Dějiny vědy a techniky II – komentáře (JS 2021)
Pozn.: Soubory obrázkových prezentací (.ppt) jsou označeny v záhlaví jako „DVT_II_...“, komentáře
a vysvětlující poznámky k jednotlivým snímkům jsou pro lepší orientaci označeny čísly v závorkách
za zvýrazněnými názvy odstavců.
DVT_II_8 (8. Přírodní vědy a elektrotechnika – prezentace 8)
Přírodní vědy, jak už víme, zaznamenaly v průběhu 18. století v důsledku vědecké a průmyslové
revoluce bouřlivý rozvoj. Šlo přitom o experimentálně podložený výzkum, jehož cílem bylo objevit
nové „přírodní“ zákonitosti především z oborů, které se mohly následně uplatnit v průmyslové výrobě,
resp. v praktickém životě. Kromě základních disciplín nezbytných pro vědecké zkoumání (astronomie,
matematika, geometrie, geologie aj.) se objevy týkaly různých odvětví fyziky (mechanika,
příp. jemná mechanika – hodinářství, optika – dalekohledy a mikroskopy, hydrodynamika a hydraulika,
termodynamika) nebo chemie (určování nových prvků, získávání různých látek z přírodních
zdrojů, příp. jejich umělá výroba). Uplatněním poznatků v praxi vznikaly nové průmyslové obory –
energetika (využití parního stroje), mechanizovaná vodní a pozemní doprava (paroplavba, později
také silniční a železniční doprava), nebo vzduchoplavba či první pokusy létat (o letectví můžeme
mluvit až v souvislosti s letadly těžšími vzduchu). Objevy a vynálezy důležité pro využití elektřiny
a magnetismu vedly v následujícím století rovněž ke vzniku elektrotechniky, která se však ve větší
míře prosadila až ve 20. století.
8.1 – Chemie a chemická technologie (snímky 2–4) právě představují nové vědecké a průmyslové
obory, jakkoli jejich základy položila už renesanční alchymie. Kromě zmíněných objevů, jež později
vyústily v postupné vytváření tzv. periodické soustavy prvků, je dotčené období ve znamení několika
chemických sloučenin, resp. jejich výroby. Na prvním místě jmenujme kyselinu sírovou (vitriol
či vitriolový olej), která našla uplatnění např. v textilním průmyslu. K podobným účelům posloužily
i jednotlivé prvky (síra, chlór), ať se jednalo o bělení nebo naopak barvení látek. Jinou přírodní surovinou
se stal kaučuk, resp. guma, která vznikala jeho fyzikální a chemickou úpravou. Tento materiál
se dodnes získává přírodním způsobem i syntetickou výrobou a díky své pružnosti, nepromokavosti
a dalším vlastnostem má v řadě oborů nezastupitelné místo. Syntetické látky, zejm. kyseliny,
byly brzy využity rovněž při výrobě výbušnin, buď pro průmyslové nebo vojenské účely. Fyzikálně
chemických vlastností kyselin a podobných sloučenin využila rovněž rodící se elektrotechnika,
a to jako elektrolytu ve zdrojích stejnosměrného proudu – tzv. galvanických článcích.
8.2 – Jemná mechanika, hodinářství a optika (snímky 5–7) představují obory, které se uplatnily
zejména při výrobě vědeckých přístrojů, jako byly dalekohledy (astronomie), mikroskopy (fyzika,
chemie, biologie), přesné chronometry (astronomie, navigace), teploměry, tlakoměry apod. Pokud
jde o hodinářství, upíraly se hlavní snahy k sestrojení co nejpřesnějších a současně co nejmenších
chronometrů. K tomu výrazně přispěly nové způsoby pohonu (ocelová pružina místo závaží), oscilátoru
(tzv. nepokoj místo kyvadla) a hodinového kroku (kotvový místo dosavadního vřetenového).
Velký pokrok znamenal také vynález kamenných ložisek pro osičky ozubených koleček v hodinách
nez nutnosti mazání. Zdokonalováním konstrukce hodinových strojů pro vědecké i praktické účely
se zabývala celá řada mechaniků (Graham, Harrison, Rutschmann). Vymoženosti jemné mechaniky
se projevily rovněž v konstrukci hrajících nebo mluvích automatů. V oblasti optiky pak šlo zejména
o výrobu dokonalých skleněných čoček, resp. sestavení výkonných objektivů a odstranění jejich optických
vad (aberace).
8.3 – Měření a vážení, resp. kartografie (snímky 8–11) vycházely především ze zjištění výzkumů
fyzikálních jevů a možností, které dávala výše zmíněná jemná mechanika. Díky tomu se objevují
nové metody měření fyzikálních veličin a nové typy měřicích přístrojů (teploměry, tlakoměry, délková
měřidla, váhy atd.). Společně s tím se zpřesňují také jednotky, v nichž se naměřené hodnoty
veličin uvádějí a počítají, příp. se stanovují jednotky nové. Právě díky jejich historickému vývoji
můžeme pozorovat, jak nepřehledný a roztříštěný byl „starý“ systém měr a vah, což se panovníci
často snažili napravovat různými reformami. Skutečně uspokojivým řešením bylo teprve zavedení
jednotné metrické soustavy s novými definicemi jednotek (Francie, 1800). Kartografie a zeměměřičství
kombinovaly několik přirodovědných oborů – geometrii, matematiku, optiku nebo tiskařství.
Ve všech případech se setkáváme se zapomenutými systémy či anomáliemi, které si dnes nedovedeme
představit ani vysvětlit. Můžeme to pozorovat např. u stupnice teploměrů (Celsius–Linné), nebo
při pořizování map (opačná orientace světových stran u Mikuláše Klaudyána).
8.4 – Elektřina a magnetismus (snímky 12–13) představovaly po dlouhá staletí „tajemné“ síly, ačkoli
se lidé s jejich účinky pravidelně setkávali. Tajemství spočívalo právě v tom, že si je nedokázali
rozumně vysvětlit. Teprve pokrok v poznávání přírodních zákonů pomohl k postupnému odkrývání
příčin elektrických a magnetických jevů. S nejvíce patrnými projevy atmosférické elektřiny (blesky)
souvisejí snahy o potlačení jejich ničivých účinků (požáry) u nás i v zahraničí (Diviš, Franklin, Lomonosov).
Další formou byla elektřina statická, která zpravidla vzniká třením jednoho materiálu na
druhém (např. kůže a sklo). Statická elektřina se vyráběla tzv. třecí elektrikou. Ta se jako pokusný
přístroj objevila už v 17. století (Otto von Guericke) a v následujících třech stoletích se běžně používala
pro demonstrační účely. V polovině 18. století byla sestrojena také leydenská láhev jako elektrický
kondenzátor pro uchování statického náboje (Kleist, van Musschenbroek). Třetím způsobem
získání elektrického proudu byl galvanický článek (viz výše), kde trvalý elektrický proud vznikal
chemickým působením elektrolytu (ředěná kyselina sírová) na dvě kovové elektrody (zinek a měď).
Takovým zdrojem elektřiny byla baterie galvanických článků známá jako Voltův sloup. Opačným
jevem je elektrolýza, kdy se pomocí elektrického proudu přivedeného do elektrod rozkládá kapalná
chemická sloučenina, např. voda na kyslík a vodík.
8.5 – Technika pro domácnost (snímky 14–18), které se v NTM věnuje celá samostatná expozice,
tvoří velmi důležitý obor nerozlučně spjatý s každodenním životem. Patří sem veškeré zařízení, bez
něhož se dnes neobejdeme a v minulosti znamenalo výrazné ulehčení, ba dokonce umožnění běžné
činnosti od vaření (nádobí, kuchyňská technika), praní (pračka, ždímačka), osvětlení (plynové nebo
petrolejové lampy, zápalky), vytápění (kamna, sporák, kotel) po hygienu (splachovací záchod, vana,
kosmetika). Papinův tlakový hrnec i objev hořlavého plynu vznikajícího při karbonizaci kamenného
uhlí mají kořeny ještě v 17. století. Nicméně využití uhlí, plynů i dalších hořlavých látek pro topení,
osvětlování nebo mnohé jiné účely se plně rozvinulo až v 18. století. Co se týká osvětlování, jako
palivo se používal olej (rostlinný nebo zvířecí), pozd. svítiplyn (Minckelers, 1788, Murdock, 1792).
Podstatné bylo ovšem technické vylepšení osvětlovacích zařízení směřující k lepšímu spalování či
vyšší svítivosti (plechový, resp. skleněný cylindr, plochý, resp. válcový knot apod.). K uchovávání
potravin – vedle výše zmíněné tepelné konzervace – výrazně přispělo také využití ledniček za použití
přírodního ledu (viz oddíl 7.3).
8.6 – Architektura a stavitelství (snímek 19), jako obory přímo související s rozvojem společnosti,
vycházely z praktických zkušeností vojenského (pevnostního) stavitelství. Díky nově vznikajícím
inženýrským učilištím se však stále více zaměřovaly na civilní oblast. Kromě staveb pro soukromé
účely se v souvislosti se společenskými změnami a průmyslovými potřebami setkáváme s účelovými
stavbami (veřejné budovy, továrny), ale také s dopravními stavbami v oblasti pozemního nebo
vodního stavitelství (silnice, mosty, plavební kanály, říční jezy, mořské přístavy či majáky). Jedním
z důležitých předpokladů úspěšného vývoje oboru bylo (znovu)objevení tzv. románského cementu
(Smeaton, Parker, 1796), bez něhož si neumíme představit zejména vodní stavby. Na konci století
dochází vedle uplatnění nových stavebních materiálů (železo a litina, izolační prostředky, střešní
krytiny) rovněž k postupnému sjednocení nejstarších „prefabrikovaných“ prvků, totiž cihel. Vedlo
to nejen k usnadnění jejich využití při stavbách, včetně tzv. tvarovek, ale pochopitelně i ke vzniku
jejich průmyslové (tovární) výroby.
T.Kučera/20.5.2021