5 N
AŠIM ŽIVOTŮM vévodí dva velké rytmy, jeden mnohem pomalejší než ten druhý. Ten rychlý je denní střídání tmy a světla, jež se opakuje každých 24 hodin, a onen pomalý je každoroční střídání zimy a léta, které se opakuje za 365 dní a kousek navíc. Nikoho asi nepřekvapí, že oba tyto rytmy obrostly mýty. Obzvláště cyklus dne a noci je na mýty bohatý, a to kvůli dramatickému pohybu Slunce od východu na západ. Několik národů dokonce pokládalo Slunce za zlatý vůz, v němž bůh jede přes oblohu. Australští domorodci byli na svém ostrovním kontinentu izolováni přinejmenším 40 000 let a jejich mýty patří k nejstarším na světě. Zasazené jsou většinou do záhadného věku zvaného Snový čas, kdy se svět zrodil a byl obydlen zvířaty a plemenem obrovských předků. Různé kmeny domorodců mají o Snovém čase různé mýty. Tento první pochází od kmene, který žije ve Flindersově pohoří v jižní Austrálii. Za Snového času se přátelily dvě ještěrky. Jedna z nich byla goanna (australské jméno pro velkého varana) a druhá gekon (rozkošná malá ještěrka s přísavkami na nožičkách, díky nimž může lézt po
96
svislém povrchu). Tito dva přátelé zjistili, že některé jejich další kamarády vyvraždila „Sluneční žena“ a její smečka žlutých psů dingo. To velkého varana tak rozzuřilo, že po Sluneční ženě hodil bumerangem a srazil ji z oblohy. Slunce zmizelo za západní obzor a svět se ponořil do tmy. Ještěrky se zděsily a zoufale se snažily vyrazit slunce zpátky na oblohu, aby se světlo obnovilo. Varan vzal další bumerang a mrštil ho na západ, kam slunce zmizelo. Jak možná víte, bumerangy jsou pozoruhodné zbraně, které se vracejí k vrhači, takže ještěrky doufaly, že bumerang zavěsí slunce zpátky na oblohu. Nestalo se. Pak zkusily házet bumerangy všemi směry, v neurčité naději, že by jim slunce mohly přinést. Nakonec zbyl varanovi poslední bumerang a on ho v zoufalství hodil na východ, přesně opačným směrem, než kde se slunce ztratilo. Tentokrát se vrátil a s ním i slunce. Od té doby se slunce řídí tímto pravidlem, mizí na západě a znovu se objevuje na východě. 97
Mnoho mýtů a legend z celého světa má jeden společný zvláštní prvek: jednou v nich dojde k nějakému specifickému incidentu a ten se potom z důvodů, které nejsou nikdy vysvětleny, donekonečna znovu a znovu opakuje. Předestřu vám další mýtus australských domorodců, tentokrát z jihovýchodní Austrálie. Kdosi vyhodil vejce emua (takového australského pštrosa) vysoko do nebes. Z vejce se vyklubalo slunce a zapálilo hromádku dříví na podpal, které tam nahoře kdovíproč bylo. Bůh nebes si povšiml, že světlo je lidem užitečné, a nakázal svým služebníkům, ať každou noc vyjdou a navrší na nebesích dost dříví, aby bylo následujícího dne co pálit. Delší cyklus ročních období se rovněž stal námětem mýtů po celém světě. V mýtech severoamerických indiánů, tak jako v mnoha ostatních, často vystupují zvířata. V tomto od kmene Tahltanů ze západní Kanady se Dikobraz a Bobr pohádali o to, jak dlouhá mají být roční období. Dikobraz chtěl, aby zima trvala pět měsíců, a tak zvedl pět prstů. Ale Bobr chtěl, aby zima trvala o čtyři měsíce déle – stejně jako počet rýh v jeho ocasu. Dikobraz se rozzlobil a trval na ještě kratší zimě. Dramaticky si ukousl palec a zvedl čtyři zbývající prsty. A od té doby trvá zima čtyři měsíce. Tenhle mýtus mi připadá dost neuspokojivý, protože již předpokládá, že bude nějaká zima a léto, a vysvětluje jen, kolik měsíců bude každé roční období trvat. Řecký mýtus o Persefoně je aspoň v tomto ohledu lepší. Persefoné byla dcerou vládce bohů Dia. Její matkou byla Demétér, bohyně plodnosti země a rolnictví. Ta svou Persefonu velice milovala a dcera zase matce pomáhala pečovat o úrodu. Ale Persefonu miloval i Hádés, bůh podsvětí, domova mrtvých. Když si jednoho dne hrála na květinové louce, 98
otevřela se velká propast a z ní se vynořil Hádés ve svém voze; strhl do něj Persefonu, odvezl ji dolů a učinil ji královnou svého temného podsvětního království. Demétér po ztrátě milované dcery propadla takovému žalu, že seslala na zemi kletbu neúrody a lidé začali hladovět. Nakonec Zeus poslal Herma, posla bohů, aby Persefonu přivedl zpátky do země živých a na světlo. Bohužel se ukázalo, že Persefoné v podsvětí pojedla šest zrnek granátového jablka, a proto (podle logiky, na kterou jsme si u mýtů již zvykli) se musí vracet do podsvětí na šest měsíců v roce (jeden za každé semínko granátového jablka). A tak žije Persefoné část roku nad zemí, počínaje jarem a dál přes léto. Během tohoto období rostliny vzkvétají a vše je radostné. Ale v zimě, když musí dlít v Hádu kvůli těm otravným zrnkům granátového jablka, je země studená a neúrodná a nic neroste. 99
KDYKOLI se něco rytmicky a s velkou přesností mění, pojmou vědci podezření, že se něco buď houpe jako kyvadlo, nebo že to rotuje: otáčí se pořád dokola. V případě střídání dne a noci i ročních období jde o druhý případ. Důvodem pravidelného střídání ročních období je celoroční obíhání Země kolem Slunce, ve vzdálenosti zhruba 149,6 miliónu kilometrů. A den zase střídá noc, protože se Země točí kolem dokola jako káča. Iluze, že se Slunce pohybuje po obloze, je skutečně jen iluze. Jde o iluzi relativního pohybu. Se stejnou iluzí jste se již často setkali. Jste ve vlaku, který stojí na nádraží vedle jiného vlaku. Najednou vám začne připadat, že jste se rozjeli. Pak vám ale dojde, že se váš vagón vůbec nepohybuje. To ten druhý vlak se pohybuje
100
opačným směrem. Vzpomínám si, jak mě tahle iluze zaujala, když jsem jel vlakem poprvé. (Určitě jsem tehdy byl hodně malé dítě, protože si také vzpomínám na další svůj omyl z první cesty vlakem. Zatímco jsme čekali na nástupišti, rodiče pronášeli věty jako „Náš vlak už tu brzy bude“ a „Tady přijíždí náš vlak“ a potom „Tohle je už náš vlak“. Když jsem nastupoval, byl jsem úplně nadšený, protože tohle je náš vlak. Chodil jsem po chodbě sem a tam, nad vším jsem žasl a byl jsem moc pyšný, protože jsem si myslel, že ho vlastníme do posledního šroubku.) Iluze relativního pohybu funguje i naopak. Člověk si myslí, že se pohnul druhý vlak, jenže
pak zjistí, že se rozjel ten jeho. Může být docela těžké rozlišit mezi zdánlivým pohybem a skutečným pohybem. Je to samozřejmě hračka, pokud se váš vlak rozjede s trhnutím, ale ne když se vlak pohybuje velmi hladce. Pokud váš vlak předjede mírně pomalejší vlak, někdy se můžete ukolébat do mylného přesvědčení, že váš vlak stojí a ten druhý pomalu couvá. Totéž platí o Slunci a Zemi. Slunce se opravdu nepohybuje přes oblohu od východu k západu. Ve skutečnosti se Země, tak jako skoro všechno ve vesmíru (mimochodem, včetně samotného Slunce, ale to můžeme zanedbat), točí pořád dokola. Technicky vzato říkáme, že se Země otáčí kolem své „osy“: tu si můžete představit jako pomyslnou hřídel procházející od severního pólu až po jižní pól. Slunce zůstává vůči Zemi takřka nehybné (nikoli vůči ostatním tělesům ve vesmíru, ale já teď budu psát o tom, jak
to vypadá z našeho pohledu na Zemi). Otáčíme se příliš hladce, než abychom cítili ten pohyb, a vzduch, který dýcháme, se točí s námi. Kdyby tomu tak nebylo, cítili bychom ho jako pořádný vichr, protože se točíme rychlostí bezmála sedmnácti set kilometrů za hodinu. Přinejmenším taková je rychlost rotace na rovníku; čím blíž jsme severnímu či jižním pólu, tím se pochopitelně otáčíme pomaleji, protože země, na níž stojíme, nemusí při cestě kolem osy překonat tak velkou vzdálenost. Vzhledem k tomu, že necítíme otáčení planety a že vzduch se točí s námi, je to podobný případ jako s těmi dvěma vlaky. To, že se pohybujeme, dokážeme poznat jen pohledem na objekty, které se s námi netočí: objekty jako hvězdy a Slunce. Přitom vidíme relativní pohyb a – stejně jako u vlaků – to vypadá, jako bychom my stáli a hvězdy a Slunce se pohybovaly po obloze.
101
Slavný myslitel Ludwig Wittgenstein se jednou zeptal své kamarádky a žačky Elizabeth Anscombové: „Proč lidé říkají, že bylo přirozené myslet si, že Slunce obíhá kolem Země, spíš než že se Země otáčí kolem své osy?“ Slečna Anscombová odpověděla: „Asi proto, že to vypadalo, jako že Slunce obíhá kolem Země.“ „Dobře,“ odpověděl Wittgenstein, „jak by to bývalo vypadalo, kdyby to vypadalo, jako že se Země otáčí kolem své osy?“ Zkuste si na to odpovědět!
102
Pokud Země rotuje rychlostí bezmála sedmnácti set kilometrů za hodinu, proč když vyskočíme kolmo do vzduchu, nepřistaneme na jiném místě? Inu, když cestujete ve vlaku rychlostí 160 kilometrů za hodinu, můžete si poskočit ve vzduchu a pořád ve vlaku přistanete na stejném místě. Můžete si představovat, jak vás vlak při výskoku mrštil dopředu, ale vám to tak nepřipadá, protože všechno ostatní se pohybuje dopředu stejným tempem. Můžete ve vlaku vyhodit míč kolmo nahoru a on zase kolmo spadne. Můžete si v něm klidně zahrát ping-pong, pokud vlak pojede hladce, nebude zrychlovat ani zpomalovat a ani nepojede rychle do zatáčky. (Ovšem pouze v uzavřeném vagónu. Kdybyste zkusili hrát ping-pong na korbě náklaďáku, míček by ulétl. To proto, že v uzavřeném vagónu vzduch putuje s vámi, ale ne když stojíte na korbě náklaďáku.) Když plynule jedete v uzavřeném vagónu, pak je to ve vztahu k ping-pongu či čemukoli, co se děje ve vlaku, jako byste stáli nehnutě jako socha, a to bez ohledu na vaši rychlost. Ovšem pokud vlak zrychluje (nebo zpomaluje) a vy si poskočíte, přistanete na jiném místě! A pingpongový zápas ve zrychlujícím nebo zpomalujícím či zatáčejícím vlaku by byl zvláštní, ačkoli vzduch uvnitř je ve vztahu k vagónu zcela nehybný. K tomu se vrátíme později, ve spojitosti s tím, jaké to je, když házíte věcmi v orbitální vesmírné stanici.
24 hodin denně, 365 dní v roce Noc střídá den a den zase střídá noc v závislosti na tom, jak se ta část světa, v níž se právě nacházíme, natočí ke Slunci nebo dotočí do stínu. Ovšem alespoň pro ty z nás, kdo žijí daleko od rovníku, je skoro stejně dramatické střídání ročních období od krátkých nocí a dlouhých, horkých dní v létě po dlouhé noci a krátké, studené dny v zimě. Rozdíl mezi nocí a dnem je dramatický – tak dramatický, že většina živočichů se má k světu buď ve dne, nebo v noci, ale ne už ve dne i v noci. V té druhé části dne obvykle spí. Lidé a většina ptáků spí v noci a jsou aktivní přes den. Ježci a jaguáři a mnoho dalších savců je aktivních v noci a spí přes den. Podobně se zvířata různými způsoby vyrovnávají se střídáním zimy a léta. Spoustě savců naroste na zimu hustá huňatá srst a pak jim na jaře vylíná. Mnoho ptáků i savců překoná i ohromné vzdálenosti, aby mohli zimu strávit blíž rovníku, a pak se zase na léto stěhuje zpátky do vysokých zeměpisných šířek (na daleký sever či daleký jih), kde díky dlouhým dnům a krátkým nocím najdou hojnost potravy. Mořský pták rybák dlouhoocasý toto dovedl do extrému. Rybáci dlouhoocasí tráví severské léto v Arktidě. Když přijde severní podzim, stěhují se rybáci na jih – nezastaví však v tropech, ale doletí až do Antarktidy. V knihách se Antarktida
103
občas popisuje jako zimoviště rybáků dlouhoocasých, ale to je pochopitelně nesmysl: než se dostanou do Antarktidy, už je jižní léto. Rybák dlouhoocasý se stěhuje tak daleko, že si zajistí dvojí léto: nemá žádné „zimoviště“, protože žádnou zimu ani nezažije. Připomíná mi to žertovnou poznámku mého kamaráda, který v létě žil v Anglii a jezdil do tropické Afriky, aby „přečkal zimu“! Některá zvířata se zimě vyhnou tak, že ji prospí. Říká se tomu zimní spánek nebo také hibernace, z latinského slova hibernus, „zimní“. Medvědi a syslové jsou jedni z mnoha savců a spousty dalších druhů zvířat, která hibernují. Některá zvířata prospí celou zimu, jiná spí po její větší část, občas se přimějí k malátné činnosti a pak zase usnou. Během zimního spánku jejich tělesná teplota obvykle dramaticky klesne a všechno v nich se zpomalí skoro na nulu: jejich vnitřní motor se sotva točí. Na Aljašce dokonce žije žába, která zamrzne v ledu a na jaře zase roztaje a oživne. I ta zvířata, která tak jako my nehibernují nebo se nestěhují kvůli zimě, se musí přizpůsobit změnám ročních období. Listy raší na jaře a padají na podzim, takže stromy, které se v létě svěže zelenají, jsou v zimě zcela holé. Jehňata se rodí na jaře, takže mají v prvních měsících výhodu v podobě vyšších teplot a nové trávy. Nám v zimě sice nevyroste dlouhá vlnitá srst, ale často z ní nosíme kabáty. Střídání ročních období tedy nemůžeme ignorovat, ovšem rozumíme mu? Mnoho lidí je nechápe. Najdou se i někteří lidé, kteří nechápou, že Zemi trvá oběh kolem Slunce celý rok – a že právě tohle je definice roku! Podle jednoho průzkumu veřejného mínění se 19 procent Britů domnívá, že tento proces trvá měsíc, a nejinak je tomu v dalších evropských zemích. I mnozí z těch, kdo chápou význam slova „rok“, si myslí, že Slunce je v létě Zemi blíž a že je v zimě vzdálenější. Povídejte tohle Australance, která si v bikinách opéká na grilu vánoční večeři na rozpálené pláži! Jakmile si zapamatujete, že prosinec je 104
na jižní polokouli uprostřed léta a červen uprostřed zimy, pochopíte, že roční období nemohou mít původ v tom, jak je Země daleko od Slunce. Musí tu být jiné vysvětlení. Ve vysvětlování se ovšem moc daleko nedostaneme, dokud si nerozebereme, proč nebeská tělesa vůbec obíhají kolem jiných těles. Tak pojďme na to.
Na oběžnou dráhu Proč zůstávají planety na oběžné dráze kolem Slunce? Proč vlastně zůstává cokoli na oběžné dráze kolem čehokoli jiného? Na to přišel v sedmnáctém století sir Isaac Newton, jeden z největších vědců všech dob. Newton prokázal, že veškeré oběžné dráhy řídí stejná přitažlivost, která táhne padající jablka k zemi, ovšem
ve větším měřítku. (Ta historka s jablkem, které Newtonovi spadlo na hlavu a navedlo ho na tuhle myšlenku, se bohužel nejspíš nezakládá na pravdě.) Newton si představoval dělo na vrcholku velehory, s hlavní namířenou vodorovně na moře (hora stojí na pobřeží). Každá koule, kterou vypálí, se zpočátku pohybuje vodorovně, zároveň však padá k mořské hladině. Kombinace pohybu přes moře a pádu k jeho hladině vyústí v elegantní sestupnou křivku zakončenou pořádným cáknutím. Je důležité si uvědomit, že koule klesá celou dobu, i v té předchozí, plošší části křivky. Ne že by letěla chvíli čistě vodorovně a pak si to najednou rozmyslela jako nějaká postavička v animovaném filmu, které dojde, že by měla padat, a tudíž taky padat začne!
105
