Ernst Mach - z truhláře profesorem, který inspiroval Einsteina

Ernst Mach (1838 - 1916) stál u zrodu fyziky jako moderní vědní disciplíny v českých zemích, byl rektorem pražské Karlovy univerzity a inspiroval mnohé následovníky včetně Alberta Einsteina. Od Machova úmrtí uplynulo letos 19. února přesně 100 let.

„Mach byl Němec, ale s naším územím byl těsně spjat. Narodil se v Chrlicích, které jsou dnes součástí Brna, a působil na pražské německé univerzitě, kterou navštěvovali i Češi, takže měl velký vliv na vývoj české fyziky,“ uvedl v Meteoru profesor Jan Novotný z Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity v Brně.

To ale není jediný důvod, proč si Češi německého vědce považují. „Byl to člověk humanistických a demokratických názorů, netrpěl nějakým nacionalismem a povyšováním nad Čechy, takže máme i takový lidský důvod si ho vážit,“ dodal Novotný.

Machovo jméno žije dál

Dodnes se na jeho počest konají Brněnské dny Ernsta Macha. Jeho jménem je zaštítěna také medaile pro tuzemské i zahraniční vynikající fyziky, kterou uděluje Akademie věd ČR.

Podstatnější ale je, že Machovo jméno je stále živé díky řadě fyzikálních veličin a pojmů: Machův vlnostroj, Machovo kyvadlo, Machův kužel, Machův úhel a Machovo číslo. Možná nejznámější je označení pro rychlost letu stíhacích letounů. Když stíhačka překročí dvakrát rychlost zvuku, říká se, že dosáhla rychlosti „Mach 2“.

Do základní školy nechodil, z gymnázia ho vyhodili

Přesto z počátku by si na Machův talent jen tak někdo nevsadil. Určitě ne profesoři gymnázia v rakouském Seitenstettenu, které krátce navštěvoval. „Už po jednom roce studia tamní preláti doporučili Machovu otci, ať dá syna na řemeslo, protože je prý nevzdělatelný,“ uvedl velký znalec Machova života a díla, profesor Martin Černohorský z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně.

Základy vědomostí Machovi vštěpoval především jeho otec, pedagog a svého času i gymnaziální profesor. Mladý Ernst tak možná nezapadal do škatulek seitenstettenského ústavu, kde pohořel, ale na budoucí vědeckou kariéru ho otec připravil skvěle. Ještě než se tak ale stalo, mladý Mach se vyučil truhlářem.

Z truhláře experimentálním fyzikem

Truhlařinu Mach stíhal souběžně se studiem jiných škol. Po maturitě se zapsal na vídeňskou univerzitu, vystudoval matematiku a fyziku a ve dvaadvaceti získal doktorát. Další rok se habilitoval, několik let působil ve Vídni jako soukromý docent, v šestadvaceti byl jmenován profesorem matematiky a zanedlouho i fyziky na univerzitě ve Štýrském Hradci. Zjara 1867 pak odešel do Prahy, nebylo mu ještě ani 30 let.

Ernst Mach (na snímku z roku 1898)|foto: Wellcome Images (licence CC BY 4.0)

Truhlářská zručnost se Machovi náramně hodila při konstruování nejrůznějších fyzikálních pokusů. Kupříkladu sestrojil točicí židli, nechal lidi, ať se na ní různě dlouho točí a pak zkoumal třeba to, jak dlouho jim trvá pocit, že se svět kolem nich motá na druhou stranu a za jak dlouho najdou opět rovnováhu. I díky těmto pokusům Mach objevil, že centrem rovnováhy v lidském těle je střední ucho.

„Machovi vděčíme za to, že víme, jak funguje naše ucho a jakou roli hraje v našich schopnostech orientace,“ řekl profesor Novotný. Mach byl unikátní také tím, že propojoval dnes tak vzdálené obory jako jsou fyzika, fyziologie, filozofie a psychologie.

Einsteinova inspirace

Albert Einstein (1879 – 1955) si Macha vážil, jeho práci znal a do určité míry na ni navázal. Ernst Mach například ve svých myšlenkách předjímal některé aspekty související s obecnou teorií relativity. „Mach nebyl teoretický fyzik, nedělal nějaké složité výpočty, ale přišel s ideou, dnes známou pod pojmem Machův princip,“ řekl profesor Novotný.

V čem Machův princip spočívá? „Setrvačné síly nejsou způsobeny tím, že se pohybujeme vůči prostoru, ale tím, že se pohybujeme vůči vzdálených kosmických tělesům. Například když autobus prudce zabrzdí a všechno v něm spadne, tak je to podle Macha tím, že se autobus pohybuje vůči hvězdám, dnes bychom řekli vůči galaxiím,“ vysvětlil Novotný.

Einstein se této myšlenky chopil a usoudil z toho, že mezi hmotou, prostorem a časem musí být vzájemná souvislost. „Nejenže prostor a čas určují hmotě, jak se má pohybovat, ale také naopak, hmota určuje prostoru a času, jak se mají chovat. Dodnes se vede spor o to, zda se jedná o ztělesnění Machových myšlenek, nebo nikoliv. Ale určitě byl Mach podstatným inspirátorem,“ doplnil Novotný.

Vědcem do posledního dechu

Albert Einstein dokončil obecnou teorii relativity jen tři měsíce před smrtí Ernsta Macha. Ten zemřel den po svých 78. narozeninách 19. února 1916 v Německu.

Ke konci života už byl Mach vážně nemocný. Přesto stále pracoval, psal pojednání zejména o filozofii a psychologii. „V jedné knize vylíčil přesným vědeckým způsobem, jak u něj probíhal záchvat mrtvice, to svědčí o tom, že ani v nemoci nepřestal být vědcem,“ uzavřel Novotný.

Tento i ostatní záznamy pořadu Meteor najdete v našem audioarchivu iRadio.