Galileo Galilei: Dialóg o dvoch systémoch sveta

Galileo Galilei: Dialóg o dvoch systémoch sveta

(0015, Galileo Galilei)

Túto esej by som chcel napísať v takom štýle, aby som, pokiaľ mi moje schopnosti dovolia, naznačil, čo všetko Galileova doba mohla so svojimi poznatkami poznať, ak by sa ubrali správnym smerom. Preto môže pôsobiť viac faktograficky než skúmavo, ale je to esej z poznania len prvého dňa dialógu. Nemôžem takto obísť otázku, koľko vedomostí poznali, ako aj otázku, ako pri objavovaní prírodných zákonitostí postupovali. Táto esej nebude hodnotiť, aj keď to tak možno bude vypadať, dobu s vedomosťami, ale len poukazuje na niektoré otázky, ktoré si kládli, ako ich asi riešili a čo podľa mňa robili nesprávne. Nebudem rozlišovať medzi vedomosťami, ktoré mal Galileo a ktoré mali jeho súčasníci, aj keď na mnohé fakty prišiel on sám, ale úctu k jeho dielu som mu vzdal tým, že som nazval po ňom dobu.

Galileova doba

Galileo Galilei (1564-1642) je jasným príkladom toho človeka pokroku, ktorého vedomosti museli bojovať s vlastnou ľudskosťou, ktorá nie vždy dokázala podržať vlastné poznanie. Bojoval nielen s vedomosťami jeho súčasníkov a predchodcov, ale aj so samotnou snahou pokroku a takto sa stal oveľa viac zosobnením vedy ako hocikto iný, lebo keby veda sama mala čeliť  len pokroku, bolo by to veľmi jednoduché, musí čeliť aj spoločnosti, čo je rovnako ťažký boj.

Ľudia vždy silne pochybovali o mnohých preto diskutovaných problémoch, ale nikdy sa nepochybovalo o tom, čo človek vidí a vníma ako empíriu, až na jednu výnimku solipsizmu, čo však neotriaslo fyzikou. Uvedomujúc si toto, človek pochopí, ako je na tom fyzika ako taká. Aspoň vo mne to zanecháva neistotu a nedôveru v obsiahlosť toho, čo objavuje, čo je asi napokon pohybom pokroku. Myslel som si, že táto predstava prišla na svet v konkrétnej dobe, ale ako mi ukazuje Dialóg, v tejto dobe už empíria bola faktom.

Dialóg postupuje ako konštruktívne dialógy zvyčajne postupujú. Je veľmi slušný, má jasný cieľ a problémy, ktoré prichádzajú do cesty, sú diskutované na mnohých stranách. Sú dokazované do tej miery, kým to ostatným nie je jasné, avšak nie zasa samoúčelne. Hoci v dialógu sú traja diskutujúci, nadobudol som pocit, že Simplicio je sám. Jeho osoba nie je kvalitná tvorivosťou a nápadmi tlačiacimi vývoj fyziky dopredu, ale konzervatívnosťou spočívajúcu v učeniam svojich učiteľov. V tomto zmysle je opakom ku Galileovi, ktorý je ochotný, za pravdu sebe prípustnú, zrieknuť sa učenia svojich učiteľov a presadiť svoju, za čo si zrejme aj vyslúžil to miesto, ktoré má. Sagredo sa mi zdal viac podobný Galileovi, a preto nebol sám, avšak nie so schopnosťami, ktoré mal Galileo. Mal zasa tú dôležitú úlohu v diskusii, že tvoril zlatý stred medzi nimi dvoma. Niečo medzi konzervatívnosťou a modernou. S prihliadnutím na jeho um tvoril objektívnosť pre ich oboch a mnohokrát lepšie, aj mne samému, vysvetlil Galileove myšlienky ako Galileo sám. Keďže sa takto v dialógu zišla toľká pestrosť, boli dvere konštruktivite otvorené.

Svet je trojrozmerný, Zem je guľatá. Dobre poznali geometriu s jej pojmami. Poznali pojem nekonečna a vedeli ho používať v správnych súvislostiach, poznali zákon lomu, zrkadlo, odrazy od nerovných, sférických a rovných plôch, poznali vlastnosti Slnka, jeho škvrny a ich pohyb. Poznali pojem ekvivalencie aj implikácie a samozrejme logiku. Pod nebom chápali oblohu.

Objavitelia v zmysle obsiahlosti svojich „nástrojov“ pri objavovaní. Aj mi v dnešnej dobe máme mnoho neistôt a mnoho iste nevieme, na čom sa zasa budú tešiť naši potomkovia, avšak tak ako mi k našim predchodcom, budú mať úctu k tomu, čo prinesú naši súčasníci aj mi sami pre pokrok vedy a chápanie prírody a toho čo sa ťažko chápe. V tomto zmysle sa ničím súčasníci Galilea nelíšia od nás, zrejme to bude povahou ľudí. Boli myslitelia, ktorí boli presvedčení o názoroch svojich učiteľov, z ktorých najsilnejším bol asi Aristoteles, a nedali na nich dopustiť. Boli aj takí, ktorí silne verili sebe a mali snahu a chuť bádať. Medzi týchto patril aj samotný Galileo, ktorý sa nebál temer božskej autority Aristotela a stal sa objektívnym. Avšak ani on nezabudol na prínos Aristotela, Plolemaia, daVinciho, Kopernika, Platóna a ďalších, ktorí nemuseli striktne prinášať plody do fyziky, ktorá vtedy nebola ešte diferencovaná, ale priniesli veľké myšlienky práve do schopností ľudí objavovať a tak „nástrojov“ pre objavovanie pribúdalo a stávali sa základmi, na ktorých mohli stavať. Ak by sme mali predstavu o tom, ako veľa „nás ešte čaká“, mohli by sme azda povedať, že aj mi kladieme len základy pre skutočnú vedu, kde konečne pôjde do tuhého boja o chápanie, kde už nebudú nevysvetliteľné princípy a zákony, kde už nebude ťažkosť v metódach a aparátoch, ale v tom, o čo ide.

Pojem dokonalosti mali trochu inak zadefinovaný než mi. Pre nás je dokonalosť vlastnosť vlastností, kdežto pre nich to bola vlastnosť vecí. Tak ich tento pojem možno viac brzdil než pomáhal, lebo dokonalosť bola pre nich ako prostriedok objavovania. Keď prišli na nejakú pravdu o svete, malo to byť dokonalé, tak ako svet samý. Stavali na základoch dokonalosti a neskôr ich logikou, ktorá bola niekedy príliš odtrhnutá od skutočnosti, dokazovali dokonalosť sveta cez dokonalosť iného. Celkove dokonalosť ako taká bola veľmi sporná, hlavne z pohľadu môjho, ako súčasníka ďaleko po Galileovi. Len niektoré veci mohli byť dokonalé, resp. len o niektorých veciach malo pre nich zmysel hovoriť v zmysel dokonalosti. Priamka pre nich nie je dokonalá, pre nás áno v istých pojmoch. Pre nich je dokonalý len celý svet. Tak to bolo, ale mohlo to byť aj inak, ak hovorili o dokonalosti sveta. Dokonalosť pre nich: „Dokonalosti nesmie nič chýbať.“ A mali aj aparát ako to testovať: „Keď niečo chýba, dá sa urobiť prechod k tomu, čo má všetko.“ Ak našli prechod bolo to nedokonalé. U nás je to analogicky.

O Prvom Dni Dialógu

O dôkaze integrity a dokonalosti sveta. Dokonalosti nesmie nič chýbať, t.j. ich definícia dokonalosti. Pokiaľ ide o diskusiu o dokonalosti sveta, mali na mysli dokonalosť jedine z pohľadu rozmernosti a nijakého iného pohľadu. Galileo našiel dostatočne presvedčivý dôkaz toho, že svet má tri rozmery a nie viac, tým je svet pre nich dokonalý. Pre nás nie je pojem dokonalosti vecou hľadanej rozmernosti sveta, ale mi svetu priamo pripisujeme túto vlastnosť ako jeho pojem, ktorý sám svet splodil. Štúdiom prichádzame na to, že keby čo len zanedbateľný jav mal fungovať trochu inak, tak by sa muselo toho zmeniť dosť aj na úrovni, kde sa stretávame s empíriou a tú meniť nemožno. V prírode, v tomto zmysle, nie je veľká voľnosť. Možno sa princípy prírody menia tak, ako mi postupujeme v jej objavovaní, ale to sú už všetko úvahy mimo Galileovu dobu.

Dôkaz, ktorý iným jeho súčasníkom postačoval mal jednu ťažkosť, vieru vo vlastnosti čísiel, ktoré čísla však nemajú. Trochu myslené v úvodzovkách ich dôkaz bol práve o tom, že keď niečo má čokoľvek spoločné s trojkou, tak je to dokonalé. Ale ako správne podotkol Galileo, trojka nemá schopnosť rozdávať dokonalosť.

Môj súčasník by na tento dôkaz reagoval buď rovnako ako Galileo popretím konkrétnych zásluh čísiel na dokonalosti sveta a to špeciálne trojky, alebo by reagoval nasledovne. Keďže práve z empirickej skúsenosti vedia, že maximálna rozmernosť sveta je tri, tak bez ohľadu na to, koľko ich je, je pravdou, že je svet dokonalý. Avšak v súčasnosti nie je dôležitá otázka dokonalosti sveta, keďže naše dôkazy vlastností sveta sa o ňu neopierajú, ba dokonca sa nie raz pracovalo aj s teóriami, kde bol svet viac rozmerný než tri a jeho dokonalosť, ktorá sa takto prenášala, bola nepodstatná, avšak rozmernosť bola a je podstatná dodnes.

Ten príklad. Aby som lepšie prišiel na to, v čom je jeho neúplnosť sformulujem otázku. Ako zistiť dimenziu sveta, resp. počet rozmerov sveta?

Galileo to urobil nasledovne: vzdialenosť medzi dvomi bodmi je meraná priamkou, vzdialenosť priamok v rovine je určená kolmicou a vzdialenosť rovín v priestore je určená kolmicou na predchádzajúce dve. Keďže tu už bolo jasné, že ďalej sa analogicky nedá postupovať, tak počet týchto priamok je rozmerom sveta, teda tri. K číslu tri sa takto prišlo ako k produktu modernej doby, kde čísla sú jazykom a nie príčinami. Galileo tu vlastne opisoval spôsob zavedenia súradnicovej sústavy, čo je veľmi významné.

Dnes by sme to spravili nájdením všetkých nezávislých prvkov bázy sveta. Vyšli by nám tri nezávislé prvky, pričom vôbec nemusia byť na seba kolmé. Ale to je asi všetko, čo dnes vieme naviac a v čom je Galileov dôkaz neúplný.
Mimochodom sa mi zdá, že dokonalosť používali, ako mi dnes používame všeobecnosť, i keď toto neviem isto, či u nás je to práve všeobecnosť. Lebo pre nich, čo je pre mňa zaujímavé zistenie, všetko čo bolo dokonalé, pričom dokonalosť bola výsadou nebeských telies, malo dokonalosť všetkého druhu, a teda každý mysliteľný fakt o tom ktorom telese bol dokonalý už z tohoto titulu.

Diskusia o pohybe. Klasifikovali pohyby na jednoduché a zložené z jednoduchých. Jednoduchým bol pohyb po kružnici a pohyb po priamke. Pohyb po priamke pripisovali telesám, ktoré sa mali dostať na určené miesta a keď sa tam dostali, buď sa nehýbali, alebo sa hýbali po kružnici. Odôvodňujú významnosť týchto dvoch stavov telies tak, že len oni dve môžu udržať dokonalý poriadok medzi časťami vesmíru. Korešpondencia medzi našimi predstavami a ich myšlienkami je tu jasná. Keďže nepoznajú interakcie, ktoré zapríčiňujú pohyb telies, tak ako ich opisovali, opisujú ich ako miesta im prirodzené a snahu dostať sa do týchto miest. Ich myšlienky dnes by zneli slovami, že telesá snažia o nadobúdanie minimálnej energetickej náročnosti a stav, kde je teleso v najvýhodnejšom energetickom stave.

(Napríklad ukazuje aj veľmi pekný dôkaz toho, že zmena rýchlosti pohybu zrýchľujúcich telies je spojitá. Nehovorili samozrejme striktne o spojitosti, ale možno v ich myšlienkach spoznať túto vlastnosť pohybu. I keď pre rýchly dnešok je to príklad dosť dlhý a radšej sa to necháva na prirodzenú intuíciu žiakov, ale povedal by som, tento príklad kráča princípu po stopách.)

Galileo odhaľuje nedostatok doteraz platnej myšlienky spočívajúcej v tom, že časti telies sa snažia dostať do stredu vesmíru a opravuje túto myšlienku vetou, že časti telies sa snažia len spojiť s celkom. Otvoril tak diskusiu o tom, že slnko je stredom sveta. Tu už nemal ďaleko od gravitačného zákona, ktorého funkciu tu práve popísal v poopravenej vete. Prehnane jednoducho povedané, našiel znamienko v gravitačnom zákone. Stačilo mu, v úvodzovkách stačilo, nahliadnutie za hnacou silou ako fenoménom hmoty a funkcii  vzdialenosti, ale o tom čo Galileovi chýbalo, by som nerád hovoril. Bolo by v tom viac samoúčelnosti ako vecnosti. Naoplátku zasa mne chýba pochopenie prečo dávali do tak silného súvisu protikladnosť so schopnosťou vznikať a zanikať, pričom mali na mysli akúkoľvek protikladnosť vo vlastnostiach. Iná vec, ktorá ich mohla veľmi dobre zmiesť , ale nezmietla, bol fakt, že Mesiac je k nám stále otočený k nám. Čo je len zhoda náhod a taká, že to človeka tak popletie, že dôjde k zlým záverom.

Otázkami o nebeských telesách prišli ku  otázke, či má Mesiac tvar gule, alebo len kruhu. Vysvetľovali ju pomocou odrazu svetla, a tým sa dostali aj ku otázke, či Mesiac ako nebeské teleso, ktorým všetkým sa doteraz pripisovali dokonalé tvary a vlastnosti, je priesvitné teleso, alebo nepriehľadné ako Zem, či je tvrdé ako diamant alebo je podobný ako Zem. Týmito otázkami vysvetlili, že Mesiac je guľa, že je neprehľadný a že je posiaty vrchmi a údoliami ako Zem, čo bol ostrý protiklad tomu. čo si mysleli doteraz. Veľmi pekne tu Galileo formuluje myšlienku, že ak je niečo nezničiteľné. tak nezáleží na tvare telesa, teda guľatosť ako dokonalosť nie je opodstatnená, ale vrchy sú možné. Mimochodom pri tejto úvahe Sagredo mal veľmi blízko k formulácii atómu (i keď ju už mohol poznať, ale neuvádza priamo túto formuláciu), lebo hovoril o nezničiteľnosti stále menších guliek. Keby poopravil túto myšlienku trochu inak a neuvažoval by guľky stále  zmenšujúce, ale rovnakej veľkosti a veľmi malé, na úrovni atómu, tak by došiel k tomu, že teleso je fakt zložené z nezničiteľných častí. Napokon ako si to asi aj mi dnes myslíme, lebo existujú nejaké elementárne častice. Avšak takto hovoril o nezničiteľnosti  celej kocky, kdežto nemal dôvod, lebo nezničiteľnosť elementov, z ktorých je zložená vôbec nezabezpečuje nezničiteľnosť ich zloženín. Ale nad týmto dumali len ako nad nápadom, ktorý prišiel spontánne s riešením iných, a teda ho nemali dostatočne preskúmaný.

Príklad spočíval v otázke či dokonalé telesá majú tvar gule, avšak chybne robili aj druhú implikáciu v nasledujúcom. Výroky zneli: Nebeské telesá ⇔ Dokonalé telesá. Dokonalé telesá ⇔ Telesá sú nezničiteľné. Dokonalé telesá ⇔ Telesá s dokonalým tvarom. Dokonalý tvar = sféra, resp. guľa. Ich dialóg mi neposkytol vysvetlenie či mysleli: Nezničiteľné teleso ⇔ Dokonalý tvar. Alebo mysleli len implikáciu: Nezničiteľné teleso ⇔ Dokonalý tvar. Pretože v prípade druhého potom Sagredova myšlienka o tom, že ak má teleso tvar gule, tak je nezničiteľné, bola chybná. Ak však mysleli prvú, potom zasa z toho nemohli usúdiť nezničiteľnosť telesa zloženého z takýchto nezničiteľných telies. Avšak poznamenám ešte, že podľa mňa takýto vzťah medzi dokonalým tvarom a nezničiteľnosťou nemožno bez dodatočných predpokladov považovať za správny.

Záverom

Otázka experimentu. To ako ďaleko a čo všetko mohli odhaliť experimentom, im priamo určovalo to, na aké úvahy prichádzali. Napokon tak je tomu aj dnes. Keďže nemali prístroje na pozorovanie hviezd, považovali Venušu za hviezdu, hviezdy za body na nebi a aj ten fakt, že stred sveta správne usúdili na Slnko, keďže ono bolo metaforicky povedané najďalej, kde sa mohli dostať.

Lingvistické stanovisko. Len ako všimnutia hodný detail by som poznamenal ešte rozdiel v jazyku, resp. komunikácii. Súčasný laický človek má nejakú predstavu o tom ako asi popisovať prírodu, i keď by ju nevedel popísať korektne. Človek súčasný Galileovej doby by toto asi nevedel a to akým štýlom to robil napríklad Galileo, bol asi tak ako by to dnes urobil u nás laik, i keď preháňam. Chcem tým len povedať, že nielen v konkrétnych faktoch o prírodných javoch je významný ich prínos, ale aj v spôsobe, akým komunikujú a de facto oslovujú verejnosť.

Ale keďže kniha tej doby bola výsadou jednotlivcov, dobre postavených a nadmieru nadaných, bola tak aj trochu inak vnímaná, a tak tieto knihy sú aj dnes vnímané trochu inak, ako bohatstvo dejín. Kdežto kniha dnes je dôležitým prvkom kultúry práve preto, že je sprostredkovateľom myšlienok, čo bola síce aj pred tým, ale jednoducho táto vlastnosť kníh sa vžila do verejnosti až v modernej dobe. A takto zasa chcem povedať to, že keď som už ocenil ich prínos aj v tomto smere, v smere komunikácie, tak nemôžem nedodať, že v istej povrchnosti to možno považovať za samočinný vývoj. No nechať to tak, by bola chyba ešte väčšej povrchnosti, preto oceňujem a nezapieram.

Ešte by mohlo byť otázne, dokedy takto pôjde ruka v ruke vývoj vedy (fyziky) a vývoj komunikácie. Lebo komunikácia je pre fyziku rovnako dôležitá ako jej samotná náplň. Avšak vývoj nám ukazuje ako to smeruje, lebo matematika je jednou časťou komunikácie fyzikov a tá sa vyvíja ukrutne. A skončím trochu melancholicky otázkou. Dokedy bude vývoj matematiky a jazyku pre fyziku spriaznený s potrebami fyziky?

Možno napokon to celé dumanie nad záhadami prírody začalo hľadaniami, akú tvár má Mesiac, čo komu pripomína a čo to znamená. Nevyhnutne potom potrebovali aj príčiny, nielen fakty, že je to tak, a tak vzniku fyziky bolo zadosť učinené.