Kapitola 2
Předmět přírodních věd

Co mě opravdu zajímá, je, zda mohl Bůh udělat svět jinak; to znamená, zda nutnost logické jednoduchosti ponechává vůbec nějakou volnost. Albert Einstein

Studijní cíle: V této kapitole si vymezíme pojem přírody jako předmětu zkoumání přírodních věd. Po jejím prostudování porozumíme jejímu rozčlenění na mikrosvět, makrosvět a megasvět a stručně si připomeneme chápání těchto pojmů v historii.

Otázka předmětu přírodních věd se zdá být zcela zbytečná – co jiného by mělo být předmětem než příroda? S rostoucím objemem konkrétních speciálních poznatků je toto označení jednak více a více rozplývá a od počátku novověku se spíše užívá jako označení pro objektivní realitu bezprostředně spojenou s pojmem hmoty. Podívejme se proto na předmět zájmu přírodních věd podrobněji.

Ve starověku lidé pohledem na nebeskou klenbu vytušili existenci megasvěta (ptolemaiovský model znal planety sluneční soustavy jen po Saturn). Objev dalekohledu a hlavně jeho použití Galileem výrazně zpřesnila představy o sluneční soustavě a v průběhu 18. století se postupně hromadily informace o vzdálenějších objektech mimo naši sluneční soustavu. Použití spektrální analýzy a fotografie pak znamenalo ohromný rozmach astronomie. Podobně cestu do mikrosvěta otevřel vynález drobnohledu v 16. století Holanďanem Zachariasem Jansenem (1590). O více než půl století později (v roce 1676) holandský obchodník a vědec Anthony van Leeuwenhoek zahlédl živé tvory mikroskopických rozměrů a založil mikrobiologii. Jako první zahájila výrobu mikroskopů firma Carl Zeiss v roce 1847. Pro dnešního člověka je již představa hierarchičnosti v přírodě samozřejmá a odpovídá jí i základní členění jednotlivých přírodních věd. K ujasnění těchto problémů ve 20. století přispěla obecná teorie systémů, za jejíhož zakladatele bývá označován Ludwig von Bertalanffy.

Např. fyzika se z hlediska úrovně organizace hmoty dělí na fyziku elementárních částic, jadernou fyziku, molekulární fyziku, kvantovou fyziku. Podle skupenství hmoty rozlišujeme fyziku plazmatu, aerofyziku, hydrofyziku a fyziku pevných látek (širší záběr má fyzika kondenzovaných látek). Z hlediska metod se dělí na experimentální a teoretickou (matematickou). Ve školních osnovách se ustálilo kombinované dělení na mechaniku, akustiku, optiku, elektřinu a magnetizmus.

Chemie se většinou dělí na anorganickou (páteří je Mendělejevův periodický zákon) a organickou (v podstatě chemie uhlíku členěná na základě teorie vazeb prvků ve sloučeninách). Z hlediska metod ji lze dělit na analytickou a syntetickou, každá z uvedených disciplin má ještě hlubší dělení. Podle oblasti aplikací rozeznáváme chemii farmaceutickou, lékařskou, potravinářskou, inženýrskou atd.

Podobná hlediska lze pochopitelně uplatnit i v biologii, kterou dělíme na mikrobiologii (zahrnující molekulární biologii), cytologii, bakteriologii, virologii a makrobiologii. Tkáněmi se zabývá histologie, tělesnými orgány anatomie s fyziologií. Vzájemnými vztahy organismů a vztahy k životnímu prostředí se zabývají ekologie, patologie, etologie atd. Historicky se dělí na botaniku a zoologii.

Zejména ve druhé polovině 20. století se rozvinula celá řada tzv. hraničních oborů jako biochemie, fyzikální chemie, biofyzika, bioklimatologie apod.

Prvky dualismu nacházíme už u Démokrita – neexistuje nic než atomy a prázdno. Jaká je však podstata prázdna? Kdyby byla hmotná, muselo by být tvořeno atomy, jež ale potřebují prázdno, aby se měly, kde pohybovat. Ve své době uspokojivou odpověď navrhla klasická newtonovská mechanika. Atomistická hmota je diskrétně strukturovaná, pohybový stav může měnit jen působením vnější síly. Veškeré děje se odehrávají v absolutním prostoru (démokritovském prázdnu), jež je spolu s časem nezávislou entitou. Tuto koncepci překonala teorie relativity až na počátku 20. století, kdy byla prokázána provázanost hmoty, prostoru a času a pochopena jejich vzájemná souvislost.

Pojmy k zapamatování

• příroda
• mikrosvět, makrosvět a megasvět
• monismus, dualismus, pluralismus
• materialismus, idealismus

1. Co označuje pojem příroda (nature)?
2. Kdo je autorem jeho českého názvu?
3. Co odlišuje monismus, dualismus a pluralismus?
4. Do jaké kategorie (monista, dualista, pluralista) byste zařadili sami sebe?
5. Jak změnila fyzika 20. století naše chápání prostoru a času? S jakými teoriemi je tato změna spojena?

Úkoly k textu

1. Zjistěte v dostupných zdrojích, jaké jsou hlavní myšlenky Lovelockova systému Gaia. Jaké řešení energetických problémů navrhuje Lovelock britské vládě?
2. Některá prohlášení a předpovědi Římského klubu uvádějí odpůrci ekologických hnutí jako exemplární příklady nedokonalosti našeho porozumění přírodě a předpovědí problematické hodnoty, což je opět aktuální v souvislosti s diskusemi o globální změně klimatu naši planety. O jaké nesplněné předpovědi Římského klubu se především jedná?
3. Uran byl první objevenou planetou, která nebyla známa již od dávných časů, a ačkoliv byl při mnoha příležitostech pozorován již dříve, vždy byl mylně považován za další hvězdu. (Nejstarší zaznamenané pozorování se datuje do roku 1690, když jej anglický astronom John Flamsteed katalogizoval jako 34. hvězdu souhvězdí Tauri). Planeta objevená v roce 1781, byla původně pojmenována Georgium Sidus (Hvězda krále Jiřího) na počest anglického krále Jiřího III. Toto jméno se však mimo Británii neujalo, až Němec Johann Bode prosadil jméno Uran po řeckém bohu. Který význačný britský astronom planetu objevil?
4. Příkladem monistického pojetí může být např. Hérakleitova filozofie, pluralistického např. filozofie Empedokla z Akragantu. Zjistěte v literatuře nebo na internetu, co bylo podle nich podstatou přírody a světa.