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

Vývoj názorů na podstatu elektřiny (60)

číslo 4/2006

Vývoj názorů na podstatu elektřiny (60)

Ing. Josef Heřman, CSc.

Další Greenovy práce
Essay byla nejvýznamnější, avšak ne jedinou Greenovou prací. V letech 1832 až 1839 přednesl při různých příležitostech a před různými posluchači šest přednášek. Některé z nich zobecňovaly metodu uvedenou v Essayi, v jedné řešil složitý problém přitažlivých a odpudivých sil elipsoidu s proměnnou hustotou náboje apod. Svým způsobem zajímavá je jeho poslední přednáška o šíření světla v krystalickém prostředí, ve které použil vis viva teorem – teorém o zachování mechanické energie.

Již jsme zmínili pozadí a pravděpodobné příčiny nezájmu o Greenovu základní práci – o jeho Essay. Zásluhu na jejím „objevení“ má William Thomson – lord Kelvin (1824–1907). Po dlouhém pátrání se mu roku 1845 podařilo získat tři kopie práce a při návštěvě Paříže s ní seznámil významné francouzské matematiky. W. Thomson po svém návratu do Cambridge tuto práci se svým úvodem publikoval.

10.7 Carl Friedrich Gauss

Mladá léta
Carl Friedrich Gauss (obr. 1), německý matematik, astronom a fyzik, „princeps matematicorum – kníže matematiků„, byl jedním z největších badatelů světa. Dětství prožil v chudé a nevědomé rodině v rodném Brunswicku. Jeho otec, zahradník, „mistr vodního umění“ a muž mnoha profesí, byl podle synových slov „pánovitý, hrubý a nevzdělaný„. Matka, vysoce inteligentní, avšak pologramotná žena, si navzdory svému nešťastnému manželství udržovala veselou mysl a vždy byla připravena svého syna podpořit.

Obr. 1.

Obr. 1. Carl Friedrich Gauss
* 30. 4. 1777 Brunswick (nyní Německo)
† 23. 2. 1855 Göttingen (nyní Německo)

U Carla Friedricha se jeho mimořádné schopnosti projevily již v útlém dětství. Bez pomoci jiných se naučil dříve počítat než mluvit. Ve třech letech (podle velmi důvěryhodného sdělení) opravil chybu ve výpočtu otcovy mzdy. Sám se naučil číst tak, že své příbuzné „prosil o písmena„. Proslulá je rovněž příhoda, jak ve svých osmi letech udivil učitele matematiky okamžitým řešením zadané úlohy součtu čísel od 1 do 60. Naštěstí prozíravý učitel dodal chlapci odvahu v intelektuálním vývoji pokračovat, a naopak jeho otec neviděl možnost obchodního využití „početní zázračnosti„ svého syna.

Po absolvování gymnázia (po návratu ze školy musel finančně podporovat rodinu předením příze) mu brunšvický vévoda poskytl stipendium. Mladý Gauss se tak stal finančně nezávislým. Intenzivně pokračoval ve svých aritmetických experimentech. Když v roce 1792 vstoupil na Collegium Carolinum v Brunswicku, úroveň jeho vědeckého a klasického vzdělání vysoce převyšovala úroveň vědomostí příslušnou jeho věku. V průběhu tří let na Collegiu pokračoval Gauss studiem a pracemi v aritmetice, kde dosáhl několika pozoruhodných a nových řešení (např. metoda nejmenších čtverců pro řešení posloupností apod.). Často však intenzivní četbou zjistil, že jeho vlastní objevy, k nimž nezávisle došel, nebyly nové. Avšak pravděpodobně jako první došel k pozoruhodnému závěru, že „Euklidova geometrie není jediná pravdivá“.

První významné vědecké úspěchy
Po absolvování univerzity v Göttingenu, kdy navzdory svým úspěchům v aritmetice byl ještě na pochybách, zda se má věnovat matematice, či klasické filologii, se vrátil zpět do Brunswicku. Zde v osamocenosti pokračoval v intenzivní práci. Za svá ověření fundamentálního teorému algebry mu byl v roce 1799 na návrh matematika Johanna Friedricha Pfaffa (1765–1825) udělen doktorát univerzity v Helmstedtu. Dalšího významného vědeckého úspěchu dosáhl Gauss roku 1801, kdy vypočítal dráhu planetky zvané Ceres, která krátce po svém objevení opět zmizela z dohledu astronomů a nebyl znám žádný prostředek, jak ji opět nalézt. Za tuto svou práci získal obdiv i samotného Laplacea.

Na univerzitě v Göttingenu
Vědecký život Gausse je spojen s univerzitou v Göttingenu. Zde se ve svých třiceti letech stal ředitelem tehdy ještě nedostavěné astronomické observatoře. Až do své smrti, tedy 47 let, v této funkci přinášel svými objevy a pracemi nové poznatky pro obdivuhodnou šíři oborů vědy. Jeho prioritou byla matematika. Věnoval se aritmetice, algebře, teorii čísel, teorii pravděpodobnosti a statistice, pojišťovací matematice, geometrii a matematické analýze. Je zakladatelem vyšší geodézie. Celý život se věnoval astronomii, a to nejen z titulu své funkce. Zásadní je i jeho přínos pro teoretickou fyziku. Kromě geomagnetismu a elektřiny, jimž bude v dalším textu věnována zvláštní pozornost, se zabýval mechanikou, kapilaritou a geometrickou optikou.

Je však třeba připomenout, že jeho přínos nebyl jen v oblasti teorie. Významně přispíval i k řešení problémů praxe – např. jedním z nich bylo ve spolupráci s Wilhelmem Eduardem Weberem (1804–1890) sestrojení a provozování elektrického telegrafu, spojujícího v Göttingenu laboratoř s observatoří. V souvislosti se svým fyzikálním zkoumáním se dále podílel na návrhu různých vědeckých přístrojů.

Pohnutý osobní život
Při vnějším pohledu se zdá Gaussův osobní život nevzrušivý a jednoduchý. Zřídkakdy, jen když se to týkalo vědeckých záležitostí, opouštěl své poklidné město. Hlubší pohled však v jeho životě odhaluje několik dramatických a tragických událostí. O nepříliš radostném dětství již byla řeč. V dospělém věku trpěl v souvislosti s Francouzskou revolucí, obdobím vlády Napoleona i revolučním hnutím v Německu politickými zmatky i finanční nejistotou. Předčasnou smrtí jeho první ženy, nemocí jeho druhé ženy a neuspokojivými vztahy s jeho syny mu do pozdního života bylo odpíráno rodinné útočiště.

Spolupráce s Wilhelmem Weberem
Právě v době, kdy Gaussův osobní život procházel těžkou rodinnou a životní krizí – dva dny po smrti jeho ženy –, se v září 1831 v Göttingenu objevil mladý vědec, již zmiňovaný Wilhelm Weber. Měl v té době právě poloviční věk Gausse, což Gausse vedlo k otcovskému postoji k mladému muži.

Po několik následujících let Gauss a Weber nejen úzce vědecky spolupracovali, ale stali se i důvěrnými přáteli. Ačkoliv se oba podíleli na experimentální práci a přesto, že Weber projevoval velké teoretické schopnosti a originalitu, starší muž byl vedoucím v teorii, mladší při experimentování. Prvním jejich společným vědeckým zájmem byl zemský magnetismus.

(pokračování)