Denník N

Od drevenej tyče po gravitačné vlny. Desať vedeckých experimentov, ktoré zmenili svet

Sir Isaac Newton dokazuje, že svetlo je zložené z farieb dúhy. Foto – Wikimedia Commons
Sir Isaac Newton dokazuje, že svetlo je zložené z farieb dúhy. Foto – Wikimedia Commons

Čím hlbšie chceme preniknúť pohľadom, tým hlbšie musíme siahnuť do vrecka. Preto pri našom výpočte slávnych experimentov začneme drevenou tyčou a skončíme pri aparatúrach za miliardy dolárov.

Každý vedecký experiment je v podstate otázka položená svetu, prírode. Čím lepšie je otázka sformulovaná, tým jednoznačnejšiu a užitočnejšiu odpoveď dostaneme. Pozrime sa na desať slávnych experimentov, ktoré posunuli ľudstvo o kus ďalej.

Náš prehľad pokrýva 2300 rokov prírodných vied a samozrejme nie je kompletný. Aj keby sme zásadných experimentov uviedli sto, stále by to bolo málo. Za povšimnutie rozhodne stojí, ako sa postupom rokov menila náročnosť vedeckej práce a náklady na výbavu.

Keď tyč nevrhá tieň

Kto, kedy, kde: Eratosthenes z Kyrény, asi 220 pred naším letopočtom, Asuán a Alexandria, dnešný Egypt.

Čo sa zistilo: veľkosť zemegule.

K názoru, že Zem je guľatá, dospeli nezávisle od seba všetky staroveké civilizácie. Grécky geograf Eratosthenes, správca slávnej alexandrijskej knižnice, vymyslel dômyselný spôsob, ako zemeguľu zmerať. Využil to, že na poludnie počas dňa letného slnovratu nevrhajú v egyptskom Asuáne predmety prakticky žiaden tieň.

Asuán, vtedajšia grécka Syéné, totiž leží na obratníku Raka, a slnko je tam preto v deň letného slnovratu presne v nadhlavníku. V ten istý deň Eratosthenes zmeral pomocou tyče známej dĺžky uhol, pod ktorým dopadajú slnečné lúče na poludnie v Alexandrii, ktorá leží od Asuánu na sever. Vyšlo mu sedem uhlových stupňov.

Celý obvod gule meria 360°, vzdialenosť medzi Asuánom a Alexandriou teda musí byť 7/360 zemského obvodu. Túto vzdialenosť zmerali Gréci na 5000 stadionov. O veľkosti tejto dĺžkovej jednotky panujú nejasnosti, takže nevieme presne, o koľko sa Eratosthenes pomýlil, maximálne to však bolo 15 percent. Skutočný obvod Zeme je 40-tisíc kilometrov, on ho odhadol na 44- až 46-tisíc.

Guľa v korýtku

Kto, kedy, kde: Galileo Galilei, asi 1590, Pisa.

Čo sa zistilo: všetko padá k zemi rovnako rýchlo.

Čo dopadne na zem skôr, pierko alebo kilové závažie? Samozrejme závažie, to vie každý. Uveriť, že v skutočnosti všetky predmety padajú rovnako rýchlo, je ťažké, pretože na vlastné oči to môžete vidieť len vo vákuu.

O Galileovi sa vraví, že charakter gravitácie dokázal hádzaním rôzne ťažkých predmetov zo šikmej veže v Pise, ale nie je to pravda – tým by práve nedokázal nič. Namiesto toho si zhotovil hladké drevené korýtko so značkami v pravidelných rozostupoch. Púšťal ním rôzne ťažké bronzové gule a čas meral vodnými hodinami: porovnával, koľko vody nakvapkalo, než guľa prešla korýtkom.

Dokázal tým nielen to, že rôzne ťažké predmety padajú rovnakou rýchlosťou, ale tiež to, že vzdialenosť, ktorú padajúci predmet prejde, je priamo úmerná druhej mocnine času, za ktorý padá. Tým položil základ pre Newtonove pohybové zákony.

Umelá dúha

Kto, kedy, kde: Isaac Newton, 1666, Woolsthorpe (grófstvo Lincolnshire, Anglicko).

Čo sa zistilo: slnečné svetlo je zložené z farieb dúhy.

Rozsah Newtonových odborných záujmov bol obrovský, väčšina jeho výsledkov sa však týka

Tento článok je exkluzívnym obsahom pre predplatiteľov Denníka N.