci). Byl ale také žádaným technikem a kartografem – podílel se na měření poledníků a šířky jednoho stupně zeměpisné délky, což byl důležitý úkol z řady důvodů. Umožňoval určit rozměry planety země, ale také měl politické konotace, neboť sféry vliv politického i legislativního byly u kolonií určené právě poledníky. Šlo navíc o jednu z  klíčových vědeckých otázek této doby. Jeho všestrannost dokazuje také fakt, že jej papež Benedikt XIV. požádal roku 1642 o řešení, které by umožnilo zajistit stabilitu kopule chrámu svatého Petra v Římě. Bošković navrhnul zpevnění pomocí pěti kovových obručí, což bylo nakonec přijato a existence kopule svědčí o tom, že šlo o rozhodnutí správné. Byl navíc výborným technikem také v dalších oblastech, jako byla konstrukce dalekohledů a dalších astronomických přístrojů. Zmíněný August Seydler jej také označuje jako největšího latinského básníka osmnáctého století. Umírá roku 1787 jako nepříliš uznalý ředitel hvězdárny. Je signifikantní, že dílo vědce, který jako první popsal existenci odpudivých sil a učinil velký pokrok v  astronomii i atomistické fyzice dnes zná jen velice málo lidí. Jeho život je přitom vzorovou ukázkou intelektuála osmnáctého století. 29


Jak se dělají mapy Téma, které s Boškovićem těsně souvisí, je tvorba map a mapových podkladů. Je třeba říci, že mapy nebyly primárně nástrojem pro orientaci, tak jak je známe dnes, ale jejich význam

byl především politický – mapy kodifikovaly a stanovovaly hranice (proto třeba hranice středověkých států jsou velice volné, často desítky kilometrů široké, což souvisí s tím, že nebylo možné vytvořit dostatečně přesnou mapu). Druhým významným rozměrem byl kontext vojenský – dobré mapové podklady umožňovaly stanovit lepší taktiku a strategii a měly proto zásadní vliv na válečné konflikty. V  neposlední řadě je zde také rozměr objevitelský – svět není dlouho plně popsán a prozkoumán a mapy slouží jako určitý obraz poznatelného. Až v tomto kontextu se objevuje význam orientační a obchodní.

V podstatě vždy byla spojena práce astronoma a kartografa. Měření, které vycházela z dat, která se odečítala například z kočárů nebo počítala z doby cesty na koni či vozem, měla většinou pro kvalitní mapu velký vliv, ale klíčové bylo přesné určení poloh určitých záchytných bodů, mezi kterými se jednotlivé objekty umísťovaly určitou interpolací. Tuto roli hrály pochopitelně poledníky a rovnoběžky a jejich měření bylo záležitostí astronomickou. Jistě není bez zajímavosti, že mapy se dělají v určitém ohledu metodologicky podobně také dnes. Na jedné straně se pracuje s daty z vesmíru a z letadel, které obsahují GPS souřadnice a dávají dobrý makroskopický pohled, ale současně je nanejvýš vhodné je doplňovat daty pozemskými nejrůznějšího druhu – od měření emisí či teploty až po fotografie ulic a domů, případně různá zajímavá metadata. Práce se zásadně liší v tom, že zatímco Bošković musel mapy kreslit ručně, dnes je k tomu možné využít nejrůznější geografické informační systémy, které jsou často zdarma dostupné pro libovolné použití. Do školy doporučujeme například open source nástroje GRASS GIS, gvSIG, IDRISI Taiga nebo SAGA-GIS. Práce s těmito systémy může být odrazovým můstkem nejen pro inovace ve vzdělávání v zeměpise, informatice a dalších předmětech, ale může studenty vybavit důležitými kompetencemi pro celou řadu „globálních studií“, tedy dát jim kompetence pro tvorbu vlastních představ o klíčových globálních problémech z analýzy dostupných dat. Tvorba map pro dnešního člověka nemá již význam primárně politický a mocenský, ale analytický. Dat, která je možné v mapách využít je velké množství a jen málokde se vizualizace dat provádí tak dobře jako s mapami. Jestliže je jedním z cílů vzdělávání rozvoj schopností kriticky a tvůrčím způsobem pracovat s informacemi, pak právě GIS nabízejí zajímavou cestu.

Existují bodové částice? Klíčovým tématem pro Boškoviće byla otázka, jaká je struktura hmotného světa. Proti sobě tehdy stály dva základní koncepty – svět složený z atomů či jiných drobných částeček, které jsou obecně nezničitelné a neměnné a model kontinuálního vnímání hmoty, kterou je možné dělit na nekonečné množství dílků. Jediné omezení v tomto ohledu představuje technika tohoto dělení. 30


Bošković ale chápe atomy zcela jinak, totiž jako bodové částice a více než jako o hmotě, má smysl o nich uvažovat jako o působištích sil. Zakladatel chemického atomismu Dalton později uvádí, že jej právě Boškovićovo dílo silně inspirovalo. Hmota je tak tvořena prázdným prostorem a strukturou atomů, které nemají žádnou prostorovou rozlehlost. Jsou-li příliš blízko sebe, tak se odpuzují, pokud naopak jsou vzdalovány, tak se přitahují. Lze si je tak představit jako částice, které jsou spojené pružinou. Na rozdíl od předchozích spekulacích o tom, jak atomy vypadají a jak se chování, přichází tento autor s modelem, který je založený na studiu chování látek – tedy jejich roztažnosti a stlačitelnosti, pevnosti atp. Pomocí tohoto silového působení lze velice dobře popsat pevné látky. Přesný průběh sil nebyl znám. Dnešní běžné vysvětlení pomocí potenciálů u pevných látek je velice podobné a pracuje vlastně se stejnými příklady, jaké užil Bošković. Ještě zajímavější je, jak je to s existencí bodových částic. Jde o jednu z doposud nevyřešených otázek fyziky. Běžně proti sobě stojí koncept standardního modelu, který očekává existenci určitých fundamentálních částic, které mohou mít bodový charakter – o elektronu se v učebnicích mluví jako o bodové částici poměrně obvykle. Mimo to je zde ale koncept teorie strun, který počítá s  tím, že částice nejsou bodovými objekty, ale jde o lineární útvary, které se nejvýše bodově mohou projevovat. Existence singularit je ve fyzice obecně problematická – například intenzita elektrického pole v nekonečně malém okolí elektronu (je-li elektron bodová částice) má nekonečnou velikost. Je přitom otázka, jaká je vypovídací hodnota takových modelů. Například Richard Feynman tvrdí, že žádný elektron neexistuje. Existuje pouze fyzikální model, který umí elegantně popsat určitou třídu problémů a dá se s ním počítat a provádět predikce. Žádný elektron nebo kvark nikdo nikdy neviděl a ani neuvidí, prostě proto, že neexistují. Diskuse nad tím, z čeho je složená hmota a jaké má vlastnosti je velice zajímavá a existuje k  ní nemálo překvapivých nebo provokativních tezí a také velké množství dostupných jak odborných, tak také popularizačních materiálů. Téma je přitom možné řešit jako z hlediska epistemického, které jsme zde načrtli, tak také z pohledu moderních teorií nebo praktické experimentální činnosti, která v  urychlovačích umožňuje studovat strukturu hmoty pomocí srážek s vysokou energií.

Jak poznáváme vesmír Poslední téma, které jen drobně naznačíme, je jakým způsobem poznáváme vesmír.

K tématu lze přistoupit různě – od historického exkurzu, přes filosofickou analýzu výběrového efektu, až po fyzikální deskripci. Bošković se přitom zaměřil na objekt relativně velice blízký a jednoduchý na pozorování – Měsíc. Asi každý student ví, že nemá atmosféru, že sám nezáří, ale jen odráží světlo Slunce, že je složen z horniny atp. Je ale zajímavé se zkusit podívat na to, jak to vědí a jaké proto mají argumenty. Jsou schopni provést výpočty a pozorování vedoucí k určení hmotnosti Měsíce nebo jeho vzdálenosti? Nejde o vůbec jednoduché otázky, ale jednak lze v případě tohoto objektu hodně věcí se studenty skutečně přímo udělat, lze jej velice dobře pozorovat (i amatérskými dalekohledy) a existuje velké množství dat, se kterými lze v této oblasti 31


pracovat. Udělat astronomické praktikum na Měsíc je velice zajímavé a lze na něm přiblížit velké množství zajímavých věci – jak z fyziky, tak také z  matematiky nebo zpracování informací a informatiky. Neméně důležitá je také otázka potřebnosti vesmírného výzkumu – proč se do vesmíru dívat, studovat jej, k čemu platit nákladné lety do vesmíru? Lze je omluvit myšlenkou, že jako vedlejší produkty přicházejí nové materiály pro průmysl, jako jsou keramiky či teflon, moderní technologie a výpočty? Nebo je užitečnost v prostém rozšiřování poznání?

Závěrem Ruđer Bošković patří mezi osobnosti velice zajímavé a významné, byť téměř úplně zapomenuté. Přesto ve školním prostředí nabízí řadu témat, kterým se lze věnovat. V případě výuky na gymnasiu s  latinou by se měly v  integrovaném bloku objevit jeho básně, které patří mezi nejlepší latinskou tvorbu osmnáctého století. Lze jej navázat na dějiny vědy a filosofie, i na běžný dějepis, který se tématu středomoří v  osmnáctém století často příliš nevěnuje a přitom tato doba nabízí také pozoruhodné reálie, především z oblasti dějin kultury a každodennosti.

32


33


34


Matteo Ricci: chápání cizí kultury Matteo Ricci patří v Evropě k téměř zapomenutým osobnostem, o níž vychází jen málo informací. Tento italský jezuita a misionář přitom patří mezi nejznámější Evropany v Číně a zásadním způsobem se podílel na rozvoji místní kultury a vzdělanosti. Patří přitom do první generace misionářů Asie, kteří mohli a měli svůj způsob života a práce co nejvíce přizpůsobit místním zvyklostem a mentálnímu i náboženskému kontextu.

Život Matteo Ricci se narodil roku 1552 v Itálii, na území tehdejšího papežského státu. V roce 1578 se vydává z  Lisabonu na misijní cestu do Asie, kde již stráví zbytek svého života. Původně připlouvá do Goy, tehdy portugalské kolonie a součásti portugalské Indie, a čtyři roky na to se vydal na cestu do Číny. Základnou mu je Macao, kde se snaží usilovně naučit čínsky. Je si totiž vědom toho, že bez znalosti jazyka nemůže vyspělému kulturnímu národu víru předávat. Ricci měl fenomenální paměť a mimo studia jazyka samotného se snaží osvojit si všechny další zvyky, pochopit mentalitu, naučit se psát, mluvit, vystupovat. Jazyk, který patří mezi nejsložitější pro studium, se mu postupně podaří ovládnout naprosto dokonale, takže jeho klíčovými spojenci v Čínské misii budou nakonec literáti, kulturní elita celého císařství. Vzorec jeho činnosti je vždy velice podobný – získá povolení pro pobyt, přijde do města a začne provozovat vědu. Učí astronomii, matematice, pracuje jako kartograf. Ukazuje Číně, že okolní svět nejsou jen malé ostrovy a že právě ona není středem světa, i když mimořádně respektuje její kulturu. První dílo, které píše čínsky, se jmenuje Rozprava o přátelství. Jde o soubor citátů evropských literátů, které vybírá s ohledem na tamní mentalitu, zdůrazňující uctivost, pokoru, skromnost. Ostatně tamní obyvatelé nemluví nikdy o sobě v první osobě, neboť je to nezdvořilé. Mimo vědu ale usiluje ještě o jednu věc – osobní kontakty. Díky své zajímavosti a  výstřednosti dané vzděláním a kulturním přehledem je vyhledávanou osobou, která rozdává řadu darů, vede rozsáhlou korespondenci a nebojí se o své znalosti a vědomosti podělit. Jistě, že se mu ne vždy podaří tamní obyvatele přesvědčit či získat na svou stranu, ale buduje si respekt a uznání. Teprve pak je stavěna rezidence s  kostelem a obyvatelé jsou postupně seznamováni se základy křesťanství. Pracuje přitom s  tím, co obyvatelstvo intelektuální elity přijímá za vlastní – s Konfuciem a jeho etikou. Je autorem prvního portugalsko-čínského slovníku, což je dílo skutečně podivuhodné, neboť Ricci musel vytvořit první konzistentní mechanismus transkripce čínských znaků do latinky. V  Číně proslul především jako kartograf, je autorem nejstarší dochované mapy světa západního stylu psané v čínštině. Tato mapa zahrnuje i americký kontinent a je vytvořená v měřítku, nikoli podle důležitosti jednotlivých objektů. Ricci závěr svého života prožívá v  Pekingu, až do své smrti roku 1610. Přitom se stýká s politickými, kulturními i intelektuálními elitami, které nejsou o nic méně zkorumpované, 35


zkažené či nečestné než ty současné. Žije vedle nich, chodí k nim na jídlo, rozdává jim dary a stává se pro ně důležitým. Nejen započatou reformou kalendáře, ale také jako seřizovač hodin a obecný učenec. Ukazuje obzory, o kterých nemají tamní osobnosti ani tušení. Ne snad proto, že by nemohly dané informace získat jinak, ale spíše díky zahleděnosti do sebe, ze které je může vytrhnout jen mimořádně fascinující osobnost. Pro Ricciho je přitom důležitá ještě jedna charakteristická vlastnost – nestojí o kariéru, úřady, nebere nikomu práci. Jen dělá vědu, nutí lidi přemýšlet, diskutuje. Je iniciátorem a katalyzátorem veřejného života a sami obyvatelé Číny se díky němu cítí bohatší. Strach z  cizince překonávají vědomím, že jim přináší bohatství vlastního poznání, pochopení, kým opravdu jsou.

Inkulturace a multikulturní výchova Téma multikulturní výchovy je stále obtížně uchopitelné a budící vášně. Prvním axiomem, se kterým řada lidí operuje je to, že přijetí migrantů a vstřícná imigrační politika znamená konec naší kultury i ekonomické prosperity. Tento přístup se jeví například při pohledu na Německo, Spojené státy či Švýcarsko, které jsou na imigraci ekonomicky závislé, jako neudržitelný. Multikulturní výchova na školách by měla především zbavovat strachu z neznámého. Člověk se přirozeně bojí všeho, o čem málo ví, co mu není jasné. Babička Boženy Němcové měla strach ze sedací soupravy s péry, před otevřením LHC panovala mezi lidmi obava, že zde vzniknou černé díry a pohltí celou planetu. Klíčovým prvkem je tedy znalost faktů. Škola by ale neměla usilovat pouze o znalost určitých dílčích elementů, ale především o budování kontextu. Není důležitá informace, jak probíhá slavení Vánoc v  různých kulturách, ale spíše analýza toho, proč tento svátek slaví a jakou má pozici v jejich celkovém kulturním narativu a vnímání světa. Znalost těchto struktur je pak základem pro libovolný dialog. Je přitom třeba zdůraznit, že tento typ výchovy nestojí ve vzdělávacím systému izolovaně, ale že musí být provázán s dalšími tematickými celky či předměty. Zásadní je znalost dějin a geografických specifik daného území, ale také práce s  konkrétními literárními, hudebními či výtvarnými reáliemi. Pochopit kulturu neznamená ji zvnějšku analyzovat a metodologicky posoudit, komparovat s  jinou a výsledky určitým způsobem interpretovat. To může být zajímavé, a pokud je pedagog dobrým etnologem či etnografem, může takový přístup studentům velice pomoci prohloubit poznání světa. Ale pochopení kultury je spojené především s  vlastním zakoušením. Člověk se musí do této kultury ponořit, okusit ji. Přístup pozorovatele z vnějšku není dostatečný, neboť většinou nevede k tomuto pochopení, ale k pouhé povrchní deskripci faktů. Ricciho přístup je v této oblasti téměř vzorový – má-li rozumět kultuře a lidem, musí si osvojit znalost a jazyka a zvyklostí. Musí být ochoten slevit se svých představ, předporozumění, ale také komfortu. Vstupuje do jiného kulturního okruhu, se kterým nemá žádné zkušenosti, ale snaží se jej pochopit zevnitř. Příznačné je, že to neznamená ztrátu jeho vědecké erudice, náboženství nebo jazyka. Nedochází k nějaké erozi osobnosti, ale k jejímu obohacení. 36


V praktické výuce jistě pedagog narazí na řadu praktických limitů, ať již časových, znalostních, osobních nebo organizačních. Není možné se se studenty vždy na rok vydat do nějaké zajímavé země, tam žít a učit se, ale lze se věnovat zajímavým sondám, které alespoň základní pocit inkulturace dají. S tím souvisí také metoda testování. Jistě je možné nabídnout znalostní test, ale ten má jen velice malou výpovědní hodnotu. Prvním krokem může být tedy sestavení literárního útvaru, který by korespondoval s  kulturním rámcem dané země. Pokusil se sepsat text, který tematicky korespondoval s kulturním rámcem, který si přátelství a výroků o něm velice cenil, ale současně do něj zahrnul motivy a výroky Evropské. Nemusí jít nutně o slohový útvar, jakákoliv forma umění nabízí tuto možnost vyjádření. Pokud se studenti naučí propojovat vlivy různých kultur do svého uměleckého vidění světa, jde o  jeden z největších úspěchů, kterých může pedagog v multikulturní výchově dosáhnout. Druhou rovinou může být racionální komparace, která nebude zaměřena na povšechnou deskripci, ale na jeden fenomén, který studenta zaujme, přijde mu důležitý, emočně citlivý atp. Až po těchto krocích může následovat pokus o analýzu nějakého zajímavého, byť třeba i drobného kulturního prvku, a jeho porovnání s  dalšími kulturami, případně snaha mu porozumět včetně určité historické geneze může být velice důležitá a užitečná.

Věda jako dialog Fundamentální roli v celé Ricciho aktivitě měla také věda. Byl výborným kartografem, hodinářem, technikem, ale také například astronomem. V tomto ohledu patřil k běžným vzdělancům své doby, byť v kontextu Číny šlo o něco mimořádně zajímavého, nezvyklého a úžasného. Čína měla spoustu vymožeností, ale neměla právě ty Evropské. A kulturní prostředí pro pěstování objektivisticky orientované vědy zde také nebylo přívětivé. Rádi bychom zde upozornili na jeden významný faktor Ricciho vnímání vědy – věda je pro něj záležitostí dialogickou, nikoli faktografickou. Samotné předložení faktů, deskripce a objasnění fenoménů, předání znalostí a dovedností je jistě užitečné, ale v takovém případě se věda nestává součástí kultury. Jen ve chvíli, kdy o vědeckých poznatcích začneme hovořit způsobem adekvátním pro posluchače, může dojít k setkání nad věcí samou. Školský spor o míru elementarizace je jasný – je lepší říkat věci srozumitelně nebo správně? Správná odpověď je jasná – je třeba obojího. Při užití analogie nebo zjednodušení by mělo přijít upozornění na slabé místo. Jen málo co pak studenty stimuluje k samostatnému bádání a zkoumání tak, jako přítomnost jasně pojmenovaných bílých míst ve výuce. Věda je na jednu stranu aktivita objektivizující fenomény, ale současně činnost, která musí vidět člověka. Vzdělávat v této oblasti není možné výkladově. Je třeba jít příkladem, motivovat, ukazovat tajemství nebo upozornit na chyby, ale především to musí být student sám, kdo se vnoří do procesu poznání a kdo se naučí o něm mluvit. Slavný Bohrův princip komplementarity může být v  této situaci dobrým vodítkem. Jen pokud se vzdělání v  oblasti vědy nebude dít fedrováním a drilem, ale bude heuristické a každého jedince motivující, je možné hovořit o skutečném vzdělávání. Student by pak měl být schopen adekvátně svému věku a dovednostem jednotlivé poznatky propojovat, 37


hodnotit, provazovat. A přemýšlet o tom, k čemu se dají daná zjištění reálně použít, jaké mají aplikace.

Závěrem Téměř neznámý Matteo Ricci představuje velice zajímavou osobnosti, na které lze ukázat i řadu témat, kterým jsme se zde nevěnovali – jak se tvoří slovníky, jakým způsobem se má pracovat s transkripcí nebo jakou metodou lze efektivně vytvářet mapy s  různými dostupnými prostředky tak, aby zachycovaly ten aspekt reality, který je pro jejich konkrétního konzumenta důležitý. Jeh hlavní edukační potenciál je ale možné vidět především v  multikulturní výchově, ke které lze díky němu přistupovat způsobem inkulturačním.

38


39


40


Immanuel Kant: od filosofie k věčnému míru a Sluneční soustavě Tak jako se antická filosofie dělí na předsokratovskou a posokratovskou, tak také novověkou filosofii lze dělit na tu před Kantem a po něm. Rodák z Královce představoval jednu z nejvýraznějších osobností moderního myšlení, kterou vrcholí osvícenství a končí spor mezi empiriky a racionalisty. Rádi bychom jej ukázali nejen jako osobnost z dějin filosofie, ale jako zajímavou interdisciplinární postavu, která může představovat originální prostor pro rozvoj kritického myšlení v řadě dalších oblastí. Narodil se v roce 1724 v Pruském Královci. Toto město bylo neustále předmětem politických zájmů řady států a mocností a během jeho života několikrát změnilo zemi, ke které patřilo. Z  pohledu českých dějin je zajímavé připomenout, že město samotné je zakladatelsky spojené s  Přemyslem Otakarem II., který v  oblasti východního Pruska vedl křížovou výpravu. Pocházel z pietistické rodiny drobného řemeslníka, měl sedm sourozenců, ale dospělosti se dožili pouze čtyři. Studoval místní univerzitu, na kterou byl přijat v roce 1740, o šest let později mu ale umírá otec a současně neobhajuje svoji disertační práci. Tato skutečnost implikuje nutnost se nějakým způsobem živit a Kant tak působí jako vychovatel v  Královci a jeho blízkém okolí. Je vnímán jako člověk velice společenský, zábavný, skvělý vypravěč, dobrý hráč karet a kulečníku. Ve společnosti tak byl oblíbený a představa, že šlo o upjatého nezábavného suchého intelektuála, neodpovídá skutečnosti. Z  pozdějších let jsou pak dochované záznamy o tom, že jeho přednášky byly zábavné, vtipné a dobře provedené. Na univerzitu se vrací až v roce 1755 a v témže roce také habilituje. Přednášel jak filosofické předměty jako byla logika, metafyzika nebo etika, tak také antropologii nebo úvod do přírodních věd, což považoval pro filosofické vzdělání za předmět zcela nezbytný a nutný. V roce 1770 se stává profesorem filosofie, později rektorem univerzity. Z jeho života existuje velké množství anekdotických příběhů. Například je s ním spojená legenda, podle které nikdy neopustili Královec. Kdykoli ale do města zavítala nějaká zajímavá osobnost, rád s ní obědval a přesně cílenými otázkami si vytvářel velice dobrý přehled o tom, jak vypadá okolní svět, jaká témata se v různých oblastech vědy aktuálně diskutují atp. Podle času jeho pravidelných každodenních procházek se pak údajně daly seřizovat hodinky a nevynechával je ani při nepřízni počasí. Na jeho náhrobku je napsáno: „Dvě věci naplňují mysl vždy novým a rostoucím obdivem a úctou, čím častěji se jimi zabývá: hvězdné nebe nade mnou a mravní zákon ve mně.“ Tato věta poměrně přesně vyjadřuje fundament jeho filosofického i přírodovědeckého díla a přístup ke světu jako takovému. Umírá roku 1804 ve věku nedožitých osmdesáti let. Z hlediska jazykově-historického je zajímavé, že psal německy. Je nutné si uvědomit, že němčina v polovině osmnáctého století čekala jak na reformu jazyka, tak také na zásadní proměnu slovní zásoby. Nešlo o jazyk dostatečně přesný ani bohatý, špatně se hodil pro filosofická pojednání, přesto v něm Kant vytváří všechna svá díla. 41


Kant představuje filosofa, který je vrcholem osvícenství ve všech směrech – spojuje filosofii a přírodní vědy, věnuje se metodologickým otázkám vědy, akcentuje význam racionálního poznání světa, místo tradičních konceptů a autorit. Arbitrem ve světě vědy má být argument, nikoli tradice nebo zvyk dívat se na určitou třídu problémů konkrétním způsobem. Jeho postoje v etice i epistemologii zásadním způsobem formovaly filosofické klima Evropy přinejmenším do začátku dvacátého století zcela zásadním způsobem. Přestože na první místo ve svém díle klade rozum, jednoznačně – především v etice povinnosti – vychází z  typicky protestantského konceptu a je pěknou ukázkou toho, že není možné od sebe nikdy oddělit kulturu a vědu či filosofii. Nebudeme se věnovat nejznámějším tématům jako je Koperníkovský obrat v epistemologii, soudy či apriorní poznání, ale zaměříme se na témata, která se běžným kurzům na středních školách často vyhýbají.

K věčnému míru Relativně krátká kniha K věčnému míru byla dlouhou dobu vnímána v Kantově tvorbě jako spíše okrajová záležitost či kuriozita, kterou znalo jen několik málo odborníků. Dnes jde naopak o jeden z  nejčtenějších a nejpopulárnějších spisů Kanta. Základní otázkou je, jak zajistit, aby na světě byl již věčný mír a nebylo třeba válek. Války Kant vnímá jako negativní jev a pokud by bylo možné je odstranit definitivně, nikoli pouze mírem dočasným, nemusely by se do armád vkládat téměř žádné finanční prostředky, což by přeneslo další dobro. Kant vychází z určité historické zkušenosti. Zatímco původně bojovali všichni proti všem, každý kmen proti každému kmeni, postupně došlo k tomu, že lidé byli ochotni přijmout určité obecné zákony či pravidla a dodržovat je. Tímto způsobem je konstituován stát. Nikoli jako záležitost osobního i veřejného blaha, jako u Huma, ale jako určité sdílení všeobecného zákona. Státy mezi sebou nyní vedou války, neboť sledují určité národní zájmy – chtějí být mocnější, větší, mají strach ze souseda, potřebují suroviny atp. Idea věčného míru tak musí být zajištěna několika kroky. Předně musí existovat idea společného sdíleného zákona, určitých hodnot, které budou lidé dodržovat a jejichž dodržování budou považovat za správné. Druhým pilířem je funkční právo a smlouva – když bude vše závažné ošetřeno smluvním vztahem, nebude třeba válčit – v každé při bude zřejmé, kdo má pravdu. Kant upozorňuje, že jde o dosti problematický bod, neboť není možné napsat jednoznačně vyznívající smlouvu, které budou obě strany vždy rozumět stejně a která pokryje komplexní aspekty celého života. Posledním třetím námětem je odmítnutí národoveckých ambicí. Státy by se měly federalizovat, rozdělit se na menší části, které se budou moci lépe sami spravovat. Vláda bude lidem snáze dostupná a kontrolovatelná, bude znát potřeby a požadavky obyvatel. Hlavní výhoda ale spočívá v tom, že takový malý celek nemá expanzivní ambice – chce vlastní dobro a blahobyt, touží žít v míru a prosperitě. Jednotlivé malé celky jsou navíc příliš slabé na to, aby mohly vést válku, jsou pod dohledem společenství všech ostatních. Jde o jeden z nejzajímavějších a nejpropracovanějších konceptů zajištění míru, na kterém 42


je pozoruhodné, jak přesně Kant popisuje jednotlivé možné problémy a snaží se na ně najít řešení. Dnes je spis K věčnému míru vnímán jako určitá anticipace Evropského společenství. Zajímavé je, že problémy, na které upozorňuje Kant, jsou aktuální také dnes. Tím, že jde o text krátký a dobře srozumitelný, lze jej vnímat také jako možnou četbu, se kterou lze v procesu vzdělávání aktivně pracovat.

Sluneční soustava I když Newton položil matematické základy fyziky a popsal zákon všeobecné gravitace, nebylo vůbec zřejmé, jakým způsobem vznikla sluneční soustava nebo další objekty ve vesmíru. Newton se zřejmě ještě přikláněl k variantě, že Bůh stvořil neevoluční statický vesmír. Tzv. Kant-Laplaceova teorie vzniku Sluneční soustavy představovala první pokus o vědecké vysvětlení toho, jak vznikla nám nejbližší část vesmíru. Nutno říci, že v základních rysech jde o teorii, která je blízká současným astrofyzikálních představám. Kant předpokládal existenci prachoplynné mlhoviny, která rotovala. Hmotnější částečky přitahovaly ty méně hmotná a pomocí gravitace se postupně z formovaly různé objekty, které si také ponechaly společný směr rotace. Zdá se, že pro planety jde o vysvětlení alespoň v základu pravdivé a správné, ale především šlo o významný metodologický krok, který do oblasti vesmíru výrazně posunul vědecké metody na úkor nepodložených spekulací a zbytečných axiomů.

Antinomie Kant se věnoval problematice toho, jaké má prostor a čas vlastnosti, respektive, jak se tyto vlastnosti odrážejí ve vesmíru, tedy problematice filosofické kosmologie. Formuloval čtyři zajímavé oblasti, pro které lze najít rozumné argumenty pro obě možná řešení, nebo kde se každé řešení vybrané otázky jeví jako absurdní. Jde o následující čtveřici: 1. Teze: Svět má počátek v čase a jest také prostorově ohraničen. Antiteze: Svět nemá počátku ani hranic v prostoře, nýbrž jest i časově i prostorově nekonečný. 1. Teze: Co existuje, je jednoduché nebo složené z jednoduchého. Antiteze: Nic jednoduchého na světě neexistuje. 2. Teze: Kauzalita dle zákonů přírodních není jediná, z níž by se daly všechny jevy odvoditi. Existuje zde i svobodná vůle, kterou člověk může disponovat. Antiteze: Není svobody, nýbrž všechno ve světě děje se čistě podle přírodních zákonů. 3. Teze: Existuje nutná příčina a jsoucno. Antiteze: Neexistuje nutná příčina ani nutné jsoucno. Všechna jsoucna jsou nahodilá. 43


Antinomie jsou zajímavé v řadě ohledů. Předně velice pěkně spojují poznatky moderní fyziky a filosofie, mají také vztah k samotné osobě člověka, jeho svobody a náboženství. Je zajímavé, že ani na jednu z  antinomií se během téměř tří století vědeckého bádání nepodařilo definitivně odpovědět. Každý může v této oblasti zastávat pozici, která je mu blízká, aniž by bylo možné ji argumentačně vyvrátit. Jde současně o základní otázky, které si musí klást každý, kdo o světě přemýšlí v nějaké širším filosofickém kontextu. Z hlediska školského výkladu se jeví jako zajímavé k jednotlivým antinomiím nabídnout aktuální vědecká data, články, diskuse. Například u první dvojice může jít o diskusi nad velkým třeskem a inflační teorií na jedné straně a modelem více vesmírů na straně druhé, případně nad tématem antropického principu, nad problémy standardního modelu atp. Naučit studenta formulovat svůj postoj na základě známých faktů a vytvořit určitou filosofickou pozici může být ambiciózní, ale velice smysluplný cíl vzdělávání v této oblasti.

Závěrem Kant představuje zásadní osobnost v dějinách Evropského myšlení, a lze říci, že program osvícenství do svého díla implementoval v plném rozsahu. Jeho Kritiky čistého a praktického rozumu a soudnosti představují základ moderní filosofie, jsou provokativní a stále aktuální. Důraz, který klade na vůli, povinnost, pracovitost a dodržování zákonů, stejně jako představa existence obecně sdílených hodnot v  postmoderně či sociálním konstruktivismu nacházejí řadu kritiků, ale i nutnost vyprofilování kritického postoje je pro rozvoj myšlení důležitá.

44


45


46


Ernst Mach: empiriokriticista z Chrlic Ernst Mach patří nepochybně mezi nejvýznamnější filosofy a fyziky, kteří na našem území na přelomu devatenáctého a dvacátého století působili. V jeho případě je třeba zdůraznit také jeho aspekty organizátorské, pedagogické a především interkulturní, když byl posledním rektorem nerozdělené česko-německé univerzity v Praze. Ernst Mach se narodil 18. února 1838 v Chrlicích, tedy dnešní městské části Brna a zemřel 19. února 1916 ve Vaterstettenu. Na rozdíl o řady významných osobností, které s českým prostředím spojuje v  podstatě jen místo na rození, Mach v  Praze prožil nejdůležitější a nejvýraznější období svého tvůrčího života a na Karlo-Ferdinandově univerzitě působil celkem 28 let. Právě na Pražské období Machova života se pochopitelně zaměříme především. Zatímco u jiných osobností se přímo věnujeme především jednotlivým dílčím tématům určených primárně studentům, zde učiníme výjimku v  tom, že první dva bloky věnujeme pedagogickým otázkám.

Pedagogogický přístup Od roku 1867 se profesorem experimentální fyziky na univerzitě v Praze stává Ernst Mach. Pražská univerzita v této době není zcela špatně vybavena, ale k dobrému materiálnímu vybavení má velice daleko, což je situace, kterou mohou zakoušet také pedagogové v českém prostředí napříč stupni vzdělávání. Rozhodl se proto učinit několik změn – předně zaměstnal výborného mechanika, který mu pomůcky systematicky vyráběl, stejně jako měřicí přístroje. Sám Mach se pak pochopitelně podílel na jejich promýšlení, návrhu a postupném zdokonalování. Bylo zřejmé, že technicky nebude moci nikdy konkurovat ve standardním vybavení dobře zařízeným pracovištím, ale během řady let vytvořili mimořádně zajímavou a velice originální sadu experimentů, včetně demonstračních, takže pražský ústav získal svébytnou a velice specifickou podobu. S tím souvisí také jeho akcentace experimentálních pedagogických inovací – své předměty i celé kurikulum se postupně snažil přetvářet podle dvou principů. Předně dle vybavení, které měl k dispozici – nemá smysl se příliš věnovat něčemu, co nemůže být podepřeno experimenty - a za druhé podle svého osobního zájmu. Učitel, který učí témata, která jej samotného zajímají, bádá v nich a čte o nich a případně se účastní i konferencí a publikační činnosti jsou ta, která mají být ve výuce akcentovaná. Tyto dva aspekty spolu většinou přirozeně souvisí a vytvářejí jednu z důležitých linek toho, co bychom mohli označit jako machovská pedagogická tradice. Mach velice dbal na aktivitu studentů a jejich samostatnou práci. Dokázal jim otevřít obzory, nadchnout, dát jim prostor pro samostatné bádání a být jim v  tomto ohledu oporou. Studentská aktivita nejen v  procesu učení, ale také experimentování je jednou z klíčových pilířů přírodovědného vzdělávání. Mach byl skvělý experimentátor a jeho hodiny byly právě tímto prvkem protknuty. 47


Přírodovědná gramotnost znamená schopnost kriticky sledovat fenomény v přírodě (či experimentu) a samostatně je kriticky analyzovat. Za svého pražského působení bylo pod jeho vedením obhájeno sedmnáct disertačních prací. Byl tedy člověkem, který se kontaktu se studenty nebál a dával jim dostatečný osobní prostor, ale současně se nesnažil všechnu pozornost strhávat na sebe a podporoval také ostatní kolegy, aby se studenty pracovali a řada významných fyziků během studií od Macha přešla k  jiným pedagogům, ale díky prvotnímu kontaktu s  ním měli přístup k experimentálnímu vybavení a především rychle získali osobnostní i odborné předpoklady pro pěstování vědy. Osobně se domnívám, že právě v těchto rysech může a má být takto koncipovaná pedagogika a didaktika přírodních věd – ale nejen jich – koncipovaná také dnes, po více než sto letech. Jestliže se někdy posměšně říká, že škola vypadá jako před sto lety, je třeba říci, jako jaká škola. Mach byl nepochybně fenomenální osobnost, která celému fyzikálnímu ústavu vtiskla jasnou a pevnou tvář. Když Einstein přijíždí jako profesor do Prahy, nepřijíždí na konkrétní vědecký program nebo univerzitu, ale především na Machovu stolici a to již řadu let po Machově odchodu z Prahy. Jeho pedagogický přístup pak charakterizuje Čeněk Strouhal, jeho kolega z  české části univerzity, také zdatný experimentátor: „K žákům svým byl Mach bez rozdílu národnosti vždy laskavý a podporoval je ve všeliké snaze vědecké s ochotou vskutku vzácnou.“

Jazyková otázka Ač se Machovy někdy přisuzuje boj proti češtině na univerzitě a po jejím dělení přešel (zcela logicky) na její německou část, je třeba říci, že proti výuce v češtině nijak nevystupoval

a lidé na jeho ústavu mohli i před dělení česky přednášet, což řada z nich také dělala. Rozdělení univerzity představovalo důležitý krok v  emancipaci českého kulturního a  vědeckého prostředí, ale ve skutečnosti bylo především otázkou prestiže. Mít vlastní národní univerzitu, kde se bude mluvit a učit česky, bylo pro velkou část národní politické representace i akademiků velkým lákadlem a nakonec se jim ho podařilo zrealizovat. Mach byl ovšem zásadním odpůrcem dělení univerzity především z důvodů prestižních, provozních, pedagogických a ekonomických. Jako rektor od roku 1879 dobře znal stávající problémy relativně malé a v řadě ohledů stále provinční univerzity a měl zcela jasnou představu o tom, že udržovat dvě knihovny, dvojí experimentální vybavení a řadu dalších materiálních věcí bude znamenat faktický úpadek kvality univerzity, což se také stalo. Dělení univerzity bylo spojené s vleklými spory o majetek a celkovým zhoršením mezilidských vztahů. Bezesporu učinil tu chybu, že národnostní otázku dostatečně nedocenil. Sám mluvil česky i německy (byť česky nepřednášel), jeho katedra (a celé oddělení fyziky) bylo dvojjazyčné, přednášky probíhali v tom jazyce, který preferoval přednášející. Rozdělení univerzity mělo pro celý intelektuální život v Praze relativně devastující vliv. Mimo úpadku materiálního vybavení i kvality výuky – k posílení obsazení kateder docházelo jen velice pozvolna, takže 48


přednášky a cvičení měli často lidé, které téma nezajímalo nebo mu příliš nerozuměli – došlo k odtržení dialogu mezi kvalitními studenty obou jazykových prostředí. Machův koncept dvojjazyčné univerzity, kde by bylo možné snadno pozvat zahraniční hosty, kde se mohou setkávat a vzájemně ovlivňovat nejlepší studenti, byl ve své době naivní a neudržitelný. Mach po rozdělení univerzity resignoval na rektorský post a dále se věnoval jen vědě a pedagogické praxi. Dvojjazyčná výuka se opět jako téma na všech stupních českého vzdělávání aktivně vrací a může být zajímavým diskusním příspěvkem směrem ke studentům a jejich představě o tom, jak by měla dobrá škola vypadat, tak směrem k určité strategii školy a jejímu dalšímu směřování.

Empiriokriticismus Mach je vnímán jako jeden z velice netradičních, ale výrazných filosofů, kteří měli velký vliv na formování moderních a postmoderních myšlenkových schémat či škol. Základní myšlenkou jeho přístupu bylo, že vše, co nebylo možné ověřit ze zkušenosti, zavrhoval, pouze jako pomocné myšlenkové konstrukty. Jediným předmětem studia fyziky i  psychologie jsou tak smysly přijímané počitky, jímž ale věda nemůže dávat žádný význam. Spolu se švýcarským filosofem Richardem Avenariem (1843–1896) je považován za vrcholného představitele tohoto pozitivistického směru. Takový přístup je pak označován jako empiriokriticismus, i když sám Mach zdůrazňoval, že neexistuje žádná jeho filosofie nebo psychologie, ale jen poctivá, experimentem podložená věda. Empiriokriticismus jednoznačně odvrhuje metafyziku, jako konstrukci zcela smyšlenou, umělou a zbytečnou. Jeho cílem je vytvoření přirozeného konceptu světa, k čemž může využívat pouze a jedině smyslové zkušenosti. Smyslem vědy pak není vysvětlení jednotlivých fenoménů, ale pouze odkrývání vztahů mezi nimi. Je zajímavé, že představoval dost možná posledního filosofa, který ke své teorii byl schopen vybudovat fyziku, rozvinout psychologickou teorii poznání a pěstovat konzistentní vědní teorii. Tento postoj se pak samozřejmě objevuje v celém jeho fyzikálním i psychologickém díle – bojuje proti atomistické teorii, neboť nikdo žádný atom neviděl a v jeho době pro něj nebyl žádný experimentální argument. Staví se proti konceptu absolutního času a prostoru, neboť jde jen o pomocné konstrukty axiomatického charakteru, nikoli o něco, co by mělo spojitost s experimentem atp. Experiment je tedy jediným argumentem, který je ve vědě relevantní a smysluplný.

Atomy, relativita a akustika Školsky zřejmě nejzajímavější je Machovo dílo fyzikální, ze kterého si dovolíme upozornit jen na některá vybraná témata. V roce 1887 se věnuje problematice pohybu projektilu vystřeleného ze zbraně, což je objekt pohybující se typicky rychleji nežli zvuk. Teoreticky odvozuje, že vzniká rázová akustická vlna. Ta má kónický tvar a úhel s osou je dán vztahem , kde c je rychlost zvuku a v označuje rychlost projektilu. Úhel byl později nazván Machův a poměr rychlostí je dnes 49


označován jako Machovo číslo. Jestliže uvažujeme o nadzvukovém pohybu, má Machova práce v této oblasti velký význam také dnes. Dokazuje, proč musí být nadzvuková letadla konstruována řádově pevněji a odolněji než těsně podzvuková, ukazuje jednu z důležitých charakteristik při akustických vlastnostech střelných zbraní atp. Mach byl odpůrcem konceptu absolutního prostoru a času, které vytvářely určité nehybné jeviště, na kterém se odehrávali všechny přírodní fenomény. Ukazuje, že prostor i čas vždy vztahujeme k něčemu jinému, tedy že má vždy relativní charakter. Věnoval se také původům setrvačných sil, které spojoval se vzdáleným působením hmoty ve vesmíru. Tato jeho práce inspirovala Einsteina při formulování teorie relativity a označuje se jako Machův princip. Velice zajímavý byl jeho přístup k  budování základních fyzikálních pojmů. Dobře si všímal toho, že ve fyzice se velice často pracuje s pojmy, které nejsou jasně definované. Každý umí dobře počítat s hmotností nebo silou, ale je obtížné říci, co to přesně je. Popis těchto základních veličin, ač třeba ne vždy přesný, patří mezi témata, který se lze ve škole dodnes věnovat a mají svůj velký význam, neboť pomohou ukázat, jakým způsobem jsou vybudovány přírodovědné teorie. Poslední oblast Machovy práce, kterou zmíníme, je systematická a tvrdá kritika atomistické teorie. V  době před rokem 1905 neexistoval žádný důkaz existence atomů, mimo některé oblasti fyziky, které pomocí nich mohly provádět nesmírně elegantní výsledky. Mach ale tvrdě zastával pozici, že žádné atomy neexistují, respektive, že jde o pomocné kvazičástice, které se hodí pro výpočty, ale nemají žádný reálný fyzikální obraz. Tento spor, který vyplynul pro existenci atomů, přitom není jen historickým exkurzem. Například Feynaman nebo Wheeler zastávali pozici, že existuje pouze jeden elektron a všechny naše pozorování elektronů jsou jen vhodnou interferencí vln, které jsou s touto jednou částicí spojené. Teorie jednoelektronového vesmíru je dodnes živá a matematicky přijatelná.

50


51


52


Niels Bohr: fyzik a filosof Niels Bohr patří mezi zakladatele kvantové mechaniky a moderní fyziky vůbec. Jeho zájem byl ale podstatně širší a lze jej označit také za výrazného filosofa a aktivního občana. Nejen co se týče organisace vědy, ale také díky jeho zásluhám na záchraně židů a podpoře židovských intelektuálů. Zatímco období před osvícenstvím je spojené především s osobnostmi polyhistorickými, které zasahovaly do značného množství oborů a oblastí, od umění, přes matematiku až po společenské vědy, tak specilaizace jednotlivých disciplín postupně tento fenomén vytlačovala. Niels Bohr je osobností, která toto pravidlo na jedné straně potvrzuje, neboť by bylo velice obtížné říci, že byl někým jiným než fyzikem, ale současně jej překračuje tím, že svému fyzikálnímu náhledu na svět dává širší kontext a souvislosti. Niels Henrik David Bohr se narodil 7. října 1885 v Dánsku v Kodani. Jeho otec Christian Bohr byl profesorem fyziologie na místní univerzitě, což zásadním způsobem ovlivnilo jeho další profesní nasměrování. Doma se u nich setkávali jak významní přírodovědci, tak také filosofové, umělci a další intelektuálové. Jeho otec rozhodně nebyl zájmově vyhraněnou osobností, naopak vyhledával interdisciplinární dialog, který postupně formoval také jeho syny. Od roku 1903 studoval fyziku na kodaňské univerzitě, kde získal v roce 1911 doktorát. Nelze říci, že by Kodaň v této době nebyla dobrým vědeckým pracovištěm, ale současně nešlo o univerzitu ani dostatečně bohatou, ani progresivní. Bohrový štěstím bylo, že získal místo v Cavendishově laboratoři u Rutherforda, což bylo nejlepší místo své doby. A to jako co se týče personálního, tak také materiálního vybavení. V tomto kontextu lze říci, že Cavendishovy laboratoře produkovaly geniální osobnosti, které také usazovali do svého čela, ale současně tyto osobnosti měli jen relativně málo pochopení pro generace nastupující. Thomson měl výhrady k  Rutherfordově práci, Rutherford k  Bohrově atp. Přesto pobyt zde odstartoval řadu vědeckých revolucí a nejinak tomu bylo také u Bohra. Na základě Rutherfordovy práce zde publikoval v roce 1913 svoji klíčovou práci, ve které se věnuje problematice absorpce alfa záření. Publikace měla tři díly a Bohr v  ní přišel také s teorií, že fyzikální vlastnosti každého prvku lze popsat jediným číslem, které je celočíselným násobkem elementárního náboje. Publikuje svůj model atomu, vysvětluje kvantování a vyzařování ve spektrálních čarách. Jeho práce je průlomová, odvážná, ale obtížně zpochybnitelná. V toce 1916 je již profesorem fyziky v Kodani, kde o čtyři roky později začne budovat svůj Ústav teoretické fyziky. Ústav jej donutila opustit až okupace Dánska Německem. Za dramatických okolností prchá do letecky do Švédska a pak do USA. V laboratořích v Los Alamos pracoval na vývoji atomové bomby. Po skončení války, až do své smrti v  roce 1962, proti zneužití jaderné energie bojoval. Bohr měl řadu zajímavých pedagogických i vědeckých vlastností. Předně byl skvělým přednášejícím, který studentům rád kladl otázky. Když některý student špatně odpověděl, následovala obvyklá fráze „To je velice zajímavé, ale zkusil jste uvážit…“. Tento model 53


komunikace se studenty byl spojen s velkým vzájemným respektem a měl velký vliv na rozvoj samostatného myšlení jeho kolegů. Jako ředitel institutu pracoval s velkým zapálením, nerespektoval denní či noční dobu, což bylo pro řadu jeho hostů, se kterými vášnivě řešil problémy fyziky, velice náročné. Přesto dokázal v  relativně skromných podmínkách vybudovat místo, kam se sjížděli všichni, kdo s nově se rodící kvantovou mechanikou měli něco společného. V tomto kontextu je možné zmínit ještě jednu historickou zajímavost. Bohr uměl vždy pracovat na optimálním financování svého ústavu, takže jeden čas se zaměřoval také na zoologické výzkumné otázky a vědy o živé přírodě. Sponzorem institutu se stal také místní pivovar. Z  rodinného života Bohra je třeba zmínit ještě rok 1912, kdy se oženil s Margrethe Norlundovou, se kterou měl šest synů. Aage Niels Bohr po něm převzal řízení institutu v Kodani a také získal Nobelovu cenu za fyziku. Stejně jako jeho otec (ten obdržel cenu v  roce 1922) ji získal za studium struktury atomů v  roce 1975. Aage byl svému otci pomocníkem v době celé světové války, podílel se s ním na projektu Manhattan a pracoval pod ním (po konci války) na institutu.

Bohrův model atomu Bohr se u Rutheforda věnoval problematice radioaktivního záření, ale také tématům příbuzným. Zcela zásadní byla otázka, jak je možné, že jsou všechny atomy téhož druhu stejné, proč jsou stabilní a jakým způsobem zdůvodnit jejich čarová spektra. Bylo tak nutné vytvořit nový model atomu, který by na tyto zásadní otázky mohl spokojivě odpovědět. Rutherfordův model nejen že byl problematický z hlediska spektroskopického – jak absencí důvodů pro stále stejné orbity, tak tím, že elektron vyzařoval nutně spojitě, nikoli diskrétně, tak také pro klasickou elektrodynamiku (sám Rutheford si byl těchto problémů vědom a upozorňovala na to, že jeho model je jen provizorním a že odkazuje na jediná v té době experimentálně známá data). Podle Maxwellovy teorie by byla životnost atomů velice krátká – v čase okolo 10-16 sekundy by (v nerelativistickém případě) došlo ke zřícení elektronu do jádra. Atomy jsou ale zjevně stabilní, takže bude zřejmě hledat východiska mimo klasickou elektrodynamiku. Připomeňme, že to však byla právě ona, která umožnila jak Thomsonův odhad velikosti atomu, tak pozdější Ruthefordův výpočet rozměrů jádra. Triviální odvržení klasické mechaniky a elektrodynamiky by bez alternativního fyzikálního postupu situaci nijak nevyřešilo. Bohr se nebojí jít odlišnou cestou, než jeho současníci a hledá přístup nový, originální, možná až paradoxní. Axiomaticky zavádí dva postuláty. První postulát se týká existence základních (stacionárních) stavů atomů. Jde o takové stavy, ve kterých atom nevyzařuje žádnou energii. Tato myšlenka je ale evidentně neslučitelná se základy elektrodynamiky (nabytá částice pohybující se po zakřivené trajektorii vyzařuje energii). Přesto dobře dokáže odstranit velkou část problémů, o kterých jsme již psali výše. Druhý postulát se týká absorpce a emise elektromagnetického záření, které je důsledkem přechodu mezi jednotlivými hladinami v  elektronovém obalu. Důsledkem tohoto postulátu je jednak kvantování energie v atomech, což bylo zcela v souladu s Planckovou 54


hypotézou, ale především vysvětlení emisních a absorpčních čarových spekter. Energie označují hodnoty potenciální energie stacionárních stavů, tedy stavů, ve kterých nedochází k vyzařování. Matematicky můžeme moderně druhý postulát zapsat jako: ∆E=hf=|Epočáteční- Ekoncová | Bohrův model atomu vodíku dokázal vysvětlit existenci spektrálních čar i jejich diskrétní strukturu a konkrétní hodnoty energie. Díky jeho poznatkům bylo možné spočítat Rydbergovu konstantu, což činí sám Bohr ve svých článcích. Zprostředkovaný dopad především na astrofyziku, spektroskopii nebo chemii není třeba nějak zvlášť zdůrazňovat. Také mechanické možnosti užití dvou postulátů při jejich implementaci do praktické fyziky jsou značné. Bylo možné snadno vypočítat poloměr (vodíku podobnému) atomu v základním stavu a=(4πε0 ℏ2)/(me e2 ), čemuž odpovídá hodnota asi 5,3 10-11 m), také ve vybuzeném ( ) a hodnotu energií na těchto drahách. Díky tomu se lze snadno dostat k frekvencím vyzařování mezi přechody, tedy opět k souladu se spektroskopickými pozorováními. Experimentální potvrzení postulátů přišlo na základě měření spektrálních čar a excitačních energií rtuti, které provedli Herz a Franck v letech 1914-1919. Bohrův model atomu byl prvním, skutečně významným modelem, který do fyziky zavádí pojem kvantování, jako základní a zcela fundamentální předpoklad popisu světa. Jakkoli se později ukázalo, že u složitějších atomů není možné takto jednoduchý postup použít, vytyčil Bohr cestu, kterou začala ubírat téměř celá částicová fyzika. Bohrův model atomu je jednoznačně tím nejznámějším, s čím se setkává téměř každý a je obsahem i učebnicových kurzů. Přitom se velice málo zdůrazňuje jeho význam jak v oblasti implementace kvantování, tak také v návaznosti na spektra a další vlastnosti atomů, které velice rychle akcentovali rozvoj vědy a techniky. Stejně tak je škoda, že se běžně neuvádí celý fyzikální příběh, který Bohra k jeho modelu přivedl.

Princip komplementarity Jednou ze stěžejních myšlenek Bohra, která se nachází na pomezí fyziky a filosofie je princip komplementarity. Jednotlivé fenomény světa můžeme často popsat různými způsoby – světlo se chová jednou jako vlna, pak zase jako částice. Běžná interpretace by mohla být dvojí – buď jeden z popisů světu nedopovídá a je třeba jej odmítnou jako neadekvátní, nebo naopak je možná libovolná interpretace podle toho, která se zrovna matematicky více hodí, ale ke světu to nemá žádnou relevanci. Bohr přichází z pojetím komplementárním – jeden fenomén je možné popsat více způsoby či paradigmaty, které se vzájemně mohou podpírat a dohromady vytváří základní koncept poznání. Člověk je nucen poznávat svět komplementárně a jen ve světle tohoto poznání může – různé paradoxní modely spojovat dohromady. Světlo je tedy skutečně vlnou i částicí, jen toto poznání dohromady vytváří kompletní obraz přírody. 55


Sám Bohr k tomu uvádí: „Šlo o inspiraci k  hlubokému porozumění jednoty, která je východiskem pro všechnu lidskou touhu po poznání, bez ohledu na to, zda je jeho hladina manifestována skrze tak široce odlišné lidské prostředky, jakými jsou biologie, fyzika, filologie a filosofie.“ Toto doplňování se různých pohledů představuje zcela zásadní koncept epistemologického rámce Bohra jako vědce a filosofa. Není možné zkoumat jen drobné fragmenty nebo hledat jeden popis světa, je třeba synteticky propojovat různé ideje a vytvářet z nich co možná nejkomplexnější pohled na svět. To neznamená resignovat na hledání pravdy ve jménu nekonečného množství partikulárních pravd, ale skládat různé střípky pravdivých výpovědí, které dohromady budou vytvářet jeden celek. Jde o paradigma vědecké práce i poznání zcela zásadní, které nejen že by se mělo objevit ve středoškolských kurzech fyziky i filosofie, ale především by mělo být určitou prolegomenou celého vzdělávání, které by mělo být koncipováno tak, aby na základě dílčích fragmentů student mohl systematicky poznávat svět a jeho strukturu, vlastnosti a fungování a sám se v něm mohl orientovat.

Kodaňská interpretace kvantové mechaniky O posledním tématu se zmíníme jen relativně krátce. Jde o jednu z možných interpretací kvantové mechaniky. Samotný pojem Kodaňská interpretace není jednoznačný a historicky není možné říci, že jde o pozici, kterou zastávali například společně Bohr, Sommerfeld čí Heisenbergem. Přesto jsou základní ideje zřejmé. Objekty mikrosvěta je možné popsat pomocí vlnové funkce. Druhá mocnina absolutní hodnoty této funkce má význam hustoty pravděpodobnosti. Co přesně popisuje vlnová funkce samotná, tedy jaký je její fyzikální význam je nejasné. Pravděpodobnostní interpretace přitom není něčím provizorním nebo odkazem na určitou neznalost problému, ale fundamentální součástí přírody, která má probabilistický charakter. Proti tomu stojí známá Einsteinova věta, že nevěří, že by Bůh hrál s vesmírem kostky, dokonale ilustruje to, o co v Kodaňské interpretaci kvantové mechaniky jde. Mezi současnou odbornou veřejností je Kodaňská interpretace zřejmě nejpřijímanější nebo nejběžnější výklad kvantové mechaniky. Všechny ostatní varianta a přístupy pro popis této části fyziky lze označit mnohem výstředněji než právě tuto pravděpodobnostní interpretaci.

Závěrem Bohr je mimořádně zajímavou osobností jak fyzikální, tak také filosofickou. Šlo mu vždy o pochopení světa kolem sebe, ale nikdy neakcentoval jen jedinou možnou cestu k popisu skutečnosti. Nebál se přitom konstrukcí, o kterých věděl, že mají slabá místa, jsou nejasné a naivní, ale přesto mohou nabídnout nečekaný pohled na svět. Skutečné vědecké revoluce nebo raptury ve vědě vznikají právě z těchto fundamentálně odlišných, většinou ne zcela dotažených a promyšlených nápadů. Jeho princip komplementarity by pak mohl představovat určité pedagogické východisko pro výuku ve škole, kdy jednotlivé pohledy dílčích věd, paradigmata, výroky, experimenty 56


a fenomény společně vytvářejí mozaiku poznání, které je spojené kritickým a pevným přístupem k realitě.

57


58


Kurt Gödel: ten, který změnil chápání matematiky Brněnský rodák Kurt Gödel zásadním způsobem přispěl k tomu, jak chápeme matematiku, k možnosti implementovat logiku do algoritmů v počítačích i k otázce, zda existuje Bůh. Židovský matematik byl přitom plachým podivínem, člověkem mimořádně křehkým a zranitelným. Kurt Gödel se narodil 28. dubna 1906 jako druhé dítě (měl staršího bratra Rudolfa) Marianny a Rudolfa Gödelových v Brně. Otec byl ředitelem v textilní továrně, ale rodina původně nepocházela z  bohatých poměrů. Šlo o typický kariérní růst, který byl v  době průmyslové revoluce v  Brně a rozvoje středostavovské intelektuální třídy v  Moravském Manchesteru možný. Jejich matka velice dbala na umění a vzdělanost, což se snažila předat také svým dětem. Ač nebylo domácí prostředí klasickým intelektuálním prostorem, oběma bratrům umožnilo samostatné studium a vidění světa. V Brně absolvoval základní i střední školu (evangelickou, německou), kde se mu dostalo dobrých základů pro univerzitní studia ve Vídni. Na své rodné město v podstatě zanevřel, vracel se do něj jen nerad a v nejnutnějších případech. Naopak Vídeň mu přirostla k srdci a stala se jeho druhým domovem. Studoval matematiku, především pak matematickou logiku a pod vlivem Vídeňského kroužku se nemohl dostat k jiným problémům, než jsou meze matematiky a možnosti její axiomatické výstavby. S nástupem nacismu a nacionalistických nálad nebylo možné v Rakousku pro židovského matematika dále zůstávat. Jednou byl dokonce účasten kamenového útoku, což jím hluboce zatřáslo. Odchází proto do Princetonu, kde se v té době pohybuje velká část vědecké elity. Vznikne zde hluboké přátelství mezi ním a Albertem Einstenem, které se pak projeví v jeho práci. Einstein se jej snažil získat jako pro fyziku, tak také pro specifický filosofický přístup ke světu. V oblasti relativity se věnuje speciálním řešením rovnic, které předpokládají rotující vesmír. V takovém vesmíru by bylo možné cestovat časem a vznikaly by v něm časové smyčky. Tyto výpočty provádí v době, kdy nejsou známy základní parametry vesmíru (pochybnosti o přesnosti jejich určení panují dodnes), ale je nutné říci, že jej pragmatická rovina jeho výpočtů příliš nezajímala. Šlo jen o to ukázat, že rovnice popisující interakci časoprostoru a hmoty mají i zajímavá řešení, která nemusí být na první pohled snadno postřehnutelná. Bylo by jistě zajímavé uvažovat o tom, jaké vlastnosti by měl vesmír, kdyby tyto časové smyčky obsahoval. Jeho součástí by nesporně byla možnost zabít svého vlastního dědečka (viz tzv. grandfather paradox), takže zásadní změna struktury kauzality jako takové. Toto poznání, že gravitační rovnice obsahují i širokou škálu vesmírů, které jsou rotační a rozpínají se, jej vedl k hlubším úvahám o tom, co je čas, jaké je spojení mezi matematickým řešením rovnic a fyzikální realitou a v  neposlední řadě také o následcích, které by tato řešení měla. Zajímavé je, že po smrti Einsteina se této problematice postupně přestal věnovat a svou pozornost zaměřil na fenomenologii a ontologický důkaz Boží existence. Umírá počátkem roku 1978 ve věku 71 let. Na rozdíl od své ženy do Evropy zásadně necestoval a všechny návštěvy, včetně příbuzných, musely jezdit za ním. Původně pohodlný život v prestižním prostředí Institutu teoretických studií se pro něj stává náročným – je 59


vyhledávanou osobností, jednou z nejvýraznějších kapacit pracoviště, což na něj vytváří velký vnitřní tlak. Trpí paranoiu, myslí si, že jej chce někdo otrávit jídlem. Při jedné z cest své manželky do Evropy odmítá jíst a v Princetonu v podstatě umírá na podvýživu, která akcentuje jeho další zdravotní problémy.

Hilbertův program Matematika na počátku dvacátého století měla jednoznačný cíl, totiž udělat ve své struktuře pořádek a pomocí axiomů ji celou jednotně vybudovat. Přístupy klíčových osobností se lišily spíše v detailech, tedy v tom, kterou z matematických disciplínu budou pro budování jednotného systému využívat, než ve víře, že tento cíl je splnitelný. Velká část tato koncipovaných kompendií matematiky zahrnovala pouze první díl, tak jak měl jazyk matematiky popisovat stále více problémů se vše neúměrně komplikovalo a zdálo se, že nedotažení ambiciózního programu je spíše otázkou slabé vůle autorů. Tehdejší představa (a dovolím si tvrdit, že i představa většiny populace dnes) byla taková, že matematika je lidmi vymyšlený, dokonale logický systém vět a tvrzení, které umožňují dokázat (tedy odpovědět na otázku) vše, co je součástí tohoto systému. Zůstane tak jen několik málo axiomů, které jsou potřebné pro definování základních operací (například předpis, jak se sčítá). To, na čem nepanovala shoda, bylo, zda jde o jednoznačně definovanou množinu axiomů, nebo zda je možné vybudovat různé matematické přístupy s různými axiomy a pak hledat vztahy mezi nimi. V roce 1900 vyhlásil David Hilbert, významný britský matematik, program, který se dodnes označuje po jeho osobě. Šlo o soubor problémů, které bylo třeba v  matematice vyřešit, aby bylo možné ji konzistentně vybudovat. Na první pohled šlo přitom spíše o  drobné technické záležitosti než o fundamentální matematické problémy. V  roce 1931 ale přišel Gödel se svými dvěma větami o neúplnosti, které učinily celou snahu zcela zbytečnou, naivní a neproduktivní. Pokud budeme celou problematiku elementarizovat, tak lze říci, že z první věty plyne, že žádný formální systém nemůže být úplný a bezesporný současně. Toto tvrzení tak zcela ničí celý Hilbertův program a zásadně mění představu o tom, co to matematika je a jakým způsobem funguje. Druhá věta má pak možná ještě podivnější závěr, totiž že bezespornost formálního systému nelze uvnitř tohoto systému dokázat. Téměř půlstoletí systematické práce, která měla vybudovat logickou strukturu celé matematiky, se tak jevila jako téměř zbytečná. Místo, aby matematika byla královnou věd, stala se spíše jednou ze zajímavých jazykových disciplín. Skutečnost, že v  nějaké teorie zbývá vysvětlit jen několik drobností, aby byla úplná, a tyto drobnosti ji nakonec zcela zhroutí a donutí vědu hledat zcela jiné řešení, je fenomén známý z řada dalších oblastí, například z fyziky.

Gödelovo číslování a rekurze Kurt Gödel je také významnou osobností informatiky a to především díky dvěma významným matematickým objevům či postupům. Tím prvním je tzv. Gödelovo 60


číslování, které je unikátním kódovacím systémem, který umožňuje jednoznačný převod mezi formulemi a čísly. Pomocí rekurzivních funkcí „převádí logiku na aritmetiku“. Tím, že je možné převést logickou strukturu na aritmetickou, se otevírá možnost pro její snadné počítačové zpracování. Překladače programovacích jazyků právě tento princip aktivně využívají. Tak jako Descartes dokázal propojit algebru a geometrii do analytické geometrie, čím otevřel zcela nové perspektivy matematiky jako takové, tak také Gödel provedl významné propojení dvou, do té doby příliš nesouvisejících oblastí matematiky. Druhou významnou oblastí, které se Gödel věnoval, je práce s rekurzí. Matematické funkce je možné definovat buď standardním způsobem, nebo sebe vztažně, tedy rekurzivně. Příkladem rekurzivní funkce je výpočet faktoriálu: f(N): pokud N = 0, potom výsledek = 1, jinak f = N * f(N - 1) Jak je vidět, funkce f volá sebe sama, je pomocí sebe sama definovaná. Obecně platí, že každou funkci lze převést na rekurzivní a naopak. Rekurzivní funkce přitom hrají významnou roli v  praktickém programování, neboť řadu úloh lze řešit pomoci nich podstatně jednodušeji a efektivněji, než v případě klasického iterativního (tedy postupného) přístupu. V  současnosti většina vyšších programovacích jazyků rekurzy v  určité formě podporuje a umožňuje, některé programovací jazyky, jako například Lisp, jsou na přímo na rekurzy založené. Obě oblasti, ve kterých přispěl rozvoji informatiky, jsou zcela zásadní a lze říci, že představují určitý fundament, na kterém staví celá teoretická část této vědy. Ta současně čerpá z jeho prací v oblasti logiky, která je nedílnou součástí návrhu složitějších struktur. Po brněnském rodákovy je pojmenován jeden ze dvou významných logických programovacích jazyků Gödel, který se užívá především pro vývoj umělé inteligence.

Důkaz Boží existence Na tomto místě si dovolíme připojit ještě základní obrys jedné zajímavé charakteristiky Gödelovy práce, totiž jeho ontologický důkaz Boží existence. Jde o důkaz apriorní, to znamená, že není nijak vázán na konkrétní vlastnosti poznatelných jsoucen a vychází jen z logické analýzy nejobecnějších principů, v tomto případě vlastností. Je založená na třech větách a pěti axiomech. Stejně jako další díla tohoto matematika a logika, má přísně logickou formální strukturu, takže nabídneme spíše povrchní exkurz do základní ideje, než nějaký podrobný popis. Axiomy bychom mohli shrnout do následujících bodů: •

Jestliže je nějaká vlastnost pozitivní, potom její negace pozitivní není.

Každá vlastnost, která zahrnuje nějakou pozitivní vlastnost, je pozitivní.

„Být jsoucnem božské povahy“ je pozitivní vlastnost. 61


Je-li nějaká vlastnost pozitivní, potom je nutně pozitivní.

Nutná existence je jistě pozitivní vlastnost.

První definice říká, že esence je hlavní vlastností jsoucna, neboť všechny ostatní vlastnosti se vyskytnou všude tam, kde je právě esence bytí. Druhá definice tvrdí, že Bůh je koncentrací všech pozitivních vlastností. Jinými slovy – je-li nějaká vlastnost pozitivní, Bůh ji jistě má. Třetí definice rozlišuje jsoucna na nutná a nahodilá. Jsoucno má určitou vlastnost (nutnost), pakliže má esenci a jeho bytí je nutným důsledkem této esence. Z nich je pak možné vyvodit tři teorémy. První teorém říká, že vždy existuje jsoucno, které má dobrou vlastnost. Pokud tedy zvolíme nějakou pozitivní vlastnost, bude vždy existovat jsoucno, které ji má. Zde se může objevit námitka podobná jako u Anselma, tedy ta s nejdokonalejším ostrovem.1 Druhý teorém říká, že existence je součástí (esencí) božské podstaty (substance). Jde o klasický teologický konstrukt, kdy o Bohu hovoříme jako o jsoucnu, kde esence a substance jsou jedním. Od tohoto tvrzení je jen krůček k tvrzení, že jsoucno Božské podstaty, tedy Bůh, existuje nutně. Důkaz Boží existence od Gödela jistě nebude patřit mezi základní učební látku gymnazistů, ale na školách s rozšířenou výukou filosofie nebo na školách církevních, své místo jistě najde, jako jedna z  praktických ukázek moderních důkazů. Její smysl a pozice v  kulturní tradici bude ale zřejmá jen tehdy, pokud bude položena do širšího kontextu práce jak Anselma, tak Scotuse či Tomáše Akvinského.

Závěrem Gödel nepochybně patří mezi zajímavé a významné osobnosti spojené s českým prostředím, které mají současně silně interdisciplinární charakter – ovlivnil zásadním způsobem matematiku, filosofii, logiku, má významný přínos pro informatiku i fyziku. Na druhou stranu je jeho dílo silně formální a při práci s primárními prameny nesporně náročné a pro středoškoláky i širší veřejnost obtížně stravitelné. V popularizačních rovině ale jde o jednu ze zajímavých osobností, na kterých se dá ukázat význam vztahu mezi jednotlivým vědami a přístupy. Zcela stěžejní je pak jeho význam pro vnímání matematiky v kontextu ostatní věd a její metodologické omezení, což je něco, co by mělo být součástí širší intelektuální výbavy každého člověka.

1 Anselm říká, že Bůh je to, nad co nic většího nelze myslet. To, nad co nic většího nelze myslet existuje jistě v nahlédnutí (můžeme o to spekulativně přemýšlet), což ale ve vztahu ke všem existujícím jsoucnům znamená, že to existuje nutně skutečně. Bůh tedy existuje a existuje nutně. Proti tomuto konstruktu lze mít řadu námitek – například: může existovat nejdokonalejší ostrov. Stejným postupme lze dojít k tomu, že existuje ostrov, který je nejdokonalejší a to nutně. Anselm proto zavádí diferenci mezi nutnými a nahodilými jsoucny, ale další kritiky tím neumlčí. Není například jasné, proč by existence jsoucen měla tvořit přísně uspořádanou množinu, Kant upozorňuje na zamlčený argument vztahu věci samotné a jejího bytí,…

62


63


64


Pierre Teilhard de Chardin: věda a víra Pierre Teilhard de Chardin patří nepochybně mezi nejvýraznější myslitele dvacátého století. Integrálně v sobě spojuje filosofa, teologa, archeologa a biologa do jedné komplexní osobnosti. Může být vnímán jako příklad toho, že poznatky jednotlivých věd mezi sebou mohou vzájemně interagovat a ovlivňovat se. Zřejmě jen velice obtížně bychom v  dějinách dvacátého století našli katolického kněze, který by tak zásadním způsobem ovlivnil myšlení jak vědců, tak také filosofů a teologů, jako jezuita Pierre Teilhard de Chardin. Narodil se 1. května 1881 ve francouzském Orcines, jako čtvrté ze sedmi dětí. Celou jeho životní dráhu silně nasměrovali rodiče. Matka byla velice nábožensky založená, otec byl typickým francouzským aristokratem druhé poloviny 19. století. Nejen že pečoval o své panství, ale intenzivně se zabýval především geologií. Nadšení pro vědu bylo v těchto společenských kruzích na jednu stranu společensky vítané, ale také (alespoň u jeho otce) jednoznačně upřímné.   V roce 1899 nastoupil do jezuitského noviciátu v Aix-en-Provence, avšak již v roce 1901 musel rodnou zemi opustit (jesuité nesměli ve Francii provozovat noviciát a byli celkově perzekuováni) a ve formaci a studiu pokračovat ve Velké Británii. Mezi lety 1905–1908 učil fyziku a chemii na jezuitské koleji v Káhiře v Egyptě. Ve svých studiích pokračoval mezi lety 1908–1912 v Hastingsu, kde se věnoval teologii a v roce 1911 byl vysvěcen na kněze. Poté od 1912 do 1914 studoval geologii a pracoval v paleontologickém oddělení přírodovědného muzea v Paříži. Jeho akademická dráha byla narušena čtyřmi lety strávenými na frontě. Za svoji odvahu dostal Řád čestné legie. Roku 1922 se stal doktorem přírodních věd. V roce 1923 poprvé navštívil Čínu, kde také mezi lety 1926–1945 dosáhl největších objevů, když se podílel na nalezení a identifikaci sinantropa, tedy člověka čínského. V této zemi také prožíval druhou světovou válku. Od roku 1951, až do své smrti v roce 1955 žil v New Yorku. Už za života se setkával na jedné straně s uznáváním svých vědeckých kvalit, ale také odmítáním některých svých názorů – ať již jde o otázky dědičného hříchu, či evoluce a jejího vztahu k otázce vykoupení a spásy. Dodnes je vnímán jako nábožensky kontroverzní osobnost, která má jak své zastánce, tak také intenzivní kritiky. Pro jeho životní dílo je zcela zásadní snaha o syntézu vědeckých poznatků. Přichází do světa, kde jednotlivé vědy mají již jasně definované hranice a metodologie, ale vnímá, že věda jen velice obtížně nachází odpovědi na zásadní otázky, jako – kdo je člověk, co je štěstí a jak ho dosáhnout. V jeho případě nejde jen o filosofické spekulace, ale skutečně o  jakousi variantu novodobého encyklopedismu – shromáždit poznatky z různých vědních oborů a vytvořit jejich syntézu. Pro středoškolský výklad je možné využít především témata historická a archeologická, dále studium evoluce v biologii a také otázky filosofické – od antropologie, přes fenomenologii až po filosofii vědy nebo výchovy. Především na církevních školách pak lze těžko pominout náboženská témata dědičného hříchu, evoluce lidstva nebo směřování k bodu Omega. 65


Evoluční koncept: etika, environmentální výchova, biologie Velice zajímavé téma, které se ve vztahu k de Chardinovi nabízí je reflexe evoluce a její začlenění do celkového přístupu k poznání světa. De Chardin odmítá evoluci ve smyslu náhodné kombinatorické úlohy a upozorňuje na to, že toto vulgární pojetí je matematicky i přírodovědecky neuhajitelné. Evoluce musí mít nějaký směr a cíl, komplexnější program výběru vhodných cest, než jen prostou metodu volby všech možný kombinací. Evoluce je podle něj vlastní celému vesmíru i lidstvu jako takovému, vše co je hmotné podléhá určitému evolučnímu procesu a je úkolem vědy tento proces popsat. Od vývoje a  zniku hvězd (ve středoškolské fyzice či zeměpisu téměř zapomenuté téma), až po vývoj druhů živých organismů. Je plně v kompetenci vědy popisovat jednotlivé vývojové fáze, mechanismy a procesy, které k tomuto vývoji vedou. Jeho evoluční pojetí má ale také řadu dalších dopadů. Upozorňuje, že jsme složeni ze stejného materiálu, jako zbytek vesmíru. Uhlík v našem těle byl možná součástí hvězd z CNO cyklem, vodík je možná starý podobně jako kosmos. To přirozeně implikuje lidskou vazbu k všemu, co je tvořené z hmoty. Člověk je správce světa, nikoli jeho uchvatitel, je složen ze stejných částeček, jako okolní svět a proto za něj nese zodpovědnost. U francouzského filosofa tato teze získává náboženský rozměr – „člověk je spolutvůrcem světa, aktivním participantem na procesu stvoření“. Jde o určité základní východisko v environmentální výchově, na kterém je možné dobře stavět a které je obtížné exaktně narušit. Mimo této ekologické starosti o celý svět a péči o něj, nabízí evoluční přístup také řadu dalších témat, se kterými de Chardin pracuje. Předně přemýšlí, v  čem se liší člověk od zbytku přírody. Jedním z  podstatných rozdílů je existence reflexivního vědomí, tedy schopnosti přemýšlet o sobě samém a svém chování, což je něco, co běžně označujeme (byť trochu nepřesně) jako svědomí. Opět se tak nabízí diskusní téma existenci nebo neexistenci svědomí, ale také nad samotným problémem diference člověka a ostatní přírody. Liší se od ní nějak? Jaké má tato odlišnost etické důsledky? Je-li lidstvo vytvořené ze stejného materiálního substrátu, je nemyslitelné, aby bylo eticky obhajitelné individualistické pojetí člověka. To neznamená, že člověk nenese odpovědnost za to, co dělá, jak se chová, jak myslí atp., ale že nese spoluzodpovědnost za své okolí a ostatní lidi. Tak jako je imperativem péče o přírodu a její správa, nesmí být z této péče vyňat druhý člověk nebo celé lidstvo. Filosof často připomíná význam rozmanitosti, provázanosti myšlenek, činů a aktivit, které vedou – jak sám říká – k  růstu noosféry (zjednodušeně společného vědomí, světa idejí a společných znalostí). Jinými slovy, otázka evoluce není jen problematikou biologickou a fyzikální, ale otázkou podstatně komplexnější a složitější. Především v humanitně orientovaných třídách může taková expozice problematiky pomoci s  motivací studovat přírodní vědy a naopak ve třídách přírodovědných lze akcentovat vzbuzení zájmu o zjištění, jak přírodní vědy mohou ovlivňovat celou společnost a lidské myšlení jako takové.

66


Kdo je otcem internetu? Na tomto místě si dovolíme krátký návrh tématu, který by odborníci na de Chardina zřejmě velice problematizovali, totiž vztah noosféry a internetu. Noosféra může být vnímaná jako prostor, ve kterém se propojují lidské myšlenky a znalosti, na kterém participuje celý svět. Sám autor ji chápe ale důsledně ontologicky, nikoli informačně, ale přesto se velice rychle rozšířila představa, že de Chardin je určitým myšlenkovým otcem internetu, což může být nepřímo pravda, neboť jeho myšlenky silně resonovaly v americké společnosti a mohly mít inspirativní vliv. Internet lze v tomto kontextu vnímat jako médium, které umožňuje lidem snadné získávání informací o čemkoli, co potřebují. Věda již není záležitostí úzké skupiny vyvolených, ale může na ní spolupracovat a spolupodílet se každý. Prostřednictvím služeb jako je Scholar či arXiv máme přístup k aktuálním vědeckým poznatkům, můžeme snadno publikovat své myšlenky, budovat sociální sítě. Sledování zajímavých osobností a vědců na internetu, ať již prostřednictvím Facebooku, Twitteru nebo třeba specializované služby Researgate, může každého člověka vtáhnout do vědecké komunity, což je jedno z důležitých témat, které de Chardin akcentuje. Může tak být impulsem jak pro první kontextuálnější systematické seznámení se s internetem jako místem výměny myšlenek a budování vědeckých komunit, tak také odrazovým můstkem pro diskuse nad tématy společensky širšími, jako je svobodný přístup k  informacím, publikační etika, OpenAccess atp.

Archeologie Pokud bychom měli samotnému de Chardinovi přisoudit nějakou jednoznačnou profesy, pak je možné říci, že největších úspěchů ve vědě dosáhl jako archeolog a paleontolog. Tak jako vývoj hvězd je téma, které je sice zajímavé a důležité, ale ve škole se téměř neučí, tak také archeologie představuje jednu ze základních metod vědeckého bádání v historii, ale téměř se nezmiňuje, což je škoda. Jde přitom o oblast, která má velice zajímavý interdisciplinární charakter. Od vztahu ke geografii a GIS (geografické informační systémy), pomocí kterých lze provádět dálkový průzkum Země a hledat zajímavé velké struktury, až po uhlíkové datování nebo digitalizaci a studium nalezených artefaktů. Není zřejmě nutné, aby byl každý student dopodrobna seznámen s moderními archeologickými metodami, ale procházku s detektorem kovu by si mohl užít téměř každý a základní seznámení s metodami je nezbytné, jestliže má být výuka historie založená na důkazech, které se studenti učí společně nějak interpretovat a nikoli jen na příběhu, který již vymyslel a předložil někdo jiný. Jistě tato pečlivá cesta není možná vždy, ale rozhodně ji stojí za to alespoň někdy využít. Tak jak de Chardinův objev sinantropa přispěl k pochopení vývoje člověka, mohou některé aktivity v terénu a větší pečlivost věnovaná moderním metodám přispěti k tomu, že se žáci začnou o dějiny zajímat mnohem pečlivěji a angažovaněji. Překročí tak rámec pamětné disciplíny, bez potřeby intelektuálního výkonu a stanou se pro ně zábavnou interpretační, 67


na důkazech a hledání faktů (včetně jejich kritického posouzení) postavenou otázkou poznání.

De Chardinova specifikcá fenomenologie De Chardin je řazen mezi filosofy buď fenomenologické, nebo personalistické. Vzhledem k tomu, že druhá skupina je spíše okrajovou a z fenomenologie silně čerpající myšlenkovou školou, přidržíme se vnímání francouzského jesuity jako fenomenologa. Představení jeho pozice a názorů jistě nemá nahradit seznámení se s  klíčovými osobnostmi jako je Husserl, Lévinas a u nás především Patočka, ale může relativně pěkně ilustrovat některé fenomenologické přístupy na příkladech dobře pochopitelných a vztahujících se k  přírodním vědám a člověku, což jsou zřejmě dvě největší (sekulární) de Chardinova témata. Základní myšlenkou fenomenologie je sledovat jednotlivé jevy ve světě kolem nás a snažit se je popsat pomocí další fenoménů. Současně je třeba si uvědomit, že lidské nazírání těchto jevů není jen nazírání věcí samotných, ale současně se zde projevuje řada dalších faktorů – zkušenost člověka, vztah k dalším pojmům a jevům, psychologické nastavení člověka atp. Do popředí se také dostává téma možností a limitů poznání, vztah mezi světem idejí a světem „moderní vědy“. Tedy distinkce, která je u de Chardina akcentována jako poměr mezi noosférou a biosférou. Tím, že de Chardin sahá většinou po příkladech a fenoménech z  přírodních věd, je praktické aplikování fenomenologie relativně snadno pochopitelné a stravitelné. I když samozřejmě vyžaduje četbu samotného autora, byť by mělo jít jen o dílčí kapitoly. V tomto ohledu lze doporučit například Vesmír a lidstvo, které vyšlo ve výborném překladu Jana Sokola a texty v něm jsou velice dobře použitelné i pro školní analýzu.

Bod Omega Pokud jde o témata náboženská či teologická, je výběr témat u Teilharda relativně široký. Zcela zásadní je především pohled na člověka. Ten je povolán k tomu, aby se aktivně podílel na posvěcování světa. Jeho myšlenkový konstrukt počítá se hříchem jako s překážkou k této činnosti nebo jako s jejím nedostatkem, nikoli jako se zásadním tématem, kterému by bylo nutné věnovat zásadní pozornost. Člověk žije v dichotomii jednak osobní zodpovědnosti za sebe i za svět, ale také jeho myšlení a práce směřují do společného prostoru nefyzikální povahy – do noosféry. Existuje u něj koncept, který je na první pohled podobný tomu, který známe od Hegela. Totiž určité spojení myslí a ducha lidstva, které směřuje k bodu Omega, kterým je Vesmírný Kristus. Za toto společné spojení bývá Teilhrad často kritizován, ale jde o koncept, který nutně nenarušuje lidskou svobodu a jedinečnost, ale spíše poukazuje na jeho zodpovědnost za celek a místo v něm. Člověk je podstatnou součástí evoluce celého kosmu, od té doby, co se ve vesmíru objevuje, není nic takové, jaké bylo předtím. Podobně lze hovořit o  kristogenesi jako o nové ontologické kvalitě vesmíru. Jde o zajímavý koncept, který 68


k běžnému modelu, který se věnuje velkému třesku a počátečnímu nastavení podmínek dává ještě rozměr Kristocentrický a antropocentrický.

Závěrem U de Chardina jsme samozřejmě nepopsali všechna témata, která se přirozeně nabízela. Rádi bychom upozornili také na historický kontext – aktivně sloužil za I. Světové války na frontě jako ošetřovatel raněných, dokonce zde přišel o bratra, což umožňuje dobře pracovat s příběhem a reáliemi této válečné události. Samozřejmě se pak nabízí jeho vztah k Číně, do které se opakovaně vracel jako vědec, což je možné využít ve výuce zeměpisu, ale i dalších předmětů. Jde rozhodně o jednoho z výrazných myslitelů poloviny dvacátého století, o osobnost, která přirozeně převáděla poznatky z různých věd a snažila se je zasadit do komplexního světa fenoménů, které člověka obklopují a umožňují mu vysvětlit jeho roli ve světě. Na tomto místě, snad více než kdekoli jinde doporučujeme spojit průřezová témata či jednotlivé bloky s četbou, která je velice specifická tím, že autor není přísný filosof a vědec, ale text má prvky uměleckého textu, metafor, nadsázek. Jde tak také o unikátní literárně umělecký zážitek.

69


Epilog Předložili jsme stručný pohled na deset zajímavých osobností z dějin vědy, které jsou někdy poněkud zapomenuté, jako je Bošković, Mach či Ricci, nebo na jejich život existuje v gymnasiálním kontextu často velice redukovaný pohled, jako je tomu v případě Bohra či Newtona. Hlavním cílem knihy nebylo přiblížit jejich život a dílo ve vší plasticitě a pečlivosti, neboť v takovém případě by bylo nutné mít k dispozici sadu nejméně desíti monografií, každou věnovanou jednomu z nich, ale nabídnout možnost mezipředmětového dialogu. Dialogu, který bude založený nejen na faktech, ale také na příběhu. Který bude moci nabídnout studentům určité vzory či inspirace, jenž v nich vyvolá potřebu tvořivým a náročnějším způsobem myslet, číst interpretovat svět kolem sebe. Domníváme se, že právě tento aspekt je třeba v  konstruktivisticky orientované výuce maximálně podporovat a rozvíjet. Věříme, že tako kniha může být k tomuto cíli nápomocná. I kdyby se nakonec pedagog z  různého důvodu rozhodnul, že takto koncipované téma do výuky zařadit nechce nebo nemůže, věříme, že publikace je konstruována tak, že bude mezipředmětový a mezioborový dialog vnímat jako něco standardního a běžného, pro lidskou bytost přirozeného a funkčního. I toto otevření se interdisciplinaritě a transdiciplinaritě má pro rozvoj jeho osobnosti i výuky velký význam a není možné ho přehlížet. Na závěr přikládáme seznam doporučené literatury, k jednotlivým tématům a osobnostem, která může učiteli či jinému zájemci posloužit jako podklad pro další studium nebo jako rozcestník základních zdrojů pro studenty, kteří se budou chtít jednotlivým tématům podrobněji věnovat.

70


71


Doporučená literatura Integrovaná přírodověda • LEPIL, OLDŘICH. Jsou projekty integrované přírodovědy cestou vývoje fyzikálního vzdělávání v 21. století. Projekty v teorii a praxi vyučování fyzice, 2005, 47-56. • PLUCKOVÁ, Irena, et al. Integrovaná přírodověda na 2. stupni ZŠ-skutečnost či pouhá teorie?. 2009. • TRNA, Josef, et al. Didaktika přírodovědy a rámcové vzdělávací programy. In:Sborník konference Moderní trendy v přípravě učitelů fyziky. 2005.

Archimédes • AABOE, Asger. Episodes from the early history of mathematics. MAA, 1997. • BEČVÁŘ, Jindřich; ŠTOLL, Ivan. Archimedes: největší vědec starověku. Prometheus, 2005. • DIJKSTERHUIS, Eduard Jan. Archimedes. Princeton University Press, 2014. • HALAS, Zdeněk (ed.). Archimédés. Několik pohledů do jeho života a díla. Edice Dějiny matematiky, svazek č. 54. Praha : Matfyzpress, 2012. ISBN 978-80-7378-228-3. • ŠTOLL, Ivan. Fyzika a astronomie ve středověku. Matematika ve středověké Evropě, 2001, 376-400.

Aristoteles • ACKRILL, John Lloyd. Essays on Plato and Aristotle. Clarendon Press, 2001. • ADLER, Mortimer J. Aristotle for everybody. Simon and Schuster, 1997. • CORCORAN, John. Aristotelian syllogisms: Valid arguments or true universalized conditionals?. Mind, 1974, 83.330: 278-281. • ŠTOLL, Ivan. Dějiny fyziky. Prometheus, 2009.

Isaac Newton • FARA, Patricia. Newton: formování génia. 1. vyd. v českém jazyce. Překlad Vladimír Marek. Praha: BB art, 2004. ISBN 80-7341-181-4. • HORÁK, Zdeněk. Před 250 lety zemřel Isaac Newton. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, 1977, 22.5: 263-269. 72


• NEWTON, Isaac. The Principia: mathematical principles of natural philosophy. Univ of California Press, 1999. • NOVÝ, Luboš; SMOLKA, Josef. Isaac Newton. Isaac Newton., by Nový, L.; Smolka, J.. Praha: Orbis, 196 p., 1969, 1.

Ruđer Bošković • BOSCOVICH, Ruggero Giuseppe. Roger Joseph Boscovich, SJ, FRS, 1711-1787: studies of his life and work on the 250th anniversary of his birth. G. Allen & Unwin, 1961. • SEYDLER, August. O životě a působení Rogera Josefa Boškoviće. Na pamět dvacetipěti letého trvání jednoty českých mathematiků, 1887, [11]-[40]. • WHYTE, L. L. Boscovich and particle theory. 1957. • WHYTE, Lancelot Law. Roger Joseph Boscovich. SJ, FRS, 1961, 1711-1787.

Matteo Ricci • ANDREOTTI, Giulio. Matteo Ricci : jezuita v Číně (1552-1610). Olomouc : Refugium Velehrad-Roma, 2007. 111 s. ISBN 978-80-86715-82-7. • DUNNE, George Harold. Generation of giants: The story of the Jesuits in China in the last decades of the Ming Dynasty. Notre Dame, IN: University of Notre Dame Press, 1962. • SPENCE, Jonathan D. The memory palace of Matteo Ricci. Harmondsworth: Penguin Books, 1985. • YOUNG, John D. Confucianism and Christianity: The first encounter. Hong Kong University Press, 1983.

Immanuel Kant •

BEZSTAROSTI, Jaroslav. Transcendentální dedukce kategorií v Kantově Kritice čistého rozumu. 2013.

KANT, Immanuel. Kritika čistého rozumu. 1. vyd. Překlad Jiří Chotaš, Ivan Chvatík, Jaromír Loužil. Praha: OIKOYMENH, 2001. Knihovna novověké tradice a současnosti. ISBN 807298-035-1.

KANT, Immanuel. Prolegomena ke každé příští metafyzice, jež se bude moci stát vědou. 2., upr.vyd. Praha: Svoboda, 1992. ISBN 80-205-0310-2.

KANT, Immanuel. K věčnému míru: filosofický projekt : o obecném rčení: je-li něco správné v teorii, nemusí se to ještě hodit pro praxi. 1. vyd. Praha: Oikoymenh, 1999. Knihovna novověké tradice a současnosti.

73


Ernst Mach • DUB, Petr, et al. Ernst Mach-fyzika-filosofie-vzdělávání. Masarykova univerzita, 2009. • HOLTON, Gerald J. Mach, Einstein, and the search for reality. Springer Netherlands, 1970. • MACH, Ernst. The science of mechanics. Cambridge University Press, 2013.

Niels Bohr • BOHR, Niels. Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?. Physical review, 1935, 48.8: 696. • BOHR, Niels. On the quantum theory of line-spectra. Høst, 1922. • GRYGAR, Filip a Niels BOHR. Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie. Červený Kostelec: Pavel Mervart, 2014. ISBN 978-80-7465113-7.

Kurt Gödel • ČERNÝ, David; FERRETTI, Elisa. Gödelův důkaz Boží existence. Studia Neoaristotelica, 2011, 8.2: 211-248. • DAWSON, John W. Kurt Gödel in sharper focus. The Mathematical Intelligencer, 1984, 6.4: 9-17. • DOKULIL, Miloš, Jan NOVOTNÝ, Nikola KLANICOVÁ a Blažena ŠVANDOVÁ. O Kurtu Gödelovi .. z Brna. 1. Brno: Společnost Kurta Gödela, 2010. • HOFSTADTER, Douglas R. Gödel, Escher, Bach: an eternal golden braid. 20th anniversary ed. New York: Basic Books, 1999, 23, vi-xxi, 777 p. ISBN 0465026567. • MARTIN, Donald A. Gödel‘s conceptual realism. The Bulletin of Symbolic Logic, 2005, 11.2: 207-224.

Pierre Teilhard de Chardin • MARTELET, Gustave. Teilhard de Chardin, prorok Krista vždy většího: primát Krista a transcendence člověka. Vyd. 1. Olomouc: Refugium Velehrad-Roma, 2012. Slovo a obraz (Refugium Velehrad-Roma). ISBN 978-80-7412-118-0. • TEILHARD DE CHARDIN, Pierre. Místo člověka v přírodě. Praha, 1967. • TEILHARD DE CHARDIN, Pierre. Vesmír a lidstvo. 1. vyd. Praha: Vyšehrad, 1990. 74


75


Obsah PROLOG 4 INTEGROVANÁ VÝUKA S OSOBNOSTMI VĚDY

7

ARCHIMÉDES: PRVNÍ VELKÝ EXPERIMENTÁTOR 11 ARISTOTELES: SYSTEMATIK STAROVĚKU 17 ISAAC NEWTON: ZAKLADATEL MODERNÍ VĚDY 23 RUĐER BOŠKOVIĆ: VŠESTRANNÝ VĚDEC 29 MATTEO RICCI: CHÁPÁNÍ CIZÍ KULTURY 35 IMMANUEL KANT: OD FILOSOFIE K VĚČNÉMU MÍRU A SLUNEČNÍ SOUSTAVĚ 41 ERNST MACH: EMPIRIOKRITICISTA Z CHRLIC NIELS BOHR: FYZIK A FILOSOF

47

53

KURT GÖDEL: TEN KTERÝ ZMĚNIL CHÁPÁNÍ MATEMATIKY PIERRE TEILHARD DE CHARDIN: VĚDA A VÍRA EPILOG 70 DOPORUČENÁ LITERATURA

72

76

65

59


77


Vydavatelství: Středoevropský institut P. T. de Chardina Autor: Michal Černý Ilustrace: Monika Černá Obálka: Monika Černá Rok vydání: 2016 Místo vydání: Brno Cena: Neprodejné ISBN: 978-80-260-9790-7

78


79

K mezipředmětovému dialogu  

Kniha mapuje desítku zajímavých osobností z dějin vědy a usiluje o jejich mezipředmětovou interpretaci. Věnuje se tak například Aristotelovi...

Advertisement