Letošní pozoruhodná nostalgie zahrnuje významná výročí – narození, úmrtí, expedice i tabulky. Identifikace výročí není v dnešní době tím nejnaléhavějším problémem, který vede vědecká komunita. Jsou mnohem důležitější věci. Jako například vyjadřování závažnosti změny klimatu a hledání nových poznatků, které pomohou v boji proti ní. Nebo se vypořádávat se sexuálním obtěžováním a diskriminací. Nebo zajišťovat spolehlivé financování z nefunkční vlády. Nemluvě o tom, co je to černá hmota.

Přesto, zachování duševního zdraví vyžaduje občasné odklonění se od zdrojů temnoty, zoufalství a skleslosti. V bezútěšných dnech někdy pomáhá připomínat si šťastnější okamžiky a přemýšlet o některých vědeckých úspěších a vědcích, kteří za ně odpovídají. Naštěstí v roce 2019 se nabízí mnoho příležitostí k oslavám, mnohem více, než se může vejít do Top 10. Tak nebuďte zdrcený, jestli vaše oblíbené výročí není uvedeno na seznamu (jako například 200 leté výročí J. Presper Eckerta, Johna Couch Adamse nebo 200. narozeniny Jean Foucault anebo 150. narozeniny Caroline Furness)

1) Andrea Cesalpino, 500. narozeniny

Pokud nejste mimořádným fanouškem botaniky, pravděpodobně jste nikdy neslyšeli o Cesalpinu, narozeném 6. června 1519. Byl to lékař, filozof a botanik na univerzitě v Pise, dokud ho papež, který potřeboval dobrého doktora, neodvolal do Říma. Jako lékařský badatel Cesalpino studoval krev a měl znalosti o jejím oběhu dlouho předtím, než anglický lékař William Harvey přišel na velký krevní obraz. Cesalpino byl nejvíce působivý jako botanik, obecně mu byla připsána k dobru první učebnice botaniky. Samozřejmě neměl všechno korektně, ale mnoho rostlin popsal přesně a klasifikoval je systematičtěji než předchozí vědci, kteří většinou považovali rostliny jako zdroj léčiv. Dnes je jeho jméno pamatováno pod kvetoucí rostlinou rodu Caeslpinia.

2) Leonardo da Vinci, 500. výročí úmrtí

Méně než měsíc předtím než se narodil Cesalpino, Leonardo zemřel 2. května 1519. Leonardo je mnohem více známý jako umělec než jako vědec, ale byl také skutečným anatomem, geologem, technikem a matematikem (hej, Renesanční muž). Jeho role v historii vědy byla limitována, protože spousta jeho důmyslných nápadů byla v zápisnících, které nikdo až do doby dlouho po jeho smrti nečetl. Byl ale produktivním a vynalézavým pozorovatelem světa. Vyvinul vypracované geologické pohledy na údolí řek a na hory (myslel si, že vrcholy Alp kdysi byly ostrovy ve vyšším oceánu). Jako technik pochopil, že složité stroje kombinovaly pár jednoduchých mechanických principů a trval na nemožnosti věčného pohybu. Vypracoval základní myšlenky o práci, energii a síle, které se staly základními kameny moderní fyziky, které byly poté vyvinuty precizněji Galileem a dalšími, více než století poté. A samozřejmě, Leonardo by pravděpodobně vyvinul letadlo, kdyby k tomu měl dostatečné finanční prostředky.

3) Petrus Peregrinus Pojednání o magnetismu, 750. výročí

Magnetismus byl znám již od pradávna, jako vlastnost některých hornin obsahujících železo, známých jako „lodestones“. Ale nikdo o tom moc nevěděl, dokud se v 13. století neobjevil Petrus Peregrinus (nebo Peter Pilgrim). Zanechal jen málo informací o svém osobním životě; nikdo neví kdy se narodil nebo kdy zemřel. Musel však být velice talentovaným matematikem a technikem, hojně oceňován známým kritickým filozofem Rogerem Baconem (pokud Peter, o kterém se zmiňoval byl vlastně Pilgrim).

V každém případě, Peter složil první významné vědecké pojednání o magnetismu (dokončené 8. srpna 1269), vysvětlující koncept magnetických pólů. Dokonce přišel i na to, že když rozlomíte magnet na kusy, každý kus se stane novým magnetem se svými vlastními dvěma póly – severní a jižní, v analogii s póly „nebeské sféry“, kterou údajně nesly hvězdy kolem Země. Ale Petr si neuvědomil, že kompasy pracují, protože samotná Země je obrovský magnet. Také netušil o zákonech termodynamiky, když navrhoval to, o čem si myslel, že je stroj neustále poháněný magnetismem. Leonardo by nedoporučoval, aby za něj dostal patent.

4) Magellanova plavba kolem světa, 500. výročí

Dne 20. září 1519 odplouvá Ferdinand Magellan z jižního Španělska s pěti loděmi na transoceanickou cestu, která by k objetí zeměkoule vyžadovala tři roky. Ale Magellan vydržel jen do půlky, protože byl zabit ve střetu na Filipínách. Plavba ale stále zachovává jeho jméno, ačkoli některé moderní zdroje upřednostňují název expedice Magellan-Elcano, aby zahrnovala Juana Sebastiana Elcano, velitele Victorie, jediné lodě z původních pěti, která se vrátila do Španělska. Historik Samuel Eliot Morison poznamenal, že Elcano „dokončil navigaci, ale pouze následoval Megellův plán“.

Mezi velkými navigátory Age of Discovery Morison vyjádřil názor, „Magellan stojí nejvýše“ a vzhledem k jeho příspěvkům o navigaci a geografii, „vědecká hodnota jeho cesty je nepochybná.“ Ačkoli určitě nebylo nutné plavit se kolem Země, aby dokázali, že je kulatá, první obeplutí světa se jistě kvalifikuje jako významný lidský úspěch, i když je jen mírně v závěsu za navštívením Měsíce.

5) Přistání na Měsíci, 50. výročí

Apollo 11 byl především symbolickým (i když technicky obtížným) úspěchem, přesto však vědecký významným. Vedle posílení vědy o měsíční geologii přivezením měsíční horniny, astronauti Apolla rozestavili vědeckou aparaturu s cílem změřit změtřesení na Měsíci (a tak se dozvěděli více o Měsíčním vnitru), studovali měsíční půdu a sluneční vítr a zanechali na místě zrcadlo jako cíl pro lasery na Zemi s cílem přesně změřit vzdálenost k Měsíci. Později mise Apollo provedli i rozsáhlejší experimenty).

Ovšem více než poskytnutí nových vědeckých výsledků, představovala mise Apolla oslavu minulých vědeckých úspěchů – pochopení zákonů pohybu a gravitace a chemie a pohonu (nemluvě o elektromagnetické komunikaci) – nahromaděných předchozími vědci, kteří neměli tušení, že jejich práce jednou učiní Neila Armstronga slavným.

6) Alexander von Humboldt, 250. narozeniny

Narozen v Berlíně 14. září 1769, von Humboldt byl pravděpodobně nejlepším kandidátem 19. století na označení Renesanční muž. Nejen geograf, geolog, botanik a inženýr, byl také světovým průzkumníkem a jedním z nejvýznamnějších spisovatelů populární vědy toho století. S botanikem Aimé Bonplandem strávil von Humboldt pět let průzkumem rostlin Jižní Ameriky a Mexika, zatímco zaznamenal 23 pozorování v oblasti geologie a nerostů, meteorologie a klimatu a dalších geofyzikálních dat. Byl hlubokým myslitelem, který sepsal pěti-dílnou práci nazvanou Cosmos, která v podstatě předala souhrn moderní vědy (tehdejší) široké veřejnosti. A byl také jedním z vedoucích humanitárních vědců, kteří se rázně stavěli proti otroctví, rasismu a antisemitismu.

7) Práce Thomase Younga o chybě měření, 200. výročí

Angličan, proslavený experimentem, který ukazuje vlnovou povahu světla, Young byl také lékař a lingvista. Letošní výročí připomíná jednu z jeho nejhlubších prací, publikovaných před dvěma stoletími (leden 1819), o matematice týkající se pravděpodobnosti chyb ve vědeckých měřeních. Komentoval použití teorie pravděpodobnosti k vyjádření spolehlivosti experimentálních výsledků v „numerické podobě“. Zjistil, že je zajímavé ukázat proč „kombinace velkého množství nezávislých zdrojů chyb“ má přirozenou tendenci „snižovat celkovou variaci jejich společného účinku.“ Jinými slovy, když provedete mnoho měření, bude velikost pravděpodobné chyby vašeho výsledku menší než v případě, když provedete pouze jedno měření. A matematika může být použita pro odhad pravděpodobné velikosti chyby.

Young však varoval, že takovéto metody by mohly být zneužity. „Tento výpočet se někdy marně snažil nahradit aritmetiku zdravého rozumu,“ zdůraznil. Kromě náhodných chyb je nutné se chránit před „neustálými příčinami chyb“ (nyní označovanými jako „systematické chyby“). A poznamenal, že je „velmi zřídka bezpečné spoléhat se na naprostou absenci takových příčin“, zvláště když „pozorování je prováděno jedním nástrojem nebo dokonce jedním pozorovatelem.“ Varoval, že důvěra v matematiku bez obav z těchto úvah by mohla vést k mylným závěrům: Abychom uvážili tuto nezbytnou podmínku, výsledky mnoha elegantních a rafinovaných vyšetřování, které se týkají pravděpodobností chyb, mohou být nakonec zcela bezvýsledné.“ Takže tak.

8) Johannes Kepler a jeho Harmonika Mundi, 400. výročí

Kepler, jeden z největších fyziko-astronomů 17. století, se pokusil sladit starodávnou představu o harmonii sfér s moderní astronomií, kterou pomohl vytvořit. Původní myšlenka, připsaná řeckému filosofovi-matematikovi Pythagorasovi, že koule nesoucí nebeská těla kolem Země tvořily hudební harmonii. Očividně nikdo tuto hudbu neslyšel, protože někteří Phytagorasovi příznivci tvrdili, že byla přítomna při narození a tím pádem to byl nepovšimnutý hluk v pozadí.  Kepler věřil, že konstukce vesmíru je spíše se sluncem v jeho středu než se Zemí, pozorujíc harmonické matematické poměry.

Dlouho se snažil vysvětlit architekturu sluneční soustavy jako odpovídající vnořeným geometrickým tělesům, čímž předepsal vzdálenosti oddělující (eliptické) planetární dráhy. V Harmonice Mundi (Harmonie světa), publikované v roce 1619, připustil, že samotná hmota se nemohla přesně počítat za detaily planetárních drah – byly potřeba další  principy. Většina z jeho knihy již není pro astronomii relevantní, ale jejím trvalým přínosem byl Keplerův třetí zákon planetárního pohybu, který ukazoval matematický vztah mezi vzdáleností planety od slunce a časem, který planeta potřebuje k dokončení jedné dráhy.

9) Zatmění slunce potvrzeno Einsteinem, 100. výročí

Obecná teorie relativity Alberta Einsteina, dokončená v roce 1915, předpověděla, že světlo ze vzdálené hvězdy procházející blízko slunce by bylo ohnuto gravitací slunce, což by změnilo zdánlivou polohu hvězdy na obloze. Newtonská fyzika mohla vysvětlit některé takové ohýbání, ale jen polovinu toho, co vypočítal Einstein. Pozorování takového světla se zdálo být dobrým způsobem, jak otestovat Einsteinovu teorii s výjimkou malého problému, že hvězdy nejsou vidět vůbec, když je slunce na obloze. Jak Newtonovi, tak Einsteinovi fyzici se však shodli na tom, kdy bude příští zatmění Slunce, což krátce zviditelní hvězdy blízko okraje Slunce.

Britský astrofyzik Arthur Eddington vedl v květnu 1919 expedici, kdy pozoroval zatmění z ostrova u pobřeží západní Afriky. Eddington zjistil, že odchylky některých hvězd z jejich dříve zaznamenané polohy odpovídaly prognóze obecné relativity natolik, aby vyhlásily Einsteina jako vítěze. Kromě toho, že se Einstein proslavil, výsledek nebyl v té době moc důležitý (kromě povzbuzení obecné teorie relativity v teorii o kosmologii). Ale obecná relativita se stala o desetiletí později velkým problémem, kdy bylo potřeba vysvětlit nové astrofyzikální jevy a také umožnit, aby zařízení GPS byla přesná natolik, abychom se zbavili cestovních map.

10) Periodická tabulka, Sesquicentennial!

Dmitrii Mendeleev nebyl prvním chemikem, který si všiml toho, že několik skupin prvků má podobné vlastnosti. Ale v roce 1869 identifikoval hlavní princip pro klasifikaci prvků: Pokud je uvedete v pořadí vzrůstající atomové hmotnosti, prvky s podobnými vlastnostmi se opakují v pravidelných (periodických) intervalech. Pomocí tohoto náhledu vytvořil první periodickou tabulku prvků, jeden z největších úspěchů v historii chemie. Mnohé z největších vědeckých úspěchů se objevily ve formě nevyzpytatelných matematických vzorců nebo vyžadovaly propracované experimenty vyžadující intuitivní genialitu, velkou manuální obratnost, obrovské náklady nebo složité technologie.

Periodická tabulka je však nástěnnou tabulkou. To umožňuje komukoli na první pohled pochopit základy celé vědecké disciplíny. Mendelejova tabulka byla mnohokrát rekonstruována a její řídící pravidlo je nyní atomové číslo, spíše než atomová hmotnost. Zůstává však nejvšestrannější konsolidací hlubokých vědeckých informací, které kdy byly postaveny – ikonické zastoupení všech druhů hmoty, ze kterých se vyrábějí zemské látky. A najdete ji nejen ve třídě na stěnách, ale i na kravatách, tričkách a hrníčcích s kávou. Jednoho dne možná ozdobí stěny restaurace s tématikou chemie – nazvanou Periodické tabulky.