Zatiaľ čo doteraz som sa snažil pokryť hlavné udalosti v matematike, prírodných vedách a filozofii matematiky, odteraz to už nebude možné. Dôležitých udalostí v matematike totiž bude priveľa. Ak by som ich chcel aspoň stručne popísať, nestačila by mi séria článkov, ale bolo by to na celú knihu, ak nie hneď niekoľko.

Odteraz sa preto budem venovať len niektorým častiam matematiky a vedy, ktoré sa mi zdajú podstatné a zaujímavé, čo však môže byť subjektívny výber.

Matematika, kráľovná vied

V predošlom období, ktoré je tiež označované ako obdobie vedeckej revolúcie, prišlo k veľkému pokroku, ktorý vyvrcholil formuláciou teórie klasickej mechaniky a gravitácie. Newton, jeho súčasníci a pokračovatelia čiastočne naplnili poslanie vedy vo filozofickej oblasti – poskytli vedeckú teóriu, ktorá vysvetľovala väčšinu bežných javov.

V nasledujúcom období veda pokračovala v popisovaní sveta. Skúmala nové javy a prichádzala s ich vedeckými vysvetleniami. Udiali sa však aj ďalšie veci, ktoré spôsobili, že je dnes veda vnímaná ako nevyhnutná a dôležitá súčasť života. Veci, ktoré spôsobili, že sa matematika začala považovať za kráľovskú vednú disciplínu a matematické vzdelanie je dnes základnou súčasťou vzdelania.

Veda založená na matematike našla praktické využitie!

Praktické využitie, ktoré ovplyvnilo život celej spoločnosti, spravilo ho lepším pre všetkých a umožnilo rast populácie. Preto sa v tomto období budem okrem matematikov, prírodných vedcov a filozofov zaoberať aj vynálezcami a podnikateľmi, ktorých vynálezy a podnikanie boli založené na vedeckých poznatkoch.

Revolúcia aj vo vede

Newtonovi nasledovatelia jeho dielo rozvíjali vo viacerých smeroch. Boli to napríklad aj čistí matematici, ktorí s pomocou infinitezimálneho počtu riešili nevyriešené matematické úlohy pochádzajúce väčšinou z praxe.

Iní sa snažili nájsť a rozvinúť uplatnenie tohto počtu v nových oblastiach fyziky, ako boli prúdenie kvapalín, termodynamika, čiže šírenie tepla, optika a ďalšie. V oboch týchto oblastiach, teoretickej aj aplikovanej matematike, dosiahli matematici a fyzici množstvo veľkých úspechov.

Vyspelá spoločnosť v tom čase prechádzala obdobím priemyselnej revolúcie, ktorá prebiehala približne v rokoch 1760 až 1840. Revolúcia sa začala v Anglicku, a potom pokračovala aj v Európe a Severnej Amerike. Do praxe sa vtedy dostal celý rad vynálezov, ktoré zlepšili život spoločnosti.

Tieto objavy najskôr neboli postavené na vedeckých poznatkoch, aspoň nie na matematike a fyzike. Boli to skôr chemické objavy a inžinierske diela, ako napríklad objav parného stroja, uhlia, rôznych výrobných strojov a výroby textílií.

Nové stroje mali najväčší dopad na poľnohospodárstvo, ktoré v tom čase tvorilo najväčšiu zložku zamestnania. Nové mlátiace stroje nahradili cepy, čím odstránili asi štvrtinu manuálnej práce v poľnohospodárstve. Nové železné pluhy zlepšili oranie a stroje na sadenie semien zase sejbu.

Uvoľnila sa tak veľká pracovná sila, ktorá sa mohla venovať práci v priemysle. Nebol to však jednoduchý vývoj, v prvých rokoch to viedlo k chudobe až hladovaniu veľkého počtu ľudí, ktorí si už v poľnohospodárstve nenašli prácu.

Ekologický objav priemyselnej revolúcie – uhlie

Začiatok priemyselnej revolúcie tiež priniesol vynálezy a zlepšenia v textilnom priemysle. Nové druhy strojov na navíjanie, tkanie a oddeľovanie najmä bavlnených vlákien výrazne zvýšili produktivitu pri výrobe šiat. Stroje boli najskôr poháňané zvieracou silou, neskôr vodným a nakoniec parným pohonom.

Centrom priemyslu bol anglický Manchester, ktorý spracúval bavlnu z amerických plantáží. Podľa mesta sa príznačne dodnes volá jeden druh látky – menčester. Ďalším významným objavom bolo uhlie, ktoré bolo v podstate ekologickým objavom. Nahradilo totiž drevo a zastavilo tak rozsiahly výrub lesov.

Ilustračná fotografia, zdroj foto: pixabay.com/bycfotografem

Ak by výrub pokračoval rovnakým tempom ako predtým, lesy by fakticky zmizli už v 19. storočí. Uhlie však malo oproti drevu aj ďalšie výhody. Na získanie rovnakého tepla ho stačí menej, čo uľahčuje dopravu. Jeho dolovanie je menej náročné ako rúbanie stromov a spracúvanie dreva na kúrenie.

Spočiatku bol uhlia nadbytok. Teplo z uhlia sa tiež lepšie kontroluje, čo umožnilo stavbu väčších a efektívnejších pecí na železo.

Pa-pa-parný stroj

Medzi ďalšie významné objavy patrili nové výrobné stroje. Išlo väčšinou o stroje založené na rotujúcom princípe, pričom boli zo začiatku poháňané zvieratami, potom vodným pohonom a nakoniec parným strojom. Stroje zlepšili obrábanie kovov a dreva a umožnili vznik nových, dokonalejších nástrojov pre rôzne potreby, ako aj ich efektívnu výrobu vo veľkých množstvách.

Spomeniem ešte nové chemické postupy, ktoré umožnili veľkovýrobu, napríklad kyseliny sírovej, ktorá sa používala sa na odstraňovanie hrdze a pracej sódy v textilnom priemysle. Ďalším dôležitým objavom bolo vynájdenie cementu a betónu, ktoré sa využili v stavebníctve, ale aj plynového osvetlenia, ktoré predĺžilo pracovnú dobu v továrňach a spravilo z veľkých miest bezpečnejšie a zábavnejšie miesta.

Zrejme najvýznamnejším vynálezom tohto obdobia bol parný stroj. Jeho základný princíp je nasledovný. Horením paliva – uhlia – sa vytvorí vysoká teplota, ktorá zohreje vodu na paru. Para sa kvôli svojmu skupenstvu snaží pohybovať a vytvára pritom mechanický tlak na okolité nádoby. Mechanický tlak sa potom usmerní tak, aby stroj vykonával prácu.

Parné stroje, čiže zariadenia, ktoré premieňali tepelnú energiu na mechanickú energiu stroja, boli známe už tisícročia, no boli veľmi neefektívne. Začiatkom 18. storočia Thomas Newcomen zostrojil parný stroj, ktorý sa používal na čerpanie vody z baní a bol dostatočne dobrý na to, aby sa vyrábal vo veľkom.

Wattove vylepšenia

James Watt (1736 – 1819) tento stroj výrazne zdokonalil, keďže ho na začiatku asi trojnásobne zefektívnil, a zaviedol ho do skutočne masového používania. Wattov učiteľ aj jeho obchodný partner boli výborní chemici.

Práve vďaka nim a svojim experimentálne – inžinierskym schopnostiam sa mu podarilo parný stroj vylepšiť až natoľko, že vytvoril stroj, ktorý vykonával rotačný pohyb. To výrazne rozšírilo možnosti jeho použitia a neskôr aj viedlo k zostrojeniu parnej lokomotívy.

Parné stroje našli veľké uplatnenie. Mali omnoho väčší výkon ako zvierací pohon, ktorý sa dovtedy používal. Vďaka tomu už nebolo potrebné stavať väčšie továrne len pri vodných zdrojoch a továrne sa mohli rozšíriť po celej krajine. Efektívne parné stroje boli tiež dostatočne malé na to, aby sa dali použiť ako pohon lokomotívy, čo viedlo k masívnemu budovaniu železníc. Uplatnenie tiež našli v lodnej doprave, banskom priemysle a ďalších oblastiach.

Jednotka výkonu sa na počesť vynálezcu masovo používaného parného stroja nazýva watt.