Příroda: Nekonečná Inspirace Vědy s Příklady

Místo složitých patentů se věda stále častěji vrací k přírodním zákonům. O tom, že vývoj na planetě zemi se v zrcadle bioniky zvláštním způsobem symbolicky vrací, je přesvědčena řada odborníků. Zoolog Tomáš Kapic uvádí: „Je to zase svázáno, že díky moderním technologiím umožňujícím podrobnější zkoumání té přírody se dozvídáme, čím vším se od ní můžeme inspirovat.“

Biomimetika: Inspirace v přírodě

Biomimetika je obor biologie, který zkoumá různá konstrukční řešení u živočichů a snaží se je využít ve vývoji nových technologií a vynálezů. Každý živý organismus je přizpůsoben životu v určitých podmínkách a má pro to buď speciální stavbu těla nebo umí používat různé materiály. Většina živočichů jsou dokonalými stavebními inženýry, které si tvoří bezpečné schránky, úkryty a další a neničí tím životní prostředí. Proto jsou pro lidi tak inspirativní.

Publikace ukazuje více než 60 případů, ve kterých vědci od přírody opisují. Architekti se inspirují tvrdým, ale pružným bambusem u stavby mrakodrapů, designeři například přilnavými tlapkami gekonů. Největší ohlas naopak bionika sklízí třeba s výrobou robotických protéz. Vývojářům k práci slouží i speciální knihovny, které shromažďují nejnovější materiály inspirované přírodními principy. Jedna z pěti podobných evropských knihoven je i v Česku. Zástupkyně knihovny Helena Pánková uvedla: „Lidé, kteří sem přicházejí, hledají řešení pro svoje konkrétní projekty. Ten zájem my se snažíme spíš vzbudit.“

Jako příklad poslouží tvar lokomotivy vlaku šinkansen, který je inspirován zobákem ledňáčka, díky protáhlému tvaru se i při vysoké rychlosti snížil odpor vzduchu a s tím i spotřeba elektrické energie. Dalším příkladem je suchý zip, inspirován zpětnými háčky na odkvetlém květu lopuchu.

Další zajímavosti a detaily se dočtete v knize Příroda, nekonečná inspirace vědy.

Čtěte také: Proč je příroda největší luxus?

Evangelista Torricelli: Propojení matematiky a experimentu

Evangelista Torricelli se narodil 15. října 1608 ve městě Faenza v Itálii. Jeho rodiče nebyli bohatí - otec byl tkalec a rodina žila skromně. Po jeho smrti se o mladého Evangelistu postaral strýc, mnich z benediktinského řádu, který rozpoznal chlapcův mimořádný talent pro matematiku. Díky tomu mohl Torricelli studovat u jezuitů a později i u slavného matematika Benedetta Castelliho, žáka samotného Galilea Galileiho. Právě Castelli svého nadaného studenta doporučil stárnoucímu Galileovi - a tak se Torricelli stal jeho asistentem. Po Galileově smrti v roce 1642 převzal jeho místo dvorního matematika u rodu Medicejských ve Florencii. Tam také zůstal až do své předčasné smrti 25.10.

Torricelliho jméno se navždy zapsalo do dějin vědy díky jednomu jednoduchému, ale převratnému experimentu. Naplnil skleněnou trubici rtutí, uzavřel ji, obrátil a ponořil do nádoby se stejnou kapalinou. Všiml si, že část rtuti v trubici zůstala a nad ní vznikl prázdný prostor. Lidé tehdy věřili, že „příroda nesnáší prázdno“ - tedy že vakuum neexistuje. Torricelli však ukázal, že výšku rtuťového sloupce drží tlak vzduchu. Vzduch tedy musí něco vážit! Z tohoto experimentu vznikl rtuťový barometr - přístroj, který dodnes používáme k měření atmosférického tlaku.

Torricelli se ale neproslavil jen jako fyzik. Patřil také mezi první, kteří začali uvažovat o nekonečnu v matematice. Jeho nejslavnějším matematickým „paradoxem“ je tzv. Torricelliho trouba (nebo také Gabrielův roh): těleso, které má konečný objem, ale nekonečně velký povrch. Představte si nádobu, kterou byste mohli naplnit, ale nikdy byste ji neumyli, protože je její povrch nekonečný!

Kromě barometru stojí za zmínku i tzv. Torricelliho věta z mechaniky kapalin. Ta říká, že rychlost, s jakou kapalina vytéká z otvoru nádoby, je stejná jako rychlost, jakou by těleso získalo volným pádem z výšky hladiny nad otvorem.

O Torricelliho práci se dozvěděl v roce 1646 prostřednictvím inženýra Pierra Petita matematik a fyzik Blaise Pascal. Pascal se rozhodl ověřit Torricelliho závěry a v roce 1648 provedl experiment, při němž nechal svého švagra Florina Périer vynést barometr na vrchol hory Puy de Dôme.

Čtěte také: Krásy argentinské provincie

Torricelli žil krátce, ale jeho odkaz přetrval staletí. Propojil matematiku a experiment, myšlenku a praxi. Bez jeho experimentů by nebylo moderní meteorologie, fyziky kapalin ani diskusí o nekonečnu, které vedly až k Newtonovu a Leibnizovu počtu. V Newtonově díle Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687) se nachází zmínky o Torricelliho zákonu, který popisuje rychlost výtoku kapaliny z nádoby. V druhém vydání Principií z roku 1713 Newton tento zákon podporuje, i když s jistými výhradami.

V 17. století byla církevní autorita v Evropě stále velmi silná a její vliv zasahoval i do vědeckého myšlení. Aristotelésova teorie „horror vacui“ (příroda nesnáší prázdnotu) byla hluboce zakořeněná v tehdejším světovém názoru. Tato teorie tvrdila, že prázdný prostor nemůže existovat, protože by byl v rozporu s přirozeným řádem světa. Evangelista Torricelli, žák Galilea Galileiho, se však rozhodl tuto dogmatickou představu vyvrátit. V roce 1643 provedl experiment, při kterém napustil skleněnou trubici rtutí, uzavřel ji a obrátil. Když trubici ponořil do nádoby s rtutí, zjistil, že část rtuti v trubici klesla, čímž vznikl prostor nad rtutí. Tento objev měl dalekosáhlé důsledky.

Torricelliho experiment ukázal, že vzduch má hmotnost a že tlak vzduchu může podporovat sloupec rtuti.

Torricelli pracoval v době, kdy kalkulus ještě nebyl formálně vyvinut (Newton a Leibniz jej popsali až ve 2. polovině 17. století). Přesto používal metody, které se dnes považují za předchůdce integrálního počtu, zejména tzv. Metoda indivizibilů: Torricelli rozkládal plochy a objemy na nekonečně malé „řezové“ elementy, které byly v jeho představě „indivisibilní“.

• Paradox nekonečna: Aby ukázal, že těleso může mít nekonečný povrch a konečný objem, potřeboval pracovat s nekonečnými řadami či součty velmi malých elementů - v principu jde o integraci.
• Inspirace od Cavalieriho: Torricelli převzal ideu, že plocha je složena z nekonečně mnoha linek a objem z nekonečně mnoha plošek. Obešel se tak bez formálních integrálů, ale jeho myšlení a výpočty byly přímým předchůdcem integrálního počtu.

Eduard Fiedler: Teologie, Filosofie a Hledání Celistvosti

Eduard Fiedler je teologem a filozofem na Cyrilometodějské teologické fakultě v Olomouci. Vystudoval práva na Masarykově univerzitě a souběžně Katolickou teologickou fakultu na Univerzitě Karlově. Během doktorátu z filozofie a estetiky působil na univerzitě v německém Řezně. Věnuje se především trinitární ontologii. Byl řešitelem několika výzkumných projektů, aktuálně vede badatelskou skupinu Triertium. Mimo to se v současnosti věnuje práci na filmu o Janu Amosi Komenském.

Čtěte také: Přečtěte si recenzi knihy Kniha, obraz a příroda

Fiedler se věnuje především otázkám chápání a interpretace Svaté Trojice v dnešní teologii, filozofii i křesťanské praxi. Nejvíce ho zajímá systematická teologie, která se zabývá otázkou, kdo je to vlastně křesťanský Bůh. Jádrem křesťanského vyznání je, že Bůh není jenom jeden absolutistický vládce, jedna osoba nebo jedna skutečnost - tedy něco striktně monistického, ale že v sobě zahrnuje určitou mnohost, že se v něm pluralita i jednota snoubí.

Svatá Trojice je osobními vztahy. Otec se věčně daruje svému Synu, Syn dar přijímá a novým způsobem vrací. Duch svatý znamená, že jejich vztah je osobní, že vztah i dar samotný je osoba. Není to tak, že máme dvě reality - Otce a Syna. Otec i Syn jsou také vztahy - otcovství a synovství.

Jak nám může trojiční myšlení pomoci v dnešním světě? V současnosti čelíme globálním krizím, které vyžadují jiné typy metafyzik, než jsou ty moderní, které absolutizují individuální nebo totalitní subjektivitu. Na jejich počátku byla představa světa jako konfliktu, války všech se všemi, vnějšího násilného působení jedné věci na druhou, v politice i přírodě. Komenský si to myslel. Jeho základním přesvědčením bylo, že na systémové krize musíme odpovědět systémovým myšlením, které pochází z určité účasti na systémovém chápání principů naší reality, čili na vztahovém chápání reality a usmířené jednotě založené na vztazích, čili na trojjediném Bohu.

tags: #příroda #nekonečná #inspirace #vědy #příklady

Oblíbené příspěvky:

• Materiály pro otevírací koše
• Kompletní průvodce likvidací vozidel v Českých Velenicích
• Azbestové skládky v ČR
• Udržitelnost v Rakousku
• Zajímavosti o přírodě po dešti