Článek
Noční obloha posetá nespočtem hvězd, mezi nimiž se proplétají planety a již vévodí majestátní Měsíc, přitahovala pohled lidí odjakživa a už od antických dob si učenci vytvářeli propracované teorie o tom, jakými pravidly se pohyb nebeských těles řídí. Až do sedmnáctého století se však astronomové při svých pozorováních museli spoléhat pouze na svůj omezený zrak. Zásadní zvrat přišel v roce 1610, kdy italský fyzik a astronom Galileo Galilei (1564–1642) zveřejnil úžasná zjištění, jichž dosáhl pomocí vlastnoručně sestrojeného přístroje, který nesmírně vzdálené objekty dokázal přiblížit tak, jak se o tom ještě několik let předtím nikomu ani nesnilo.
Zrození dalekohledu
Galileův dalekohled byl revolučním technickým vynálezem, ale italský učenec při jeho konstrukci nezačínal zcela od nuly. Už v září 1608 si německo-nizozemský brusič skla Hans Lipperhey (též Lippershey) zažádal o patent na „přístroj, s jehož využitím se všechny velmi vzdálené věci srze čočky jeví, jako by se nacházely poblíž.“ Žádost byla zamítnuta, neboť se jednalo o nástroj velmi snadno napodobitelný, a krom toho se zakrátko objevili další dva nizozemští výrobci čoček, Sacharias Janssen a Jacob Metius, kteří si nárokovali tentýž objev.
Zprávy o dalekohledu se záhy rozšířily po Evropě a přes Francii v roce 1609 doputovaly i do Itálie. V létě toho roku už se dalekohledy holandského typu podle všeho prodávaly i v Padově, kde Galilei působil jako profesor, a je tak velice pravděpodobné, že o těchto přístrojích nejenom slyšel, ale také že nějaký spatřil na vlastní oči.
Replika jednoho z Galileových raných teleskopů.
Myšlenka jej každopádně velice zaujala a ještě v létě začal pracovat na výrobě vlastního dalekohledu. První, který patrně v červenci toho roku vyrobil ze dvou brýlových čoček (spojné a rozptylné) a olověné trubky, měl pouze trojnásobné zvětšení. Už v srpnu se mu však podařilo udělat další velký krok vpřed. Jako tubus tentokrát posloužila cínová trubka a objektivem byla opět spojná čočka a okulárem čočka rozptylná. Přístroj s objektivem o průměru 4 centimetry měřil na délku asi 60 centimetrů a nabízel přibližně osmi až desetinásobné zvětšení.
Třetí a nejvýkonnější teleskop Galilei vyrobil koncem roku 1609. Tento přístroj, který se později téměř celý ztratil a z nějž se zachovala pouze čočka (objektiv) o průměru 38 mm, jež byla v roce 1677 zasazena do rámu z ebenu a slonoviny, poskytoval údajně třicetinásobné zvětšení. Pro zajímavost dodejme, že Galilei svému dalekohledu přezdíval „perspicillum“. Název „telescopio“ (podle řeckého tele – daleko a scopeo – hledím) zavedl v roce 1611 italský přírodovědec a zakladatel Accademie dei Lincei Federico Cesi (1585–1630).
Čtyři nové „hvězdy“
Byť oblohu Galilei pravděpodobně sledoval i pomocí předchozích dvou dalekohledů, teprve ten třetí mu na přelomu let 1609 a 1610 umožnil učinit objevy, které se zapsaly do dějin. Jedním z prvních nebeských objektů, na nějž celkem pochopitelně zaměřil svou pozornost, byl Měsíc. V rozporu s častým názorem tehdejších astronomů, že povrch našeho přirozeného satelitu je víceméně hladký, Galilei zjistil, že na něm jsou stejně jako na Zemi hluboká údolí i vysoké hory. Další revoluční odhalení přišlo, když se svým dalekohledem podíval na Mléčnou dráhu a uzřel, že nejde pouhý o mlžný pás, nýbrž o obrovské množství prostým okem nerozlišitelných hvězd.
Jupiterovy měsíce. Nejblíže je Io, následují Europa, Ganymede a Callisto.
Vůbec nejdůležitější objev se však zrodil, když Galilei dalekohled namířil na největší planetu Sluneční soustavy, Jupiter. Sedmého ledna 1610 si totiž v jeho blízkosti všiml tří jasných hvězdiček, což by ještě nebylo nic mimořádného. Nezvyklé ovšem bylo, že ty tři hvězdičky u Jupiteru byly i následující noci, jenže v jiné poloze. A tím jejich putování nekončilo. Devátého ledna už byly dokonce vidět jen dvě, naopak čtrnáctého hned čtyři hvězdy.
Galilei dospěl k závěru, že se jedná o Jupiterovy oběžnice a pojmenoval je na počest toskánského velkovévody Cosima II. Medicejského (1590–1621) Medicejské hvězdy, třebaže dnes je známe pod jinými názvy (Viz Spor o měsíce). To byl revoluční závěr, neboť by to znamenalo, že Země není jediným vesmírným objektem, kolem něhož obíhají jiná tělesa, jak hlásal geocentrický pohled na svět, ale že i ostatní planety mají měsíce. Padla tak jedna ze zásadních námitek proti heliocentrickému systému, jejž v první polovině 16. století navrhl polský matematik, astronom a duchovní Mikuláš Koperník (1473–1543).
Všechna svá zjištění Galilei popsal v pojednání Sidereus Nuncius (Hvězdný posel), jež vyšlo koncem března 1610 v nákladu 550 kusů a záhy se vyprodalo. Svazek vzbudil nemalý ohlas, a to jak u příznivců, tak odpůrců heliocentrismu. Už v dubnu na něj obsáhlým dopisem, jenž byl posléze vytištěn pod názvem Dissertatio cum Nuncio Sidereo (Rozprava s Hvězdným poslem), nadšeně zareagoval matematik a astronom Johannes Kepler (1570–1631), který tehdy působil v Praze na dvoře císaře Rudolfa II. Hvězdný posel měl však především v řadách odpůrců heliocentrického systému i hlasité kritiky, kteří Galileiho objevy připisovali samotným čočkám, jež prý zmátly astronomovo oko a vytvořily lunární hory, hvězdy v Mléčné dráze i Jupiterovy měsíce.
(Ne)rozpoznaný prstenec
Po objevech zkraje roku 1610 Galilei s pozorováním vesmírných těles neskončil. Později téhož roku svůj dalekohled namířil také na Saturn a podle jeho protáhlého tvaru vyvodil, že i on má vlastní oběžnice. Tentokrát se však měsíce nepohybovaly tak jako u Jupiteru, a později dokonce na čas zmizely. Když se pak znovu objevily, vůbec nepřipomínaly měsíce, ale spíš uši připojené k planetě.
Změny ve viditelnosti Saturnova prstence (1996 až 2000).
Že jde ve skutečnosti o prstence, si teprve v roce 1655 uvědomil nizozemský matematik a astronom Christiaan Huygens (1629–1695). Krom obřích planet Galilei pozoroval také Venuši a odhalil, že prochází podobnými fázemi jako Měsíc, což byl další argument ve prospěch heliocentrismu. Tyto úvahy a jejich neohrožené hlásání Galileimu později způsobily nemalé potíže. Jak známo, v roce 1633 byl římskou inkvizici uznán vinným z kacířství a své názory odporující katolickému učení musel pod hrozbou mučení odvolat, načež strávil zbytek života v domácím vězení.
Ačkoli se z přístroje, kterým Galilei dosáhl na počátku roku 1610 svých nejvýznamnějších objevů, zachoval pouze již zmínění objektiv, v Muzeu historie vědy ve Florencii lze spatřit další dva Galileiho teleskopy. Italský astronom při výrobě takzvaného holandského (či Galileiho) dalekohledu s rozptylnou a spojnou čočkou podle historika Giorgia Strana dosáhl hranic konstrukčních možností a několik desetiletí zůstal jeho typ dalekohledu vrcholným nástrojem pro pozorování noční oblohy. Teprve později se díky lepším možnostem broušení čoček začal prosazovat dalekohled Keplerův využívající kombinaci dvou spojných čoček. Ten sice vytvářel převrácený obraz, ale poskytoval větší zvětšení. Na rozdíl od Galileiho dalekohledu, který má dnes uplatnění už jen jako divadelní kukátko, se navíc v astronomii používá dodnes.
Spor o měsíce
Galileo nebyl prvním, kdo obrátil dalekohled k noční obloze. Předběhl ho například anglický matematik a astronom Thomas Harriot (asi 1560–1621), který v červenci 1609 pozoroval dalekohledem Měsíc a vytvořil řadu zevrubných nákresů jeho povrchu. Mnohem známější je však Galileův spor s německým astronomem Simonem Mariusem (1573–1624), jenž v roce 1614 zveřejnil pojednání Mundus Iovialis o planetě Jupiter, kde tvrdil, že čtyři měsíce této planety objevil pomocí dalekohledu už koncem roku 1609, tedy pár týdnů před Galileem. Poprvé se však Marius o tomto objevu zmiňuje v roce 1611, tedy dlouho po svém italském sokovi. Určité prvenství mu však zůstalo. Zatímco Galileo měsíce nazval Medicejskými hvězdami, právě Marius jim údajně na popud Johannese Keplera (1570–1631) dal dnes dobře známá jména Io, Europa, Ganymedes a Callisto.
Zdroje:
Dupré, S. (2002). Galileo, the telescope and the science of optics in the sixteenth century. Universiteit Gent, 366 s. Online: https://biblio.ugent.be/publication/521984/file/1873759.pdf
Kubánek, J. (1997). Medicejské hvězdy: Hra světel a stínů u Jupiteru. Astropis, č. 2, s. 10-12
North, J. (2008). Cosmos: An Illustrated History of Astronomy and Cosmology. University of Chicago Press, 736 s.
Strano, G. (2009). Galileo’s telescope: history, scientific analysis, and replicated observations. Experimental Astronomy, 25(1–3), 17–31. https://doi.org/10.1007/s10686-009-9142-0
