Seriál Věčné pravdy už neplatí

Milan Koukal

Po desítky, ba někdy i stovky let svět uznává jediný správný výklad jevů či události, který má být nezpochybnitelný. A náhle se objeví nejnovější vědecká zjištění – a už je tu záhada, jak to tedy vlastně bylo. Platí ještě to, co se tradičně učilo ve škole a tvrdilo i v odborných publikacích? Není tzv. věčná pravda jen omylem?

Starověký vynálezce už znal parní stroj!

K novověku jako tma k noci náleží období průmyslové revoluce, započaté kolem poloviny 18. století ve Velké Británii. Poskytla materiály a hnací sílu, která umožnila vývoj moderního strojního zařízení. Historický zvrat si nedokážeme představit bez strojů poháněných párou.
Ve škole se učíme, že vynálezcem parního stroje se stal Skot James Watt. Není to tak zcela pravda! Jakýsi prototyp – pradědeček – parního stroje vypouštěl páru už 2000 roků předtím.

Hérón z Alexandrie si s párou rozuměl

Zasloužil se o to nejgeniálnější starověký konstruktér Hérón Alexandrijský, žijící v 1. století př. n. l. Jako uznávaný řecký matematik a fyzik (možná egyptského původu) představil v egyptské Alexandrii asi 80 vynálezů, které překvapovaly jeho spoluobčany.

Podle dobových záznamů je přímo šokoval nejstarší parní motor (někdy uváděn jako turbína), zvaný „větrná koule“. Představoval zařízení, které převádělo energii na mechanický pohyb. Můžeme ji tedy považovat za první stroj v dějinách, který poháněla pára. Stalo se tak kolem poloviny 1. století př. n. l. Základem vynálezu byl uzavřený kotel na vodu, která po ohřátí tvořila páru. Ta odcházela trubkou (nejspíše měděnou) do duté kovové koule. V ní se tak postupně zvyšoval tlak. Proudy páry z kulovité nádoby byly vytlačovány dvěma prohnutými měděnými trubkami na protilehlých stranách koule, která začala rotovat. Točila se stále rychleji přímo úměrně rostoucí teplotě vroucí vody v kotli. Otáčivý pohyb zajišťoval čep, který kouli přidržoval po straně tak, že umožňoval její volné otáčení. Syčivé proudy stlačené páry tedy kouli roztáčely jako ohnivé kolo při ohňostroji. Hérón sice používal páru, avšak jeho technický princip vlastně odpovídal tryskovému pohonu, který se využívá u moderních letadel.

Výkon příliš neoslnil

Samozřejmě že objevná koule ze starověku měla určité slabiny. Dokázali to vědci z anglického Readingu, když v roce 1988 – přesně před dvaceti lety – podle Hérónova nákresu sestrojili novodobou dutou „větrnou kouli“. S překvapením u ní naměřili rychlost otáčení 1500 otáček za minutu. Ovšem podle jejich názoru vykazovala nadměrnou potřebu paliva. Silnou stránkou prý není ani spojení rotující koule s trubkou, která přivádí horkou páru.Tento spoj musel být totiž tak volný, aby se koule mohla otáčet, ale na druhé straně zase natolik těsný, aby nedocházelo k přílišnému úniku páry. Angličtí technici, kteří v roce 1988 zkonstruovali věrný model, mohli tedy říci, že „větrná koule“ měla nízkou účinnost. Ovšem v parametrech dnešní doby! Není tedy správný závěr, že tento objev neměl žádný význam.

Opičili se Watt a spol.?

Pravdou však zůstává, že principy uvedeného zařízení Héróna Alexandrijského v podstatě kopírovali tvůrci novodobých prvních parních strojů sestrojených v 18. století. Na rozdíl od něj však využívali už písty.

Jak to vypadalo? Pára zrozená v kotli s vroucí vodou se hnala ventilem do pístové komory, kde zvedla píst. Vahadlo se uvolnilo, závaží na druhé straně je stáhlo dolů, čímž se uvedla do činnosti pumpa. Když byl píst tlačen vzhůru, zavřel ventil a na okamžik otevřel kohout se studenou vodou. Ta byla vstříknuta do válce, kde kondenzovala v páru, vytvořila vakuum a stáhla píst dolů. Tím se také otevřel parní ventil a celý proces začal znovu…

Není pravda, že jasný primát ve vynálezu novodobého parního stroje má Jamess Watt ze skotského Glasgowa. Ještě před ním byl anglický kovář Thomas Newcomen, jehož vahadlové stroje dodávaly energii pumpám. V roce 1705 vynalezl atmosférický stroj, což byl předchůdce Wattova parního stroje. O sedm let později měl na kontě parou poháněné zařízení na čerpání vody. Watt v roce 1765 Newcomenův vynález zdokonalil tak, že se stal alternativou vodního kola. V roce 1770 přivedl na svět samostatný kondenzátor, s různými vylepšeními přišel i Angličan George Stephenson a další vynálezci. V roce 1769 ve Francii vyjel na silnici první vůz s parním pohonem. Sestrojil ho Nicolas Cugnot. Premiérový test se nezdařil, když samohyb narazil do zdi!

Roku 1775 Watt vylepšil parní mechanismus tak, že mohl pohánět i jiné stroje. První komerční parní stroj vyrobil Watt roku 1776. Parní lokomotiva se premiérově rozjela po kolejích roku 1803 v Anglii.

Pro využití nedozrál čas

Badatelé se veskrze shodují v tom, že Hérón asi nepřišel na to, že by svůj parní stroj výrazně vylepšil, kdyby páru přiváděl do válce, který by poháněl právě takový píst. Pravdou však je, že geniální Hérón píst znal. Jeho spis Pojednání o pneumatice ukazuje píst, který se užíval k odčerpávání vody, později dokonce našel využití i u jednoduchých pump. Musíme vzít v úvahu, že na výrobu přesného pístu by asi v oné době řečtí kováři nestačili.
Existuje dokonce Hérónovo zařízení, využívající větrné křídlo k pohonu pístového čerpadla, které vzduch vtlačuje do píšťal varhan a rozeznívá je. Jde o historicky poprvé prokázané použití větru k pohonu strojního zařízení.

Navíc Hérón přiznával, že se v mnohém inspiroval ještě staršími mysliteli; jejich jména však neuvádí. To však nebrání v tvrzení, že základní principy moderní techniky, včetně využívání páry, znali již mnozí starověcí učenci. Svoje vědění však většinou nevyužívali pro zavádění do široké praxe. Stejně tak Hérón parní stroj nijak nerozšiřoval. Proč? Žili totiž v době, kdy těžké práce jako posun těžkých břemen a jiné „otročiny“ levně vykonávali četní otroci.

Více se dozvíte.

Jak to bylo doopravdy?, Reader’s Digest Výběr, 2005

Objevujeme svět, Reader’s Digest Výběr, 2002

Velká obrazová všeobecná encyklopedie, Svojtka a Co(?), 1999

Předběhl svou dobu

Starověkého konstruktéra Héróna Alexandrijského, přezdívaného Méchanikos, fascinoval vedle páry tlak vzduchu a vody, sifony, kladky, vyvažovací závaží a skryté nádrže.
Má na svém kontě historicky doložených 80 vynálezů. Dělil je do dvou základních skupin. První tvořila mechanická zařízení „zajišťující nejdůležitější potřeby“. Do druhé pak zařazoval stroje „vzbuzující překvapení a údiv“. Autentické záznamy ukazují, že vynálezce rád své spoluobčany bavil „vědeckými“ kouzly. Velmi oblíbenými se staly tzv. Hérónovy kouzelné rohy na pití, rozdělené uvnitř na dvě části. Naplnily se vodou a vínem a poté obojí současně vytékalo ze dvou  různých hubic do úst dychtivých pijáků.

Vynalezl i zvláštní automat na rituální očistu, který stával u vchodu do chrámů. Pobožný zájemce do štěrbiny vložil bronzovou minci, ta dopadla do vyvážené misky na konci vahadla opatřeného čepem. Druhý konec vahadla vedl k ventilu; ten se v okamžiku dopadu mince na misku otevřel a vystříkl vodu , kterou si pobožný člověk omyl obličej a ruce, takže mohl vstoupit do svatostánku. Překvapovaly i Hérónovy chrámové dveře. Ty se otevíraly a zavíraly roztahováním a smršťováním vzduchu.

„Hračička“ Hérón pro potěšení vynalezl i hru s koulí: V kotli s vodou se tvořila pára, která procházela trubkou do otvoru ve tvaru šálku. Tam svou silou udržovala ve vzduchu malou kovovou kuličku.

Co se tehdy vynalézalo?

Starověk má v rodném listu mnoho významných vynálezů. Hlavní uvádíme:

cca 4000 př. n. l. – používání plachetnice

Největší tradice tohoto druhu plavby byla v Mezopotámii.

3600 př. n. l. – výroba bronzu

Smísením mědi s cínem na Středním východě vznikl bronz.. Na rozdíl od mědi byl dostatečně tvrdý, aby se z něj daly vyrábět ostré čepele.

3200 př. n. l. – objevují se vozy s koly

Střední východ znal kola z pevných dřevěných fošen.

2800 př. n. l.  Egypťané vynalezli světový kalendář

Sloužil k předpovědím každoroční záplavy na Nilu, která přinášela na pole úrodné bahno.

cca 2000 př. n. l. – v Indii provádějí plastické operace

Asi 1440 př. n. l. – Chetité používají železné nástroje

1000 př. n.l. – Egypťané měli první sluneční hodiny

Cca 1000 př.n. l. – poprvé vyroben papír na psaní (v Číně)

522 – tunel na řeckém ostrově Samu

Kilometrový tunel postavil Eupalinus z Megary

440 př. n.l.  – objev atomů

Řecký filozof Démokritos tvrdil, že vše na světě se skládá z droboučkých částic zvaných atomy. To vědci potvrdili teprve za 2000 let poté!

300 př. n. l. – v Číně vynalezena litina

350 př. n. l. – Aristoteles tvrdí, že země je kulatá

Řecký univerzální myslitel Aristoteles se postavil proti dosavadnímu přesvědčení, že Země je plochá. Dokazoval to mj. tím, že lodě po vyplutí postupně mizí za obzorem.

cca 190 př.n.l.  – první použití betonu (Italové)

cca 50 (60 ) př. n. l.– vynález nejstaršího parního motoru

Řek Hérón Alexandrijský vynalezl dutou kovovou kouli, která se roztočila díky páře.
2. stol. n. l. – vynález protijedu

Řecký lékař Galénos vytvořil lektvar (s víc jak 100 komponenty) používaný ještě v 19. století
6. stol. n. l. – v Sýrii se používají větrné mlýny

Alexandrie byla městem géniů

Zakladatelem města se v roce 331 př. n. l. stal Makedonec Alexandr Veliký. Jistě by uvítal skutečnost, že město se v následujících stoletích stane střediskem vědy, techniky a filozofie. Zde se scházeli geniální myslitelé, setkávalo se řecké, egyptské, babylonské a perské myšlení. Slogan pravil, že v Alexandrii byla „vynalezena vynalézavost“. Tady se objevila mj. první informace o zalomené hřídeli, kladce, vrátku (rumpálu).

Učence podporovala vládnoucí ptolemaiovská dynastie, která zde sídlila.Už v 1. stol. n. l. tady vysoko k nebi čněl obdivuhodný maják Faros. Vědci kráčeli po široké, pět kilometrů dlouhé ulici do knihovny, kde na ně čekalo půl milionu knih, jejichž papyrus shromažďoval rozmanité vědomosti.

Velmi oblíbeným místem v Alexandrii se stalo studijní středisko Múseion. Tady se učenci scházeli s umělci (malíři, básníky, spisovateli), ale i řemeslníky, aby společně diskutovali o možných technických novinkách. Nebylo vůbec výjimkou, že myslitel-teoretik si nechal poradit od zkušeného řemeslníka, jenž mu vysvětlil, co vše lze realizovat. Tak už v dávných dobách vznikly umělé kanály, tunely, čerpadla, lisy, různá automatická zařízení k ulehčení či zpestření života.

Převzato: http://21stoleti.cz/