Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Ernst Mach – fyzik a filozof

číslo 7/2003

archiv

Ernst Mach – fyzik a filozof
(18. 2. 1838 – 19. 2. 1916)

Veletrh strojírenských technologií MACH, který proběhl ve dnech 13. až 15. května spolu s dvěma dalšími výstavami – FINAL (povrchové úpravy, obalová technika) a METAL (metalurgie) – na PVA Letňany v Praze evokuje otázku, co pojem „mach„ znamená, a kdo byl tou osobou s tímto pojmem spojenou.

Ernst Mach je dnes více znám jako fyzik. Objevil kuželovou tlakovou vlnu tvořící rozhraní mezi nerozrušenou a rozrušenou oblastí při obtékání těles pohybujících se nadzvukovou rychlostí (tzv. Machova vlna). Teprve při vysokých rychlostech se totiž uplatňuje vliv stlačitelnosti tekutin.

Obr. 1.

Ernst Mach zavedl důležitou fyzikální veličinu – Machovo číslo: M = v/c – je to číslo, udávající poměr rychlosti proudění tekutin k rychlosti zvuku v témže místě. V letectví je to poměr rychlosti letu k rychlosti zvuku v dané výši letu.

Rychlosti, pro něž je M < 1, jsou podzvukové, M > 1 nadzvukové. U zemského povrchu odpovídá hodnota M = 1 rychlosti letadla asi 225 km/h, ve stratosféře asi 1 060 km/h.

Machovo číslo si můžeme uvědomit, slyšíme-li při letu proudového letadla na obloze dunivou ránu – to právě letadlo dosáhlo v dané výšce nadzvukové rychlosti.

Ernst Mach se narodil 18. února 1838 v Chrlicích u Brna v tehdejším arcibiskupském zámku (prarodiče z matčiny strany tam sloužili). Ernst Mach byl nadané dítě, ale měl problémy s klasickými jazyky –v devíti letech začal navštěvovat gymnázium poblíž Vídně, ale nedokončil je. Úspěšně ale ukončil studia na piaristickém gymnáziu v Kroměříži. Uplatnění jeho talentu umožnilo až univerzitní studium na univerzitě ve Vídni od roku 1855, kde vynikal v matematice a ve fyzice. V roce 1860 získal doktorát a po habilitaci zde působil jako soukromý docent (neplacená síla). V této době také začíná se svou experimentální činností, i když díky nedostatku prostředků jenom v provizorních podmínkách.

V letech 1864 – 1867 přednáší Ernst Mach v Grazu matematiku, fyziku, fyziologii a psychologii a publikuje také první významnější výsledky svých výzkumů. V letech 1867 – 1895 zastává místo profesora experimentální fyziky na univerzitě v Praze, kde je roku 1879 jmenován rektorem univerzity. Od počátku působení v Praze provázely Macha rozporuplné pocity – na jedné straně působil na prestižní univerzitě a mohl konečně naplno realizovat své vědecké výzkumné závěry (placený post profesora zahrnoval i náklady na provoz laboratoře), na druhé straně mu nevyhovovalo tehdejší společenské prostředí, charakterizované v českých zemích vzrůstajícím nacionalizmem, třenicemi mezi českým a německým obyvatelstvem, politickou nestabilitou a později také antisemitizmem (ačkoliv Mach sám nebyl Žid, měl mnoho židovských přátel). Mach zřejmě nebyl přímo proti národnímu obrození, ale cítil se být hlavně vědcem a neměl ambice se politicky angažovat. Tento fakt dokumentuje Machova audience u legendárního vědce Jana Evangelisty Purkyně, od které si Mach sliboval inspirativní setkání s člověkem, kterého oceňoval už Goethe. Jeho očekávání zajímavé vědecké diskuse nejspíš o fyziologii zraku se však nevyplnilo. Purkyně viděl v rodilém Moravákovi potenciálního aktéra angažujícího se v národním obrození a začal s ním rovnou diskutovat o politice (navíc česky, čemuž Mach nerozuměl). Podobně dopadlo i Machovo setkání s Palackým. Po rozdělení pražské univerzity – v letech 1882 až 1883 na dvě samostatné univerzity, českou a německou, nastoupí Mach ještě jednou do funkce rektora, tentokrát už jenom na německé univerzitě, nicméně předčasně rezignuje. Přesunuje se tedy z Prahy a roku 1895 získává ve Vídni místo profesora tzv. induktivní filozofie (aby byl odlišen od seriózní akademické filozofie).

Přes všechny negativní stránky pobytu byl Mach v Praze po vědecké stránce velmi činorodý a poměrně úspěšný. Mezi hlavní témata jeho experimentální práce patřil výzkum zrakového a sluchového vnímání, vnímání hudby, experimentální výzkum tzv. šokových vzduchových vln, které způsobují rychle letící projektily, některá témata z fyziologie a jiné. Během pražského období začal Mach také promýšlet svá pozdější kontroverzní stanoviska ohledně problémů soudobé fyziky, jako je atomární teorie nebo platnost newtonovského obrazu světa. Během posledního desetiletí 19. století se stává známou a vlivnou osobností na poli filozofie a vědy a získává početnou skupinu stoupenců i oponentů.

Vedle fyziky a filozofie se Ernst Mach věnoval také chemii, fyziologii a psychologii a byl rovněž zkušeným experimentátorem. Snažil se o sjednocení různých vědních oborů a o vybudování oboru zvaného psychofyzika. Psychofyzika měla vysvětlovat vztah mezi fyzikálními podněty a smyslovými počitky. V roce 1883 vydává Ernst Mach knihu Die Mechanik in ihrer Entwicklung (Mechanika ve svém vývoji), ve které kritizuje newtonovské pojetí fyziky. Kromě toho kritizuje i teoretickou fyziku, která je podle jeho názoru neplodná a jde mimo hranice vnímání.

Ernst Mach odmítal také atomistickou teorii a považoval ji za výplod teoretické fyziky. Atom byl podle něho pojmem pro něco nedefinovatelného pomocí počitků – ve smyslu teorie uplatňované v psychofyzice – o něco co komplikuje vysvětlování mnoha jevů.

Od roku 1898 čelí Mach vážnému zhoršení svého zdravotního stavu, které nakonec vede až k paralýze poloviny těla. Přesto pokračuje v publikování a v navrhování experimentů, které za něj provádějí jiní. Začátkem 20. století narůstá kritika Machovy práce, a to i z řad jeho dřívějších zastánců, mezi které patřili i tak proslulí vědci, jako např. Albert Einstein a – posléze již zahořklý – Max Planck, který Macha dost nevybíravě napadl. Tento akt tehdy úplně rozdělil vědeckou veřejnost na dva tábory. Mach se kritice bránil a hájil svá stanoviska velmi neústupně až do své smrti.

Enst Mach zemřel 19. února 1916 v německém Vaterstettenu.