Je Země placatá?
Naše sousedka, když ji dcerka přinesla ze školy tvrzení, že Země je kulatá, opáčila: „Neplké, deť po ni chodiš!“. Což byla hluboká pravda někoho, kdo celý život téměř nepřekročil hranice okresu. Všichni ti, kdož se zaklínají vědou, by si měli uvědomit, že nejsme vševědoucí a veškerá vědecká tvrzení jsou podložena jen zkušenostmi, byť někdy jen velmi omezenými.
Já jsem si do určité doby mylně myslel, že se znalostí pár matematických vzorců fyziky a chemie je jen otázkou matematické zručnosti a výpočetního času k tomu, aby šlo popsat veškeré dění, od vesmíru až po stav mysli, a předpovědět jeho vývoj. Teprve chemické inženýrství mě naučilo, že to nestačí ani k analýze nepříliš složitých situací. Vždy je třeba rozhodnout, která fakta jsou podstatná (které výpočetní vzorce jakžtakž oprávněné), a co jsou v daném případě podružnosti, jimiž se nemusíme příliš zabývat. Vylézá přitom na povrch to, kolik toho ještě pořádně nevíme. Používaným vzorcům zde raději neříkáme zákony, ale modely. Často model pro konkrétní případ chybí a musíme se teprve zeptat přírody experimentem. Ke každému odhalenému modelu vždy náleží i známé meze platnosti.
Jenom matematika není závislá na přírodě a je to hra s pravidly a pojmy, které vymyslel člověk a jejichž zákonitosti tudíž nemají další omezení. Podobně jako je tomu třeba v šachách nebo v podobných hrách. A matematika je přitom skvělým modelem dějů ve vesmíru, v přírodě, v technice i v lidské společnosti.
Žádný učitel fyziky by neměl zapomínat, že i ty nejzákladnější ze „svatých“ zákonů, které předkládá, v sobě skrývají své meze a úskalí. To, že otrocká aplikace školských vzorečků velice někdy vede k úplným nesmyslům, bývá interpretováno jako chyba „zákonů“ fyziky. Ve skutečnosti se obvykle na něco podstatného prostě zapomnělo. Například tím, že aplikujeme model pádu hmotného bodu na padající živou kočku. Na druhé straně, modely pohybu v laboratoři nemusí třeba respektovat zakřivení Země ani nekonstantnost gravitačního zrychlení (nemluvím o laboratoři vesmírné). Ač se to tak někdy tvrdí, Newtonovy a Galileovy zákony Einstein nevyvrátil, ale doplnil je tak, aby fungovaly i v rozměrech přesahujících hranice toho, co vnímáme našimi smysly. Tedy i v astrofyzice nebo fyzice částic či vlnění. Žádný rozumný učitel fyziky s tím ale nezačíná a nechává to žákům jako „tajemství pro dospělé“.
Naproti tomu učitelé chemie většinou podlehli mýtu, předkládat ji jako co nejobecnější a nejsložitější deduktivní systém, postavený prakticky na fyzice, tedy na Schrödingerově modelu, o jehož řešení nemají většinou ani sami potuchy. Dopadá to tak, že nutí žáky memorovat mantry o orbitalech, které se nakonec mohou hodit jen hrstce výsostných specialistů. Ve skutečnosti ty modely chemie, které stačí pro praxi, nepřesahují příliš to, co už odhadoval Mendělejev, a co s pojmem elektronu doplnil do jednoduchého modelu chování molekul a iontů Bohr. A samozřejmě také jednoduchá aritmetická pravidla jako počítání elektronů, atomů, molekul a jejich hmotností, něco o roztocích a model ideálního plynu. Většinou se nedojde ani k řešení diferenciálních rovnic chemické kinetiky. Jinak má chemie více výjimek než pravidel, v čemž ale právě spočívá její půvab. Symboly většiny prvků potřebujeme většinou jen pro luštění křížovek; o asi třiceti prvcích a některých jejich sloučeninách bychom snad měli vědět trochu více, protože se s nimi prakticky denně potkáváme. Bohužel nám přitom obecná pravidla a výpočty pomohou jen málo a je holt třeba se to naučit kus od kusu.
Čím dál je věda od fyziky, tím hůře se v ní hledá obecný model, z něhož by se matematickým řešením dal získat nějaký nový výsledek. Obvykle tam matematika boduje jen v interpretaci statistik.
Na závěr: Země není placka ani koule, není to ani mírně zploštělý sféroid; není to ani žádné pořádné geometrické těleso, protože je hrbolatá. Někdy nám ale kterýkoliv z těchto modelů může stačit! Nenuťme však nikoho ke shodnému názoru!
Já jsem si do určité doby mylně myslel, že se znalostí pár matematických vzorců fyziky a chemie je jen otázkou matematické zručnosti a výpočetního času k tomu, aby šlo popsat veškeré dění, od vesmíru až po stav mysli, a předpovědět jeho vývoj. Teprve chemické inženýrství mě naučilo, že to nestačí ani k analýze nepříliš složitých situací. Vždy je třeba rozhodnout, která fakta jsou podstatná (které výpočetní vzorce jakžtakž oprávněné), a co jsou v daném případě podružnosti, jimiž se nemusíme příliš zabývat. Vylézá přitom na povrch to, kolik toho ještě pořádně nevíme. Používaným vzorcům zde raději neříkáme zákony, ale modely. Často model pro konkrétní případ chybí a musíme se teprve zeptat přírody experimentem. Ke každému odhalenému modelu vždy náleží i známé meze platnosti.
Jenom matematika není závislá na přírodě a je to hra s pravidly a pojmy, které vymyslel člověk a jejichž zákonitosti tudíž nemají další omezení. Podobně jako je tomu třeba v šachách nebo v podobných hrách. A matematika je přitom skvělým modelem dějů ve vesmíru, v přírodě, v technice i v lidské společnosti.
Žádný učitel fyziky by neměl zapomínat, že i ty nejzákladnější ze „svatých“ zákonů, které předkládá, v sobě skrývají své meze a úskalí. To, že otrocká aplikace školských vzorečků velice někdy vede k úplným nesmyslům, bývá interpretováno jako chyba „zákonů“ fyziky. Ve skutečnosti se obvykle na něco podstatného prostě zapomnělo. Například tím, že aplikujeme model pádu hmotného bodu na padající živou kočku. Na druhé straně, modely pohybu v laboratoři nemusí třeba respektovat zakřivení Země ani nekonstantnost gravitačního zrychlení (nemluvím o laboratoři vesmírné). Ač se to tak někdy tvrdí, Newtonovy a Galileovy zákony Einstein nevyvrátil, ale doplnil je tak, aby fungovaly i v rozměrech přesahujících hranice toho, co vnímáme našimi smysly. Tedy i v astrofyzice nebo fyzice částic či vlnění. Žádný rozumný učitel fyziky s tím ale nezačíná a nechává to žákům jako „tajemství pro dospělé“.
Naproti tomu učitelé chemie většinou podlehli mýtu, předkládat ji jako co nejobecnější a nejsložitější deduktivní systém, postavený prakticky na fyzice, tedy na Schrödingerově modelu, o jehož řešení nemají většinou ani sami potuchy. Dopadá to tak, že nutí žáky memorovat mantry o orbitalech, které se nakonec mohou hodit jen hrstce výsostných specialistů. Ve skutečnosti ty modely chemie, které stačí pro praxi, nepřesahují příliš to, co už odhadoval Mendělejev, a co s pojmem elektronu doplnil do jednoduchého modelu chování molekul a iontů Bohr. A samozřejmě také jednoduchá aritmetická pravidla jako počítání elektronů, atomů, molekul a jejich hmotností, něco o roztocích a model ideálního plynu. Většinou se nedojde ani k řešení diferenciálních rovnic chemické kinetiky. Jinak má chemie více výjimek než pravidel, v čemž ale právě spočívá její půvab. Symboly většiny prvků potřebujeme většinou jen pro luštění křížovek; o asi třiceti prvcích a některých jejich sloučeninách bychom snad měli vědět trochu více, protože se s nimi prakticky denně potkáváme. Bohužel nám přitom obecná pravidla a výpočty pomohou jen málo a je holt třeba se to naučit kus od kusu.
Čím dál je věda od fyziky, tím hůře se v ní hledá obecný model, z něhož by se matematickým řešením dal získat nějaký nový výsledek. Obvykle tam matematika boduje jen v interpretaci statistik.
Na závěr: Země není placka ani koule, není to ani mírně zploštělý sféroid; není to ani žádné pořádné geometrické těleso, protože je hrbolatá. Někdy nám ale kterýkoliv z těchto modelů může stačit! Nenuťme však nikoho ke shodnému názoru!