Dr HUBERT SLOUKA (Předneseno v Čs. rozhlasu 30. III. 1949.)
28. března bylo tomu právě 200 let co se narodil v Beaumonten-Ange nedaleko Caen v Normandii z jednoduchých a chudých venkovských rodičů jeden z nejvýznamnějších matematiků a hvězdářů světa -Pierre Simon, pozdější Marq1Ús de la Place. Nadán vynikajícími schopn tmi od malička vzbudil pozornost místního faráře a usedlé šlechtické rodiny, kteří mu umožnili klasické vzdělání v domnění, že by se mohl věnovat theologii. V tom je ale bystrý školák zklamal, jeho schopnosti i touhy ho vedly k matematice a k exaktním přírodním vědám. Jinak nevíme o jeho mládí celkem ničeho, neboť tento vynikající učenec nikdy o svém dětství nemluvil a nerad slyšelo svém prostém původu.
V osmnácti letech byl již vyspělým matematikem a jeho snahou bylo dostati se do Paříže na vysoká studia. Byl vyzbrojen doporučujícími dopisy na vynikajícího matematika ďAlemberta, který však k jeho pokusům přijíti s ním do styku se stavěl naprosto odmítavě. Ale Laplace chtěl ukázat co umí, místo dalších dopisů mu poslal vlastní pojednání o matematických základech mechaniky. To zapůsobilo. Obratem dostal odpověď a když ďAlemberta navštívil, řekl mu tento: "Nepotřebujete žádného doporučení, doporučil jste se sám. Moji pomoc máte zajištěnou!" D' Alembert dostál svému slovu a zaopatřil mladému učenci, který právě dosáhl devatenácti let, místo profesora matematiky na pařížské Ecole militaire. Zde začal Laplace svou kariéru, jsa dostatečně hmotně zajištěn, vrhl se s nadšením do studia matematiky a theoretické astronomie. Jeho život byl až do smrti, kdy mu bylo 78 let, vyplněn samými úspěchy, jak vědeckými tak i osobními. Zatím co první vskutku děkuje svému mimořádnému nadání, vynikajícím schopnostem a neúnavné píli, jsme v pochybnostech, když sledujeme jeho pestrou životní dráhu, zda jeho osobní úspěchy nebyly způsobeny jeho mimořádnou přizpůsobivostí k tehdejším rychle se měnícím politickým poměrům a naprostou politickou bezcharakterností. Zůstává však nezodpověděnou otázkou, zda tato vlastnost vyplývala z nedostatkuného přesvědčení, že to, co ve svých
(1749-1827) . studiích dává světu, má takovou hodnotu, kterou nutno zachovat za každou cenu a proto činit ústupky tam, kde rozvířená doba neznala milosrdenství ani pro tak vynikající duchy jako byl Lavoisier, vynikající chemik, a hvězdář BalIly, kteří s mnoha jinými šli pod guillotinu. Laplace proplul francouzskou revolucí jako málokdo jiný. Stal se ředitelem Bureau de Longitudes, kde měl zna~ný podíl na přijetí desetinné soustavy měr a vah. Po 18. Brumairu opustil rychle své republikánské zásady a projevoval nadšenou oddanost prvnímu konsulu Bonapartovi. Došel rychle odměny, když byl jmenován ministrem vnitra, místo, které zastával právě šest neděl, kdy pro naprostou administrativní neschopnost musel odejít. "Duch infinitesimálů byl jím zaveden do administrativy" prohlásil Napoleon, ale jako náhradu ho jmenoval senátorem. Při vzniku císařství byl povýšen do hraběcího stavu. Tím nebyl nijak ovlivněn jeho politický úsudek, neboť po pádu Napoleona klidně hlasoval pro jeho zbavení trůnu a jako odměnu obdržel roku 1817 hodnost markýze. Tyto politické přeměny jsou spolehlivě zachyceny ve věnováních, která psal do některých svazků svého jedinečného díla "Mécanique céleste" , t. j. do "Nebeské mechaniky" a v odpovědích, které dostal od Napoleona. Toto jeho hlavní životní dílo obsahuje souhrnně vše, co bylo v theoretické astronomii od dob N ewtonových vykonáno, avšak zpracováno z jednotného matematického hlediska. Vyšlo v pěti svazcích v letech 1799 až 1825. Třetí svazek obsahuje často kritisované věnování, ve kterém Laplace praví, že ze všech v jeho díle vyslovených pravd je pro něho nejcennější vyjádření oddanosti k Napoleonovi, jako mocnému ochránci evropského
míru. Avšak po jeho pádu bylo toto věnování z neprodaných
výtisků odstraněno.
Laplaceova "Nebeská mechanika" je velmi obtížným dílem i pro odborníky. Vynechává mezi matematickými dedukcemi řadu mezipočtů a jak jeden z jeho spolupracovníků se vyslovil, i sám Laplace potřeboval při čtení korektur mnoho času ke kontrole . svých matematických úvah, které byly v textu vynechány s lakonickou poznámkou "snadno vidíme, že ...". Také dnes sáhne k dílu již jenom historik nebo astronom theoretik, který k srovnání metod
se chce do některé z nich zahloubat.
Obsah slavné "Mécanique céleste" je snad nejlépe stručně
vyjádřen vlastními slovy Laplaceovými v třetím svazku díla:
"Odvodili jsme v první části našeho díla obecné principy rovnováhy
a pohybů těles. Použití těchto principů na pohyby nebeských
těles vedlo nás geometrickým uvažováním, bez jakékoli jiné
hypotézy k zákonu všeobecné přitažlivosti; působení gravitace a
pohyby střel na povrchu Země jsou zvláštní případy tohoto zákona.
Uvažovali jsme pak o soustavě těles podrobených tomuto
velkému přírodnímu zákonu a obdrželi jsme zvláštním rozborem
obecné výrazy pro jejich pohyby, jejich tvary a oscilace tekutin,
které je pokrývají. Z těchto výrazů jsme odvodili všechny známé
úkazy přílivu a odlivu, kolísání šířek a sílu přitažlivosti na povrchu
Země, precesi rovnodennosti, libraci Měsíce a tvar Saturnových
prstenců. Vyznačili jsme také příčinu, proč prstence se udržují
stále v rovině Saturnova rovníku. Mimo to jsme odvodili z této
stejné gravitační theorie hlavní rovnice pohybu planet, zejména
Jupitera a Saturna, jejichž velké nerovnosti mají periodu nad 900
let."
Obraz sluneční soustavy, který Laplace ve svém díle matematicky
vykreslil, byl grandiosním soustrojím, v kterém všechna
kolečka se přesně pohybují podle gravitačního zákona. Astronomy
a konečně i všechny myslící lidi zajímalo, zda tento gigantický
stroj Vesmíru je stabilní, zda jeho soustrojí se někdy neporouchá
a celek se nerozpadne.
Tento t. zv. problém. stability sluneční soustavy, který zůstal
nevyřešen Newtonem, podrobil Laplace důkladnému rozboru. Matematicky
do-kázal, že během staletí proběhnou body, v kterých
dráhy planet protínají ekliptiku celý zvířetník a konce velkých os
těchto drah mohou udělati úplný oběh přes celé nebe. V této souhře
tolika složitých a různých pohybů a sil zůstává jedna věc stálou,
nebo se mění pouze v malých mezích. To jsou velké osy planetárních
drah. Jak víme, značně se liší navzájem a vždy budou se
navzájem lišit. Z toho dále plyne, že i doby oběhů různých planet j~ou t~ké konstantní, neměnící se během tisíciletí až na nepatrné malé periodické výkyvy. Na těchto krásných základních theoremech je vlastně celá theoretická astronollŮe založena.
Dále dokázal Laplace, že z jediného známého faktu, pozorováním kontrolovatelného, že planety se pohybují všechny v jednom směru v málo excentrických a navzájem k sobě nepatrně nakloněných drahách můžeme usoudit, že výstřednosti drah a jejich vzájemné sklony zůstanou vždy malé a nepřekročí určitou hodnotu. Tento poznatek je pro nás velmi důležitým. Výstřednost zemské dráhy, která se nyní stále zmenšuje nebude tak stále činit. V 24 000 letech dosáhne nejmenší hodnoty a pak znovu bude narůstat. Dlouho poroste, aniž by však překročila hodnotu třikráte větší než má nyní, t. j. 23°26'45"77, pak bude však znovu klesat. Jako důsledek pro nás důležitý je poznatek, že rovina ekliptiky, tedy rovina v které obíhá Země kolem Sl unce a rovina rovníku Země nikdy nesplynou, i když se periodicky přibližují a vzdalují. Úhel, který svírají, se mění v malém rozsahu pouhých necelých tří stupňů.
Po mnoha statisíci letech naleznou tedy hvězdáři, budou-li pak ještě nějací, naši planetární soustavu se stejnýnů hlavníllŮ charakteristickými vlastnostmi jak je známe dnešního dne. Planety budou stejně opisovat téměř kruhové dráhy s malými sklony vůči sobě, budou kolem Slunce obíhat ve stejných středních vzdálenostech a jejich doby oběhu budou nezměněné. Tyto neměnící se vlastnosti tvoří tak zvanou stabilitu planetární soustavy, , kterou rozeznal genius Laplaceův ve směsi složitých sil a pohybů, které sluneční soustavu oživují.
Ve svém druhém mistrném díle nazvaném "Exposition du systeme du Monde", t. j. "Vysvětlení soustavy světa", které vyšlo roku 1796, podává populárním způsobem výklad problémů nebeské mechaniky, které v dříve uvedených pěti svazcích matematicky zpracoval. Jeto jedna z nejlepších populárních astronomií, které vůbec kdy byly napsány a jako vynikající klasické dílo by měla býti přeložena i do češtiny. Zde podává výklad své nebulámi hypotézy o vzniku sluneční soustavy, která byla později podle něho nazvána a spojována s jménem Kantovým. I když snad Laplace o Kantově práci již věděl, je jeho formulace mnohem jasnější a výklad přijatelnější, ježto je založen na ryze matematickém myšlení. Laplace vychází při svých úvahách z poznatků, které získal svým matematickým rozborem vlastností planetární soustavy, zejména z těch, které určují její stabilitu. Představoval si gigantickou sluneční mlhovinu vyplňující prostor celé planetární soustavy, ba sahající ještě daleko za její hranice. Při jejím pozvolném smršťování se odpoutávaly mlžné prstence, kt~ré ~e sbalovaly a kondensovaly v jednotlivé planety, kolem nichž se ooehrával podobný pochod při vzniku měsíců. Laplaceova theorie vzbudila všude velkou pozornost, jak u učenců, tak i u laiků. Když mu bylo vytýkáno, že v tak velkém díle, jako je jeho. nebeská mechanika a theorie vzniku sluneční so.ustavy, nikde se nezmiňuje
o Bohu, odpověděl jednoduše: "Tuto hypotézu jsem nikde nepotřeboval." Ve svém díle, matematicky tak dokonalém, formuloval a propracoval vědecký determinismus do nejmenších podrobností. Vyjádřil ho jasně těmito slovy: "Můžeme si představit nynější stav Vesmíru jako výsledek jeho minulosti a příčinu jeho budoucnosti. Nějaký intelekt, který by v daném okamžiku znal všechny síly, které přírodu Gživují a vzájemné polohy věcí, které ji tvoří, mohl by, kdyby byl dostatečně velkým, aby všechny tyto údaje podrobil důkladnému rozboru, do jediné rovnice obsáhnouti pohyb největšího tělesa ve Vesmíru i nejlehčího atomu. Nic by takovému intelektu nezůstalo skryto, neboť budoucnost, stejně jako minulost by byly 'stále před jeho zrakem."
Laplace je jedním z mála smrtelníků, který se svým duchem k tomuto intelektu nejvíce přiblížil. Byl si však dobře vědom lidské nemohoucnosti i nepatrnosti. Vyjádřil to na smrtelném loži, když pravil: "To, co víme, je málo, avšak co nevíme, je nekonečně mnoho".