Vesmír podľa Aristotela

Aristoteles (384 – 322 p. n. l.) sa považuje bezpochyby za najvýznamnejšieho a najvplyvnejšieho filozofa žijúceho v staroveku. V stredoveku bol natoľko vplyvný a citovaný, že ho ostatní volali, jednoducho, Filozof. Hoci literatúra o starších dejinách astronómie ho často spomína, súčasníci by Aristotela za astronóma nepovažovali. Jeho záujem o vesmírne javy vyplýval zo všeobecného záujmu tohto učenca o celý viditeľný svet. Napísal množstvo diel o živej a neživej prírode, ale aj o ľudskej spoločnosti a ľudskom správaní. O vesmírnych javoch píše v týchto spisoch: Fyzika, O nebi, O vzniku a zániku, Meteorológia a 12. kniha diela Metafyzika. Spomínané spisy sa navzájom dopĺňajú a ponúkajú obraz o celom vesmíre vrátane Zeme, ako si ho predstavoval tento staroveký grécky mysliteľ. Na dejiny astronómie mal veľký vplyv až do 17. storočia, čiže zhruba dve tisícročia. Pre pochopenie vývoja antickej, stredovekej a včasnonovovekej astronómie a najmä kozmológie je preto znalosť aristotelovskej kozmológie a s ňou prepojenej fyziky absolútne nevyhnutná.

Busta Aristotela (384 – 322 p. n. l.)

Vesmír a jeho dve oblasti

Podľa Aristotelovej predstavy je vesmír len jeden. Iný vesmír neexistuje. Nemá časový začiatok, ani koniec, je teda večný. Je priestorovo konečný a má guľatý tvar, pretože guľa je najdokonalejší útvar. Delí sa na dve základné odlišné oblasti – nebeskú a pozemskú – oddelené vnútorným povrchom¹ sféry Mesiaca. Keďže hranicou je mesačná sféra, pre pozemskú časť sa vžil názov podmesačná (alebo sublunárna) a pre vesmírnu názov nadmesačná (alebo superlunárna). Každá z nich má v Aristotelovom ponímaní navzájom odlišné vlastnosti (pozri tab. č. 1).

tabuľka č. 1

Podmesačný svet je miestom, kde telesá neustále vznikajú, menia sa a zanikajú. Telesá sa v tomto svete pohybujú priamočiaro a ich pohyb je len dočasný. Nachádzajú sa v ňom štyri empedoklovské²  prvky (elementy): zem, voda, vzduch a oheň. Každý z týchto prvkov má svoje vlastnosti a prirodzené miesto, ku ktorému smeruje (pozri tab. č. 2).

Voda a zem sú prvky ťažké. Ich prirodzeným miestom je stred vesmíru, smerujú teda prirodzene priamočiarym pohybom nadol k nemu. Keďže zem je ťažšia (kameň tvorený ťažším prvkom zeme vhodený do vody klesne na dno), navrstvila sa v strede vesmíru ako sféra zeme. Na nej spočíva sféra vody. Nad vodou sú sféry ľahkých prvkov (vzduchu a ohňa). Najprv nasleduje sféra vzduchu a nad ňou je sféra ešte ľahšieho ohňa (iskry plameňa tvorené ľahším prvkom ohňa vyletujú nahor nad vzduch). Prirodzeným miestom vzduchu a ohňa, ako ľahkých prvkov, sú okraje kozmu, ku ktorým sa snažia dostať takisto priamočiarym pohybom. Nad sférou ohňa je už nadmesačný svet.

¹ Vnútorný povrch planetárnej sféry je vždy ten, ktorý je bližší k Zemi. Vonkajší je zase bližší k okrajom kozmu.

² Tvorcom tejto predstavy je Empedokles z Akragasu (~493 – 433 p. n. l.; dnes Agrigento na Sicílii), ktorý tvrdil, že príroda sa skladá zo štyroch prvkov (zeme, vody, vzduchu a ohňa), ktoré sú v jednotlivých hmotných objektoch namiešané v rôznom pomere.

tabuľka č. 2

Nadmesačný svet je miesto vyplnené piatym prvkom (kvintesenciou) – éterom. Ten má podľa Aristotela božské a dokonalé vlastnosti. Nemá žiadne prirodzené miesto (ani stred vesmíru, ani jeho okraje), ku ktorému by sa snažil dostať. Preto nie je ani ľahký, ani ťažký. Nikdy nevznikol, bol tu od večnosti, ani nikdy nezanikne, bude tu večne. Éter nemôže nikdy pribudnúť, ani z neho nikdy neubudne, pretože by išlo o zmenu, ktorá je v nadmesačnom svete vylúčená. Prirodzeným pohybom éteru je pohyb v kruhu a podľa Aristotela je len takýto pohyb večný. Všetky telesá v tomto svete (hviezdy, planéty) sa skladajú z éteru, preto sú večné, nevznikajú, nemenia sa, ani nezanikajú. Sú dokonalé, a keďže guľa je zo všetkých telies najdokonalejší útvar, aj ony sú guľaté. Pohybujú sa naveky rovnomerným kruhovým pohybom okolo stredu kozmu. Podľa Aristotela sú nebesia nemenné, pretože aj skúsenosti iných dokazujú, že na nebesiach nikdy nebola pozorovaná žiadna zmena. Nadmesačný svet teda môžeme považovať za ríšu pravidelnosti, nemennosti a dokonalosti.

Za poslednou sférou a hranicou vesmíru sa podľa Aristotelových tvrdení nenachádza nič, ani látka, ani priestor, ani čas. Predsa len však pripúšťa, že (božské) bytosti, ktoré tam žijú, sú nesmrteľné, večné, dokonalé a tešia sa najlepšiemu životu.

Sféry nebeských telies

Pri opisovaní sústavy nebeských sfér vychádzal Aristoteles z Eudoxovej (~390 – ~338 p. n. l.) a Kallippovej (~370 – ~300 p. n. l.) predstavy homocentrických sfér. No kým Eudoxos hovoril, že sféry sú len imaginárne, Aristoteles tvrdil, že sú skutočné. Najvrchnejšou sférou obklopujúcou celý vesmír je tá, na ktorej sú umiestnené hviezdy – sféra stálic v stredoveku zvaná firmamentum. Do tejto sféry sú vložené ďalšie, nižšie sféry, ktoré jedna k druhej úplne priliehajú, podobne ako vrstvy cibule. Medzi nimi nie je žiadne vákuum, pretože aristotelovská fyzika by vo vákuu nefungovala. Celé súkolie je sústredné, teda, otáča sa okolo jedného bodu – stredu kozmu. Najnižšou zo sfér je sféra Mesiaca. Pod ňou je už podmesačný svet zložený zo štyroch prvkov.

Schematický prierez svetom Aristotela. Nie je v skutočnej mierke. Naspodku obrázka sú vrstvy štyroch pozemských prvkov v poradí zdola: zem, voda, vzduch a oheň. Zem je guľatá, nie plochá. Vo sfére ohňa je naznačená kométa. Tam kométy vznikajú. Nad sférou ohňa sú sféry nebeských telies. Menšie sféry vyjadrujúce rôzne pohyby planét a protisféry nie sú pre prehľadnosť zakreslené. Nie je známe, aké poradie si Aristoteles predstavoval pre Slnko, Venušu a Merkúr, jeho učiteľ, Platón, ich však zoradil takto. Nad sférou hviezd je imaginárna oblasť (biela farba), kde prebývajú božské bytosti a prvý (nehybný) hýbateľ.

Sféry kruhovým pohybom unášajú vesmírom planéty, ktoré sú na nich umiestnené. Pohyb najkrajnejšej sféry vyvolal tzv. prvý hýbateľ prebývajúci mimo kozmu, no z Aristotelových tvrdení vyplýva, že každá ďalšia sféra má zároveň svojho zvláštneho a večného hýbateľa. Napriek tomu Aristoteles vniesol do tohto mechanizmu prvok, ktorým bol prenos pohybu vyšších sfér na nižšie (z okraja vesmíru do stredu), aby vystihoval lepšie skutočný pohyb planét po oblohe. Prenášanie pohybu na nižšie sféry malo napokon vplyv aj na pozemské deje podmesačného sveta, ako sú striedanie dňa a noci, zmeny ročných období, chod počasia a pod., ktoré ovplyvňuje najmä susedná mesačná sféra, ale aj Slnko. Aristoteles tiež tvrdil, že jednému telesu prislúcha len jeden druh pohybu. Lenže planéty počas svojho putovania po oblohe vykazujú zdanlivo viacero pohybov. Preto musel pre jednu planétu vyčleniť viacero sfér. Jedna vystihovala napr. denný pohyb planéty po oblohe, iná pohyb planéty na hviezdnom pozadí a pod. Planéta bola v takomto prípade umiestnená na najnižšej zo sfér určených pre ňu samotnú. Aristotelovmu učiteľovi Platónovi (~427 – ~347 p. n. l.) sa pripisuje požiadavka, aby sa na vysvetlenie zložitosti pohybov nebeských telies používal iba rovnomerný pohyb po kružnici. Na ňu zareagoval aj jeho žiak. Skombinovaním pohybov sfér sa, podľa Aristotela, mala planéta pohybovať tak, ako ju bolo možné v skutočnosti vidieť na nebi.

Jednou nevýhodou tohto systému bolo, že pohyb vyšších planét sa mohol takto prenášať na nižšie planéty, napr. pohyb Saturna mohol ovplyvňovať pohyby nižšie umiestneného Jupitera, čo by neodzrkadľovalo realitu. To si Aristoteles neželal, preto zaviedol tzv. protisféry umiestnené medzi jednotlivé planéty. Tieto protisféry rušili neželané pohyby prenášané nadol zo sfér vyšších planét. Z toho dôvodu bol počet sfér v Aristotelovej predstave až 55 (so sférou stálic 56), kým jeho predchodca, Eudoxos, si vystačil len s 27 sférami. Inou nevýhodou bol fakt, že mechanizmus prenášania pohybu nevedel vysvetliť približovanie a vzďaľovanie sa nebeských telies od Zeme a z toho vyplývajúce zmeny ich jasnosti.

O vzdialenostiach vo vesmíre a poradí telies sa Aristoteles nikde výslovne nezmieňuje. Z nepriamych zmienok sa dá dedukovať, že Mesiac bol najbližšie k Zemi. Po ňom nasledovali v neznámom poradí Slnko, Venuša a Merkúr. Ostatné tri planéty filozofi antického Grécka radili podľa ich rýchlostí, čo znamená, že posledné tri planéty v poradí od Zeme boli: Mars, Jupiter a Saturn. Za Saturnom nasledovala sféra hviezd ako najkrajnejšia sféra kozmu.

³ Najmä koncom stredoveku a v renesancii sa v aristotelovskej prírodnej filozofii rozšírilo tvrdenie „strach z vákua“ (horror vacui). Príroda sa podľa vtedajších aristotelovských filozofov bojí vákua a prázdne miesto, ktoré v určitých situáciách môže nastať, sa vždy snaží naplniť hmotou. Až pokusy prírodovedcov v 17. storočí (napr. Evangelistu Torricelliho alebo Otta von Guericke) ukázali, že vákuum existovať naozaj môže a bol to ďalší dôkaz, že niektoré tvrdenia aristotelovskej fyziky nesúhlasia s realitou.

Tvar a postavenie Zeme

Aristoteles je najznámejším geocentristom v dejinách astronómie. Jeho presvedčenie o správnosti geocentrizmu však nevyplývalo z nejakého zvláštneho uctievania Zeme ako vznešeného telesa umiestneného na významnom mieste, ktorým je stred kozmu, ale bolo dôsledkom jeho vlastných fyzikálnych predstáv. Keďže prvok zeme je najťažší zo štyroch prvkov podmesačného sveta, prirodzene sa navrstvil okolo stredu vesmíru a vytvoril viac-menej guľaté zemské teleso. Podľa Aristotela dokazujú guľatý tvar Zeme aj pozorovania zatmenia Mesiaca, na ktorý Zem vrhá okrúhly tieň. A dokazujú to aj iné pozorovania: ak cestovateľ cestuje zo severu na juh alebo opačne, spoza horizontu vystupujú postupne iné, predtým skryté hviezdy, čo by sa napr. na plochej Zemi nemohlo stať. Zem považoval Aristoteles za nehybnú a nerotujúcu, a keďže spočívala v strede vesmíru, jeho predstava vesmíru sa zvykne označovať za geostatickú a geocentrickú. Obvod Zeme je podľa Aristotela 400 000 štadiónov (= ~74 000 km). Sám ďalej dodáva, že hviezdy sú omnoho väčšie než Zem.

Javy v ovzduší

Planéty a hviezdy svietia stále, aj keď sú pod horizontom, preto ich Aristoteles považoval za stále, nepremenlivé telesá a umiestnil ich do nemennej nadmesačnej oblasti. Naopak, kométy, meteory a dokonca aj Mliečnu cestu považoval za javy, ktoré sú nestále, vznikajú, menia sa a zanikajú. Preto ich zaradil do podmesačnej oblasti. Tvrdil, že vznikajú najmä v jej vysokých vrstvách a považoval ich preto za meteorologické javy.

Vznik meteorov je zapríčinený vystúpením horúcich a suchých pár vychádzajúcich zo zeme do najvrchnejších vrstiev atmosféry, kde sa pohybom vyvolaným najnižšou nebeskou sférou zapália a bleskurýchlo zhoria. Môžu vznikať tiež vtedy, keď vzduch chladom skondenzuje a vo forme malej horľavej častice zo seba vystrelí preč horúci element, ktorý v sebe ešte obsahuje. Podobným spôsobom pri prešovaní ovocia vystreľujú z plodov zrnká. Tento druhý jav prebieha vo vrstvách atmosféry o niečo nižších a chladnejších.

Kométy vznikajú rovnako ako meteory. Ich trvanie na oblohe je však oveľa dlhšie než u meteorov, čo Aristoteles vysvetľuje tým, že sú tvorené z hustejších materiálov, ktoré zároveň dlhšie horia. Musia mať však primeranú hustotu a súdržnosť hmoty. Pohybujú sa spolu so sférou ohňa, v ktorej sa nachádzajú a ktorej pohyb vyvoláva nad ňou ležiaca sféra Mesiaca. Kométy môžu vznikať aj zapálením exhalátov vo sfére ohňa svetlom vzdialených hviezd. Takýmto spôsobom vzniká aj efekt Mliečnej cesty, ktorý je vyvolaný množstvom drobných hviezd v jej pozadí.

Obrázok z učebnice neskoroptolemaiovskej kozmológie s názvom Komentár k Sacroboscovej sfére od Christopha Clavia (1538 – 1612) vydanej prvýkrát v roku 1570. Sú v ňom graficky prehľadne spracované a vysvetlené jednotlivé kombinácie vlastností pozemských prvkov. Vidíme tam štyri prvky: ignis (oheň), aer (vzduch), aqua (voda), terra (zem), a štyri vlastnosti: caliditas (teplo), humiditas (vlhkosť), frigiditas (chlad), siccitas (sucho), ktoré sú vložené medzi tie prvky, ktoré tieto vlastnosti majú navzájom spoločné. Dve základné vlastnosti prvkov sú potom vyobrazené vždy naľavo a napravo od každého z nich. Napr. voda má naľavo a napravo od seba chlad (spoločný so zemou) a vlhkosť (spoločnú so vzduchom), oheň má teplo (spoločné so vzduchom) a sucho (spoločné so zemou) a pod. Zároveň je tam putom vyjadrená možná kombinácia (combinatio possibilis) medzi vlastnosťami. Vlastnosti, ktoré sú náprotivné, sa skombinovať nemôžu (combinatio impossibilis). Nemôže byť teda jeden prvok teplý a zároveň studený, alebo nemôže byť vlhký a zároveň suchý. Zároveň je tam vyjadrená protichodnosť (contraria) jednotlivých prvkov, napr. ohňa a vody.

Keďže Christoph Clavius bol členom jezuitského rádu, do prázdneho stredu schémy vložil emblém jezuitského rádu (písmená IHS obklopené slnečnými lúčmi).

Záver

Aristotelov vesmír je jeden logický celok, v ktorom sa veci navzájom zdôvodňujú a potvrdzujú. Závery jeho pozorovaní odrážajú často skúsenosť bežného človeka. Navyše, jeho teórie vedeli ľuďom v minulosti podať dostačujúce vysvetlenia, hoci sa v novšej dobe ukázali ako nesprávne. Tieto črty pomohli Aristotelovým teóriám získať obrovský vplyv a prežiť po mnoho storočí. Keď sa v 17. storočí postupne vynorila nová fyzika, bola už úplne odlišná od tej aristotelovskej a v dejinách vedy pozvoľna nastal obrat. Práve odstránenie dominancie aristotelovskej fyziky vo vedeckom myslení sa považuje za najvýznamnejší čin vedy v období včasného novoveku.

Mgr. Stanislav Šišulák, PhD.

Slovenská ústredná hvezdáreň

Sekcia histórie astronómie SAS pri SAV a SZA

Použitá a odporúčaná literatúra:

Aristotelove dielo „O nebi“ (preklad Miloslav Okál). Bratislava. 1985.

DICKS, David Reginald: Early Greek Astronomy to Aristotle. Cornell University Press. 1970.

HEIDARZADEH, Tofigh: A History of Physical Theories of Comets, From Aristotle to Whipple. Springer. 2008.

HETHERINGTON, Norriss S. (ed.): Encyclopedia of Cosmology. Routledge. 1993. (Heslo: Aristotle’s Cosmology).

LANKFORD, John: History of Astronomy – An Encyclopedia. Garland. 1997. (Heslá: The Astronomy of Aristotle, Ancient Greek Cosmology).

ŠPELDA, Daniel: Astronomie v antice. Ostrava. 2006.