Laplaceova hypotéza aneb Astronomie v Nerudově poezii X.

neděle 18. prosinec 2011 13:50

V této kapitole se naposledy vrátíme k jedenácté z Nerudových Písní kosmických. Zatímco v předchozích třech dílech jsme se pořád drželi první čtveřice čtyřverší, tentokrát se, stejně jako Neruda, pořádně rozjedeme a shrneme celý zbytek jedenácté písně najednou.

Nerudův úvod bude tedy tentokrát delší než obvykle, ale to je tím, že všechny ty verše vyjadřují jedinou, zato zásadní, myšlenku týkající se vzniku sluneční soustavy:

XI.

...

Některé z nás, ty už umřely,
některé ještě se rodí,
některým mladicky do skoku,
jiné jak o berlách chodí.

Uran a Neptun – tak pro příklad –
dávno jak rampouch jsou tuhy,
vedlé nich v posledním tažení
Saturn i se svými kruhy.

Jupiter také už zvadlý kmet,
pleť jeho žlutě tak září,
ledové ruce, líný chod,
široké vrásky ve tváři.

Promrzelý je to kolohnát!
ač že Vám sotva se plazí,
my když se nejpěkněj točíme,
on nám to, habán ten, kazí.

Mars – no ten ještě by prošel předc,
jen kdyby nebyl tak rudý –
to je to: hbitým že pijákem
voják as po světě všudy.

--------------------------------

Země – ach Země! toť ženuška!
při práci věčně jen hravá,
plna je květů a písniček
mladá jak lípečka zdravá.

Ještě pak: holčička Venuše,
kypící, bující poupě,
a skoro matce až na klíně
Merkur, to nemluvně hloupé.

Je Vám to pečlivá matička,
kol sebe drží nás mladší,
ale i postárlé propouští,
jen až kam zraky jí stačí.

A jsou i planety takové,
které už před časy zvadly,
jejichžto trouchnivé mrtvoly
v komety již se rozpadly.

Odlétly, ve hvězdách zmizely,
už se i rozprchlé zdály,
matička na ně jen vzpomíná
v světové myšlének dáli.

--------------------------------

Někdy se po nich však roztouží,
náhle je stáhne až k sobě,
ohnivé slzičky žíhají
po nebi v němé té době.

Celá tato pasáž zabrala ve sbírce více než dvě strany. Že tam o vzniku sluneční soustavy není ani slovo? Není! Ale bez znalosti tehdejší představy o vzniku planet se nám myšlenku stojící v pozadí pochopit nepodaří.

Začněme současnou představou o vzniku naší planetární soustavy. Na začátku, tedy před necelými pěti miliardami roků, byl oblak plynu – především vodíku a hélia. Poměrné zastoupení podle hmotnosti bylo přibližně 3:1 ve prospěch vodíku. Podíl ostatních prvků nestál za řeč. Všech dohromady bylo jen několik promile hmotnosti celého oblaku. Oblak byl původně chladný, teplota v něm dosahovala maximálně desítek kelvinů, tedy méně než -200 °C. Do díla se ovšem dala gravitace, která začala stlačovat plyn směrem k nejhustšímu místu. Rostl tlak i teplota a proces velmi rychle nabral na obrátkách, takže hovoříme o gravitačním kolapsu. Tvořila se čím dál žhavější plynná koule. Uprostřed, v oblasti s nejvyšším tlakem a teplotou, začala probíhat termonukleární fúze.  Z protonů, vlastně jader vodíku, se skládají jádra hélia a při tom se uvolňují neutrina a energie ve formě záření.  Tato energie se hrne z nitra té plynné koule ven, proti gravitaci, takže vzájemný „poměr sil“ je přibližně v rovnováze. To je současný stav. Rovnováha se ustavila prakticky bleskově – po několika tisících let – a už více než 4,6 miliardy roků trvá. Té žhavé plynné kouli říkáme už od lidské nepaměti Slunce.

Čerstvě narozené Slunce však bylo stále ještě obklopeno spoustou materiálu, který se nespotřeboval. Protože původní plynný oblak se nepatrně otáčel, přeměnilo se toto otáčení v rotaci Slunce i zbylé látky v okolí. Zákon zachování momentu hybnosti velel látce ve smršťujícím se oblaku rotovat čím dál rychleji, takže materiál obíhající okolo Slunce vytvořil něco jako tlustý disk, nebo spíš koblihu. Stále převažovaly nejlehčí plyny, vodík a hélium, ale těch několik promile těžšího smetí začalo hrát důležitou – pro vznik planet vlastně hlavní – roli. Těžší částice se začaly spojovat dohromady, tvořila se prachová zrnka, později větší hroudy bláta. Když dorostly do řádově kilometrových rozměrů, začaly se hroudy při vzájemných srážkách zase drolit, takže se další postup zkomplikoval, ale přesto se postupně vzájemnými kolizemi vytvořily „hroudy“ s průměry řádu tisíců kilometrů. Tyto tak zvané protoplanety se ještě díky vlastní gravitaci, teplu uvolňovanému při rozpadu radioaktivních prvků a teplu, na které se přeměňovala kinetická energie dalších dopadajících malých těles, roztavily, těžší prvky klesly vlivem gravitace do středu (v jádru Země převažuje železo a nikl), lehčí jsou směrem k povrchu, ty nejlehčí prvky pak vytvořily atmosféru.

To jsme dost zestručnili. Trvalo to téměř 100 miliónů roků, než tímto způsobem vznikly kamenné planety blízko Slunce. Ve větší vzdálenosti od Slunce se na jádra planet nabalilo obrovské množství plynu, kterého tam bylo k dispozici přece jen více než v bezprostřední blízkosti hvězdy, a během možná jen jedné desítky miliónů roků tam vznikly velké plynné planety podobné Jupiteru. Spousty původních drobných tělísek kilometrových rozměrů, které se nespotřebovaly na stavbu planet, se ocitly na periferii sluneční soustavy, odkud k nám občas zavítají jako komety. Nebo zůstaly uvězněny mezi Marsem a Jupiterem, který zřejmě svou gravitací zhatil původně docela nadějný pokus o stavbu další planety. Těm říkáme planetky. Některé nás občas vzruší, když se nebezpečně přiblíží k Zemi, mnohé ty kousky se staly satelity velkých planet. Současná teorie vzniku sluneční soustavy obsahuje i migraci planet od Slunce do větších vzdáleností, která vysvětluje nejen dnešní rozložení drah planet, ale také narušení pohybu malých těles, jejich rozptýlení okolo celé sluneční soustavy a jejich masový „útok“ na velké planety a jejich měsíce v období zvaném „velké bombardování“.

Protoplanetární disk

V době Nerudově nebyla právě popsaná teorie ještě ani na obzoru. Platila Laplaceova hypotéza z konce 18. století. Začátek byl podobný. Obrovská plynná koule, která se smršťovala a tím se zahřívala. Jak víme z minulé kapitoly, o termonukleární fúzi v nitru Slunce se ani v době Laplaceově, ani o století později, v době Nerudově, nemluvilo. Zákon zachování momentu hybnosti však platil už tehdy, takže Laplace předpokládal, že vlivem zrychlující se rotace kolabující plynné koule se z jejího rovníku odstředivou silou oddělila obruč materiálu – jakýsi prstenec, který se postupně vzdaloval a z něhož se časem zformovala planeta. Poté se oddělil další prstenec, a další, a další… Z toho vyplývá, že čím je planeta dál od Slunce, tím dříve se musel ze Slunce odtrhnout materiál na její stavbu a tím je planeta také v pokročilejším stádiu vývoje. Daleko od Slunce se planeta na konci svého života rozpadne a její zbytky se vrací ke Slunci jako komety, jejich úlomky, které se potkávají se zemskou atmosférou, pozorujeme jako meteory – „ohnivé slzičky“. Přesně jak to píše Jan Neruda.

Laplaceova teorie hýbala v 19. století vědou i uměním. Americký astronom Percival Lowell na jejím základě dospěl k závěru, že Mars, který je v pokročilejším stádiu vývoje, je v rovníkových oblastech vyschlý a Marťani tam musí přivádět vodu z polárních oblastí pomocí sítě zavlažovacích kanálů. Začal tyto kanály, které v sedmdesátých letech 19. století objevil Giovanni Schiaparelli, systematicky pozorovat a mapovat. Způsobil v astronomii tak zvanou kanálovou horečku. Vnějším příznakem této psychosomatické choroby astronomů byla stavba tehdy největších dalekohledů na světě a opravdu horečné hledání kanálů. Že kanály neexistují, se ukázalo až ve dvacátém století. Anglický spisovatel Herbert G. Wells dotáhl teorii o pokročilejším stádiu Marsu ještě dál než Lowell. Podle jeho románu Válka světů z roku 1898 se Marťani ze své vybydlené planety vydali kolonizovat Zemi, přičemž si vůči lidstvu počínali ne zcela vybíravě. Ve Wellsově době to mohl být i osten namířený proti neomalené kolonizaci Ameriky bílými osadníky.

Na začátku 20. století se začaly odhalovat fyzikální nedostatky Laplaceovy hypotézy. Především ten, že materiál odstředivou silou odtržený od Slunce, by se nedokázal od hvězdy vzdálit, musel by spadnout zpět. Proto se do teorie přidávaly zásahy zvenčí. Například průlet blízké hvězdy, která slapovými silami vytáhla materiál ze Slunce do větší vzdálenosti (Jeansova hypotéza z roku 1917), nebo průlet Slunce oblakem plynu a prachu, který se na něj nabalil a dal následně vzniknout planetám (teorie sovětského badatele Šmidta z roku 1944). S těmito myšlenkami se ve školních lavicích jistě setkali i mnozí současní čtenáři. Vlastně teprve ve druhé polovině 20. století se pomalu začala vracet Kantova hypotéza z poloviny 18. století, starší než Laplaceova. V úvodu popsaná současná představa o vzniku sluneční soustavy je nakonec detailně rozpracovanou Kantovou myšlenkou o vzniku hvězd a planet z mlhovin – oblaků plynu, které pozorujeme na obloze pomocí dalekohledů.

V době prvního vydání Písní kosmických Laplaceova hypotéza ovládala mysli většiny astronomů a ke kanálové horečce se teprve schylovalo. Neruda podal v jedenácté písni sbírky poetický a současně naprosto přesný obraz tehdejšího chápání vzniku sluneční soustavy. Jeho obrazy rudého pijáka Marsu či Venuše jako bujícího poupěte jistě nadchnou každého čtenáře i bez povědomí o tom, že v pozadí té nádherné básně je ve své době přesná fyzikální konstrukce. To činí Nerudu velikánem. Napsat několik řádků, které se rýmují, umí každý. Napsat verše tak, aby myšlenka v nich obsažená oslovila čtenáře, umí jen básník. Napsat báseň tak, že obsahuje několik myšlenkových dimenzí současně a čtenář to vnímá, aniž by si to třeba uvědomoval, dokáže jen Básník. Musím ještě dodávat, že Jan Neruda byl Básník i Astronom?

Předchozí díly seriálu: O čem češtinářka nemá ani potuchy | Subaru | Adaptivní optika | Éter | Kolem čeho? | Pohled do hlubin času | Hvězdné mládí | Stella Proxima | Dětí jako smetí | Ach, to sčítání!

Nerudovy Písně kosmické cituji z České elektronické knihovny

Jan Veselý

Žádný diskusní příspěvek dosud nebyl vložen.

Jan Veselý

Jan Veselý

Jako správný bloger píšu o čemkoli, čemu nerozumím. Nerozumím ničemu (to mělo být něco jako „Vím, že nic nevím“, ale nečekám, že mi to spolknete). Z grafomana, který strašně nerad píše, se ze mě díky blogu stal grafoman, který by hrozně rád psal pořád, jen na to nemá čas.

Zabývám se popularizací astronomie a příbuzných věd v instituci zvané Hvězdárna a planetárium v Hradci Králové, takže jsem vlastně učitel bez povinnosti zkoušet, známkovat a udržovat kázeň. Kromě fyzikálního pohledu na svět mě zajímá hlasitá hudba (od pankáčů po Šostakoviče), divadlo, opera, výtvarné umění a čím dál víc i historie.

REPUTACE AUTORA:
8,64

Seznam rubrik

Tipy autora