4. Astronomové a hodináři

Máme přinejmenším dva dobré důvody, abychom právě na tomto místě obrátili list. Čtenář by pomalu mohl ztrácet trpělivost, jak jsme se dosud vyhýbali tomu, co nás dnes při slově čas asi jako první napadne: totiž jeho stanovení, zjišťování a měření. Je tu však i důvod historický. Po velkém úsilí svých zakladatelů se filosofické myšlení na víc než tisíc let obrátí do jiných směrů. Raný středověk má zřejmě úplně jiné starosti a i na vrcholu je středověké myšlení tak zaměstnáno konkrétní věčností a jejím očekáváním, že na čas jaksi nepřichází řeč. Když se na sklonku středověku zase dostane do pole pozornosti, nebude to filosofie, jež ho tam uvedla. Dokonce ještě raně novověká věda se bude muset dlouho spokojit s myšlenkovou výbavou Aristotelskou.

Nehledě na místo je tu ovšem i důvod jaksi strategický. Jedním z hlavních záměrů této práce je přispět k překonání té vskutku skandální bariéry, jež se v posledních dvou staletích vytvořila mezi filosofií a vědou. Přes různé milostné epizody a občasné deklarace se věda a filosofie s podivuhodnou důsledností ignorují, zpravidla vzájemně. Jakkoli je téma času zajisté dílčí, přece nám dává výbornou příležitost ukázat, že myšlení se neděje jen mezi filosofy - a naopak že se nejenom vědec, ale dokonce ani tvůrčí řemeslník neobejde bez filosofického ohledávání té skutečnosti, s níž zachází.


4.1. Kalendář

Víme už, že si Augustin nedovedl vysvětlit, jak je možné, že člověk dobře ví, co je čas, dokud se ho nikdo neptá - ale na otázku neumí odpovědět. Dnešní antropolog by ho zajisté upokojil: není na tom totiž nic divného. Neboť lidé o čase přemýšlejí nejvýš pár tisíc let, ale žijí v něm, co jsou na světě. A nejen oni: střídání světla a tmy, dne a noci >rozumějí< všechna zvířata a nějak se jím řídí i většina rostlin+). Patří zkrátka k životním podmínkám všeho živého a tak není ani divu, že i slovo čas patrně nejprve označuje právě takové střídání protikladů. Člověk jako >denní< živočich žije a jedná ve dne, kdežto v noci spí. Přesněji řečeno, jedná >dnes<, v tomto přítomném dni.


[+) A. F. Aveni uvádí řadu zajímavých příkladů adaptace živých organismů na časové změny. Empires of Time, str. 18]
Jak dalece se do pole jeho pozornosti dostanou i dny sousední, případně časové úseky delší, závisí na podmínkách a způsobu života jeho společenství. Tak některé kmeny, které žijí rozptýleně v tropických podmínkách, kde se životní podmínky během roku valně nemění, vystačí s označením několika předchozích a následujících dnů (srovnej české >předevčírem< nebo >popozítří<, které např. v angličtině chybí). Alfred Gell+) popisuje, že Umedové, vnitrozemský kmen na Nové Guineji, který se živí hlavně ságem, neznají ani týden, natož pak měsíc nebo rok. Naproti tomu v subtropickém a zejména mírném pásmu jsou roční období pro život významná, hlavně pro zemědělské kmeny.


[+) The Antropology of Time, str. 37nn]
V nejstarších dobách lidé zřejmě vystačili s dělením roku na dvě období, jako je nuerské >mokré< a >suché<+) s výraznými přechody mezi nimi. Ani později se období >zimního spánku< (vegetačního klidu) vůbec nepočítalo, podzim jako roční období byl v Řecku zaveden patrně až v Homérově době. Teprve když se lidské společnosti komplikují a potřebují jednak přesnější synchronizaci svých činností, jednak pevnější záruky dlouhodobé stability, obrací se pozornost od >ekologického času< k nebeským jevům. Postup roku však není snadné na obloze přímo vyčíst: změna výšky poledního Slunce je příliš pomalá, takže na přesné určení slunovratu nebo rovnodennosti je už potřeba poměrně náročné zařízení a značná zkušenost. Daleko snáze a přesněji lze zato odečítat fáze Měsíce: nový Měsíc, čtvrť i úplněk dokáže s přesností jednoho dne určit téměř každý. Proto se v mnoha starých kalendářích kombinují prvky měsíční a sluneční: v příslušných mytologiích se sice uvádějí důvody kategoričtější, Měsíc je však také čitelnějším indikátorem průběhu roku. Výjimkou je zřejmě kalendář mayský, jehož 18 >měsíců< má po 20 dnech, zřejmě podle počtu prstů na rukou a na nohou++). Na Blízkém východě zase nacházíme stopy >měsíců< po padesáti dnech, např. v Kanaánu a v bibli.


[+) E. E. Evans - Pritchard: The Nuer. Oxford 1940.]
[++) Aveni, str. 195]
Již citovaný A. Gell popisuje kalendářovou praxi šamana u jiného guinejského kmene, který žije na pobřeží. Jednou z jeho hlavních povinností je správně udržovat přehled o měsících. Užívá k tomu jednoduchý nástroj, zděděný po předcích a opředený mnoha pověstmi a tradicemi: šest polovičních ořechových skořápek, navlečených na provázku. Každý nový měsíc překlopí následující skořápku do opačné polohy a když jsou otočené všechny, začne je obracet zpátky. Nesnáz je ovšem v tom, že měsíční a sluneční oběh není přímo soudělný, jejich poměr je přibližně 19:235+), a s tím se nedá dělat téměř nic. Během 19 slunečních let proběhne 235 novolunní, která tvoří tzv. metonický cyklus. Guinejský šaman řeší potíž empiricky: pozoruje zrání ořechů, tah ryb a ptáků, a čas od času vloží koncem roku dodatečný měsíc, aby se se slunečním rokem vyrovnal. Podobně to dělaly i starověké civilizace, v Římě až do zavedení Juliánského kalendáře roku 46 př.Kr. Ostatně v menším měřítku to dělají astronomové dodnes: na konci pololetí vkládají podle potřeby dodatečnou sekundu, které si většina z nás vůbec nevšimne.


[+) Přesněji 29,5 : 365,24 dne. Dokud se ovšem začátek měsíce pozoroval za večera na obloze, nemohl vzniknout žádný zlomek a měsíce byly střídavě 29 a 30denní.]
Moderní člověk si sotva dokáže představit, jak velký intelektuální výkon představuje zavedení kalendáře. Aby se totiž dny v roce daly vůbec počítat, je třeba přistoupit na to, že jsou v zásadě >stejné<. Přitom pro každého člověka, který žije v přírodě, se letní den od zimního liší daleko víc, než se mu podobá. Takže připustit, že dejme tomu srpnový den žní je >stejný<, jako únorový den mrazu a starostí z ubývajících zásob, znamená pro zemědělce mírného pásma velké násilí na jeho přirozené zkušenosti. Už proto se kalendář prosazuje vždycky jen pomocí náboženské autority - a ta mívala naopak tolik zdravého rozumu, že úplné >srovnání< všech dní a měsíců celého roku nikdy nepřipustila. To je přirozený základ nejrůznějších svátků a posvátných období, která původně dávala kalendáři aspoň nějaký obsah. Teprve současná doba je přírodě natolik vzdálena, že ji roční období vlastně nezajímají.

Dávné kalendáře nepočítaly dny jako úseky času, nýbrž jako události: >Dvanáctý úsvit, co jsem přišel do Illia<, říká Homér (Il XXI,80). Staří Řekové tedy počítali rána, případně >dny<, to jest období světla; proto se tak snadno později ztotožnil >den< v užším smyslu a den o čtyřiadvaceti hodinách. Nicméně staří Angličané zřejmě počítali noci: odtud dnešní fortnight pro čtrnáct dnů. Pro Egypťany a staré Římany začínal den úsvitem, Babyloňanům a národům Předního Východu včetně Židů soumrakem, což je zřejmý pozůstatek měsíčního kalendáře: rozhodujícím okamžikem je východ nového Měsíce za soumraku. Značný rozdíl v celkovém pohledu na svět mezi Egypťany a Babyloňany, který se promítl zřejmě i do odlišného kalendáře, přisuzují mnozí rozdílnému chování jejich životadárných řek: záplavy Nilu jsou pravidelné a blahodárné, kdežto Eufrat i Tigris jsou horské řeky a jejich rozvodnění znamenala vždycky katastrofu. Pro astronomy od Ptolemaia až do roku 1925 začínal den v poledne, aby se během nočního pozorování neměnilo datum. Dnešní zvyk začínat den o půlnoci zavedli později v Římě.

Úplně nepřehledná je situace se začátky roku. Staří Germáni zřejmě počítali zimy, staří Slované >léta<. Nejstarší známý kalendář zavedl v Egyptě farao Imhotep roku 2773 př. Kr. a protože začátek roku určovala poslední vycházející hvězda, jíž byl v době záplav Sothep (tj. Sirius), nazývá se obvykle sothický+). Při stanovování počátku roku se často střetávaly zvyky pastevecké a zemědělské s představami astronomů a velmi brzy také byrokratů. Stopy tohoto střetání se zachovaly v bibli, kde se začátek roku předpokládá jednou na podzim, tj. po sklizni podle zemědělského zvyku ++), jindy jako u pastevců na jaře+)[+) Měsíc nisan, jarní rovnodennost a východ z Egypta, viz např. Jr 36,9.22, Ex 12,2 i seznamy svátků v Lv 23 a Nu 28.].


[+) Withrow: Time in History]
[++) Měsíc tišri, z babylonského tišritu, začátek, viz např. Ex 23,16, Neh 8,2, i pozdější svátek róš haššáná.]
V Římě, odkud pochází slovo kalendář (podle svátku kalend, původně novoluní), začínal rok původně na jaře a období zimního klidu a nepohody - odobně jako u Řeků - zprvu vůbec neobsahoval. Teprve později byl doplněn i o zimní měsíce a asi od roku 150 př.Kr. se na konec roku, za svátek terminálií, začal podle potřeby vkládat (kratší) měsíc mercedonius. Proto se dvanáctý měsíc v roce ve většině evropských jazyků dodnes nazývá december, to jest desátý, a proto je dodnes únor (tehdy poslední) tím měsícem, v němž se vyrovnávají rozdíly vůči Slunci. Od roku 153 se začátek roku přesunul na 1. leden (původně termín placení dluhů), kdežto začátek daňového roku je od 312 stanoven na 1. září (po sklizni); odtud se odvozuje i náš školní rok.

Roku 46 př.Kr. byl římský kalendář už 90 dní pozadu za Sluncem. Reforma, navržená Sosigenem, proto zavedla pravidelné střídání měsíců o 31 a 30 dnech a každý čtvrtý rok jako přestupný. Tímto opatřením se rozdíl mezi kalendářním a slunečním rokem zmenšil na 11 minut. Aby se dosavadní chyba odstranila, musel mít rok reformy 445 dní a do dějin vstoupil jako >rok zmatku<. Na počest Césarovu dostal sedmý měsíc jméno Julius. Když byl roku 7 př.Kr. následující měsíc připsán Augustovi, vymohl si císař, že bude také dlouhý. Tím se únor ještě zkrátil a v původně pravidelném střídání krátkých a dlouhých měsíců vznikl známý zmatek. Téměř všechny evropské jazyky převzaly římské názvy měsíců; proč mají Poláci a Češi své vlastní názvy měsíců je kulturně historická záhada.

Týden původně nejspíš souvisí se čtvrtěmi Měsíce+) a byl tedy patrně také proměnný. Objevuje se v Babylonii a jeho poslední den býval zřejmě posvátný čili >prokletý<; Židé zavedli pravidelný sedmidenní týden (hebrejské šabbat možná souvisí se šib'a, sedm, ovšem šabbatu znamená už v akkadštině úplněk), který se pak spojitě opakoval, takže ztratil spojitost s fázemi Měsíce. Babyloňané spojovali dny týdne s planetami, uspořádanými podle rychlosti pohybu zvěrokruhem: název dne byl dán planetou jeho první hodiny++). Jinde však dny v týdnu zvláštní jména neměly - když bylo třeba, označovaly se pořadovým číslem jako dodnes ve slovanských jazycích. V Římě se sedmidenní týden zavedl v císařské době, později bylo převzato pojmenování dnů podle planet, oficiálně zavedené až Konstantinem roku 312. Také toto pojmenování většina evropských jazyků převzala, slovanské názvy dní jsou opět výjimkou, jsou však jistě už křesťanského původu (sobota, neděle - voskresenije a pořadové číslovaní dalších dnů vůči neděli).


[+) Viz např. Enuma eliš, 5, 14n.]
[++) Aveni, str. 103.]
Kalendář, který dnes užíváme, vznikl drobnou změnou pravidla pro stanovování přestupných roků, kterou zavedl papež Řehoř XIII. roku 1582 (proto >gregoriánský kalendář<), protože dosavadní juliánský se s ročním oběhem Země v té době rozcházel už o 10 dní. Přestože se jednalo o nepatrnou změnu (po 4. říjnu následoval 15.), nebyla ani zdaleka snadná: lidé měli pocit, že je připravuje o deset dní života, v Anglii ji po bouřlivých debatách přijali až roku 1752, Rusové po revoluci 1917 a pravoslavná církev ji odmítá dodnes.

Rozdělení roku na měsíce se často kritizuje, protože je zbytečně složité a nepravidelné, ale hlavně vytváří různě dlouhá čtvrtletí, což překáží statistikům a hospodářským plánovačům. Mnoho praktických potíží by odstranila reforma, navazující na starý babylonský a mayský kalendář: čtyři stejná čtvrtletí po třech měsících se 31, 30 a 30 dny a jedním (nebo v přestupném roce dvěma) nečíslovanými svátky by mimo jiné zajistila, že jisté datum bude vždy stejný den v týdnu. Kalendář by se tedy rok od roku nelišil. Začátkem 60. let se zdálo, že bude už brzy zaveden, dosud se však nenašla autorita nebo možná příležitost, kdy by se taková změna dala prosadit. Ač je to maličkost, jedná se zde o čas, o čas lidských životů, takže ani v naší racionalistické a praktické době k žádné změně nakonec nejspíš nedojde.

S kalendářem souvisí zvěrokruh, rozdělení zdánlivé dráhy Slunce po obloze na 12 (původně asi jen 4) částí; pokud se části dělily na 30 dílů, vzniklo dělení na 360 stupňů, které dodnes užíváme. První bezpečné zmínky o zvěrokruhu pocházejí ze 6. stol. př.Kr. z Babylonie a svědčí o dalším velkém intelektuálním výkonu: znamení, v němž se Slunce právě nachází, není totiž nikdy vidět. Jeho polohu je tedy třeba určovat nepřímo, na základě dokonalé znalosti celé oblohy. Zvěrokruh sloužil při věštění osudů říše, teprve od 5. stol. př.Kr. se objevují také horoskopy jednotlivců. Prvním znamením zvířetníku je Beran, jak to odpovídá jarnímu začátku roku. Koncem 2. stol. př.Kr. astronomové zjistili, že i zvěrokruh, přesněji jarní bod se vůči obloze stálic posouvá: právě tehdy už byl v souhvězdí Býka. Toto zjištění silně otřáslo mnoha tradičními představami o světě a mělo i značné náboženské důsledky+).


[+) Tak někteří archeologové vykládají zobrazení Mithry jak zabíjí býka v mithraistických chrámech, jež se v posledních letech př.Kr. tak prudce rozšířily po celém římském světě.]
S přesnějším pozorováním pohybů planet zřejmě souvisejí i úvahy o delších časových cyklech, >velkých rocích<. Jsou to období, kdy se opakují nějaké důležité konjunkce, případně kdy se nejen Slunce, ale také všechny planety vrátí do výchozího postavení. K významné konjunkci všech planet v souhvězdí Býka došlo 17. února roku 3100 př. Kr. Délky >velkých roků< se v různých kulturách a dobách liší, v antice se častěji vyskytuje údaj kolem 26 tisíc let. Ten je kupodivu blízký už zmíněnému cyklu precese rovnodennosti, to jest změně sklonu zemské osy vůči rovině jejího oběhu. Díky této precesi se jarní bod posouvá z jednoho souhvězdí zvěrokruhu do druhého za zhruba 2200 let.

4.2. Letopočet

Jak usedlá lidská společenství za příznivých podmínek postupně bohatla a zřizovala si trvalé instituce, rostl zájem zejména majetnějších o stálost těchto institucí. Bezpečí, prosperita a úspěch společenství totiž stále více závisely právě na stabilitě institucí - zejména mocenských a právních či majetkových. Ani ta nejlepší instituce nemůže sice do budoucna zaručit, jak dlouho ještě vydrží, důležitým argumentem pro její stabilitu však může být skutečnost, že už dlouho vydržela. Firmy a společnosti, které svou důvěryhodnost dnes dokládají rokem svého založení, to dobře vědí. V podobné souvislosti můžeme vidět i zájem starých institucí, říší a panovníků, o zaznamenávání minulého a počítání roků.

Dávné společnosti přikládaly velký význam také rodokmenům: znalost předků mimo jiné dokládala příslušnost člověka k širší rodině a ke kmeni. U Hésioda a jinde se vyskytuje počítání času podle generací. Velmi rozvinutý systém rodokmenů i s údaji o stáří patriarchů je obsažen v bibli. Podobný systém vytvořili i staří Egypťané, kteří od Střední říše počítali i dynastie.

Nejstarší zvyk, počítat roky od nástupu současného panovníka na trůn, svědčí o tom, že změna panovníka znamenala tak hluboký přeryv, že počítat přes ni nemělo velký smysl. Nástupem nového panovníka, často po období bojů a zmatků, začíná pro jeho poddané jakýsi nový věk světa, a s ním i nové počítání let. Výměnou panovníka tak nastává cosi, čemu Řekové říkali EPOCHÉ, česky >zastavení< - totiž zastavení času a začátek nového, čili >epocha< v pozdějším významu toho slova. Teprve když se postupně dařilo vytvářet a hlavně prosazovat pravidla panovnického nástupnictví, případně mechanismy střídání u moci, objevují se také první případy počítání let, spojeného nikoli s osobou panovníka, nýbrž s institucí samou. Jedním z prvních příkladů čistě institučního letopočtu je řecké počítání čtyřletých Olympiád, které začíná rokem 779 př.Kr. Římané počítali >od založení města<, ab urbe condita, k němuž podle nejpravděpodobnějšího údaje Varronova došlo roku 753 př.Kr.

Křesťanský letopočet, který dodnes užíváme, vznikl poměrně pozdě, kdy už bylo jasné, že >přechodné období< do druhého příchodu Kristova bude dlouhé a začalo se chápat jako období jakési nové vlády. Roku 525 se římský mnich Dinysius Exiguus pokusil určit rok Kristova narození a o dvě stě let později navrhl Beda Venerabilis, aby se stal základem letopočtu. Ten se začal skutečně používat nejdříve v Británii, odkud ho přinesl nejspíše Alcuin (+804) na dvůr Karla Velikého. Odtud se rozšířil na kontinentě, ale římská kurie ho přijala až koncem prvého tisíciletí. Od 11. století se používá také židovský letopočet, vypočtený od stvoření světa podle biblických rodokmenů a údajů o stáří patriarchů.

Několik novověkých pokusů o založení nové >epochy< skončilo poměrně brzy. Tak počítání let od Francouzské revoluce skončilo - stejně jako racionalistický revoluční kalendář se srozumitelnými názvy měsíců - brzy po tom, co se Napoleon chopil vlády, a podobný pokus italských fašistů se nikdy neujal a nerozšířil. Z úplně jiných důvodů přinesly novou >epochu< teprve počítače: časovací obvody počítačů průběžně čítají sekundy, zpravidla od 1. 1. 1900, což se pak programovými prostředky přepočítává na obvyklé datum.


4.3. Dny a hodiny

Teprve složitější organizace života ve městech a zejména v armádách si vynutila jemnější dělení dne. Ve starší době se mluví o různých >hlídkách<, hodiny se poprvé objevují v Egyptě; je jich 10 a další dvě připadají na úsvit a soumrak. V řečtině se slovo HÓRA ve významu denní hodiny vyskytuje až u Plutarcha (+125), v bibli se dělení dne na hodiny vyskytuje teprve v Novém zákoně: >Což nemá den dvanáct hodin?+)< Nejjednodušší měřicí zařízení, vlastně jen indikátor polohy Slunce, je obyčejná svislá tyč čili gnómon. Její stín se během dne pohybuje, zkracuje a prodlužuje. Dokonalejší sluneční hodiny mají gnómon, který směřuje k nebeskému pólu, čili je kolmý k rovině zemského rovníku. Délka stínu takové tyče se totiž mění jen v průběhu roku a ne během dne. Takové hodiny, na nichž se údaj času lépe odečítá, se vyskytují teprve od poloviny druhého tisíciletí př.Kr. a teprve od čtvrtého století př.Kr. mají některé také hodinové dělení >ciferníku< s číselnými údaji.


[+) Jan 11,9]
V nejjednodušším případě, kdy >ciferník< tvoří válcová plocha, jejíž osou je gnómon, je hodinové dělení rovnoměrné. U nejběžnějších slunečních hodin se svislou plochou (na stěně) a šikmým gnómonem, který míří k severním pólu, opisuje stín konce tyče v průběhu každého dne hyperbolu. Síť hyperbol, která odpovídá dráze konce stínu tyče v den rovnodennosti a dvou slunovratů, případně i v jiné dny během roku, bývá na dokonalejších slunečních hodinách od renesance narýsována. Tak na nich lze kromě místního slunečního času zhruba odečítat i roční období. Sluneční hodiny pochopitelně >ukazují< místní sluneční čas, který se místo od místa liší: v naší zeměpisné šířce asi o 4 minuty na každý stupeň délky, to jest nějakých 110 km vzdálenosti ve směru východ - západ. Tak je místní čas v Hradci Králové asi o 4 minuty, ve Zlíně o 8 minut napřed. Vzhledem ke sklonu zemské osy je navíc tento >údaj< zatížen další chybou, která se v průběhu roku mění a může dosahovat až deset minut v obojím směru. Pokud sluneční hodiny konstruoval skutečný astronom, bývá průběh této chyby znázorněn jakousi úzkou osmičkou kolem polední čáry: ve skutečnosti by takové osmičky měly nahradit všechny hodinové čáry. Tím by ovšem hodiny ztratily na přehlednosti a žádné minuty na nich stejně nikdo odečítat nebude.

Vedle slunečních hodin se už ve starověku vyskytují jednoduchá zařízení na odměřování časových úseků, zejména přesýpací hodiny. Jimi se už v Římě např. odměřovala povolená řečnická doba u soudu a až do 18. století to byl jediný způsob, jak při zámořských plavbách uchovat domácí čas. Z rozdílu mezi domácím a místním polednem se pak dal určit i rozdíl zeměpisných délek. Chtěl-li tedy kapitán vůbec nějak zjišťovat polohu lodi na širém moři, museli námořníci držet nepřetržité služby u přesýpacích hodin, pečlivě počítat >obrátky< a postarat se, aby hodiny nikdy >nezůstaly stát<.

Vodní hodiny, řecky KLEPSYDRA, pracují sice na podobném principu, bývala to však zařízení daleko složitější i dokonalejší. Na rozdíl od písku, jehož vnitřní tření brání vzniku nějakého >tlaku<, a který se tedy sype vcelku rovnoměrně, je u vodních hodin třeba udržovat více méně stálou výšku hladiny v horní nádrži. Jakmile se to však podaří, může být doba jejich >chodu< podstatně delší, než desítky minut jako u hodin přesýpacích. Z pozdní antiky se zachovaly zprávy o velmi složitých vodních mechanismech, které dovedly udržovat stálou hladinu a tím i rovnoměrné proudění vody až po 24 hodin. Vlastní odměřování pak už nebyl velký problém. U Vitruvia je zpráva o vodních hodinách, které měly respektovat různou délku dne v průběhu roku. Počátkem našeho století vznikly i důmyslné rekonstrukce takových strojů, připomínají však až příliš fantastické stroje své doby. Ve stavbě vodních hodin pokračovali pak koncem prvního tisíciletí Arabové, pro tehdejší Evropu však byly, zdá se, příliš složité. O podobných složitých zařízeních jsou zprávy také z Číny.


4.4. Mechanické hodiny

Vodní i přesýpací hodiny jsou zařízení typicky >analogová<: běh času se tu zjišťuje odměřováním postupu spojitého děje, množství nasypaného písku či vyteklé vody, případně výšky hladiny ve válcové nádrži. Nesrovnatelně dokonalejší zařízení na měření času vznikla v pozdním středověku na úplně jiném principu. Vzpomeňme na slavnou Aristotelovu definici času jako >počítaného pohybu<. Lze podle ní zkonstruovat časoměrné zařízení? Co by k tomu bylo třeba? V ideální podobě jen dvě podstatné věci:
Kdyby se mělo jednat o reálné zařízení, museli bychom dodat ještě zdroj energie, který to všechno udrží v pohybu. To je přesně program mechanických hodin a s malými obměnami vystihuje i podstatu hodin elektronických. Způsob jeho středověké realizace je však nadmíru poučný a zaslouží si bližší pozornost.

První mechanické hodiny totiž vznikaly v určitém prostředí a k velice specifickému účelu. Duchovní vývoj středověku je v nejhrubších rysech určován dvěma velkými zlomy. Za prvé tím, že s koncem prvního tisíciletí nenastal obecně očekávaný soud, jinak řečeno konec tohoto >věku< či světa. V následujících úvahách o důvodech, proč tato nadmíru významná událost nepřišla, zprvu patrně převládl názor, že soud se nekonal, protože neměl kde: Jeruzalém, kde k němu musí dojít, je v rukou nevěřících. Z této úvahy pak koncem 11. století vzejde myšlenka křížových výprav. A právě jejich zřejmý neúspěch, ne-li ztroskotání, je tím druhým velkým dějinným zlomem, který mění duchovní prostředí středověku.

Po nezdaru křížových výprav se pozornost evropských duchovních vůdců obrací jiným směrem. Očekávaný druhý příchod Kristův nemůže nastat proto, že na něj lidé nejsou vnitřně připraveni. Nedá se tedy přivodit ani uspíšit žádnou vnější činností, nýbrž jen prohloubením náboženského života. Tato myšlenka je ovšem už staršího data a měla rozhodující podíl na vzniku západních mnišských řádů, které nikdy úplně nepřijaly ryze individuální zbožnost poustevníků, nýbrž vždycky trvaly na tom, že spása je také událost světová, eschatologická. Ve vrcholném středověku se tato představa dále posiluje a vede k neobvyklému rozvoji klášterního života a mnišství.

Středověký klášter není jen útulek a středisko lidí, kteří se chtějí věnovat intenzivnímu náboženskému životu, ale má především svou funkci pro všechny. Neboť klášter je místo, kde stále někdo bdí a v modlitbě a liturgii očekává příchod Kristův. Ať tedy k němu dojde kdykoli, aspoň některé nezastihne spící, jak před tím důrazně varují evangelia. Mnišské bdění bylo uspořádáno po vzoru antických vojenských hlídek jako společná modlitba osmkrát denně - ve dne i v noci. Z názvu jedné z nich, >deváté< čili nony pochází anglické slovo noon. Tyto názvy také svědčí o tom, že se hlídky opírají o dělení dne na dvanáct >hodin< - ovšem v jiném významu, než má hodina dnes.

Právě k tomuto účelu, totiž k pravidelnému svolávání mnišských pobožností, mechanické hodiny patrně vznikly+). Nejasné zmínky o jakýchsi >hodinách< se sice vyskytují už v souvislosti s mnichem Gerbertem, pozdějším papežem Silvestrem (+ 1003), šlo však velmi pravděpodobně o nějakou klepsydru. Jinak si těžko vysvětlit, že další - a tentokrát už spolehlivé - údaje o mechanických hodinách pocházejí až ze druhé poloviny 13. století. Kolem roku 1280 však jako by vypukla v některých zemích, zejména v Anglii a ve Francii, úplná hodinová horečka:jen do konce 13. století máme např. věrohodná svědectví o mechanických hodinách v Anglii nejméně z osmi míst, nejstarší je z Dunstable 1283 a o rok později z Exeteru. Z roku 1328 pochází nejstarší zachovaný odborný popis od Richarda z Wallingtonu, opata v StAlbans ++). V Dantově Ráji (24,13) se už ozubená kolečka vyskytují jako běžně známá věc.


[+)Jazykových dokladů je mnoho. České >hodinky< znamenalo původně pravidelné pobožnosti. Anglické hour i německé Uhr je odvozeno z latinského hora (italské ora), horae přes francouzské heure, kdežto ze staršího latinského označení hodin jako zařízení horologium vzniklo francouzské horloge a staroněmecké orlei, orleug a z něho i české orloj, později je však zcela nahradily odvozeniny z horae, hodinek.]
[++)G. J. Withrow: Time in History. Oxford 1988; C. F. C. Besson: English Church Clocks 1280-1850. Antiquarian Horological Society, London 1971; J. D. North: Richard of Wallington. Oxford 1976.]
Giov.de Dondi, Padua 1348-64, astrarium, model Vesmíru,

O původním účelu mechanických hodin svědčí nepochybně i to, že všechny byly vybaveny nějakým bicím zařízením+) - ačkoli právě toto zařízení je v mechanickém provedení vždycky složitější, než vlastní hodinové ústrojí. Hodiny tak po dlouhou dobu představují zdaleka nejsložitější technické zařízení vůbec, zařízení nejen důmyslné, ale také patřičně nákladné. Zejména důsledné používání ozubených kol je z hlediska dějin techniky překvapivé. Ta se sice patrně tu a tam používala už dříve, ale nikdy ne v tak složitých soukolích a většinou jen proto, aby bylo možné přenést velké síly, například u mlýnů. Naopak hodinová soukolí tvoří několik převodů do rychla s velkým převodovým poměrem, kde dochází vždycky k obrovským ztrátám energie a nemá-li takový převod být vůbec samosvorný, musí být tvary zubů vyrobeny s velkou přesností. Podobně vysoké nároky se kladou i na kvalitu povrchu a přesné dodržení osových vzdáleností kol (záběru). Přitom vlastní technické řešení si lze představit i jinak a jednodušeji: nejstarší mechanické hodiny měly denní variaci chodu (>nepřesnost<) nejméně deset minut a taková přesnost by se dala dosáhnout jednoduššími prostředky. Navíc jsou-li pro použití ozubených převodů nějaké důvody u vlastního měřicího zařízení, pro bicí ústrojí to už neplatí vůbec: tam jsou ozubená kola technicky sotva zdůvodnitelná. Je proto pravděpodobné, že konstrukce prvních mechanických hodin nebyla jen výsledkem technologických úvah, nýbrž - podobně jako např. stavba katedrály - vycházela i z jiných hledisek.


[+) Tak je francouzské cloche a anglické clock odvozeno z latinského clocca, zvonek.]
U Aristotela jsme se mohli dočíst, že čas je počítaný pohyb, ale např. také, že čas se měří oběhy. Každý čas je u Aristotela - stejně jako pohyb - určen svým začátkem a koncem, takže měření času je pak jako odměřování loktem: je nespojité, celočíselné a >digitální<+). Také hodiny tedy nemají měřit množství písku či vody jako hodiny přesýpací, nýbrž počítat pravidelné pohyby. Vůbec nejlepší by bylo, kdyby mohly počítat pohyby nebeských těles, jak si to zřejmě představoval Aristotelés. Ale i když budou počítat jiné více méně pravidelné pohyby, souvislost s nebeskou sférou je tu zřetelná: už v polovině následujícího století máme zprávy o prvním >orloji<, pojatém jako model pohybů Vesmíru. Pařížský mistr Nicolas d'Oresme (+1382) napsal: >Bůh stanovil proporce vesmíru jako když člověk dělá hodiny, které pak samy jdou<++). Mikuláš z Kusy (De visione Dei, 1453) vysvětluje, že svět je hmotná kopie božského prototypu. Co ve světě vidíme jako následnost, má Bůh věčně přítomno v jediném náhledu. Vztah věčného stvořitele k časovému světu je jako vztah mezi konceptem hodinového stroje a jeho během. Čas tedy není časem nebeských těles, nýbrž rozvíjeného záměru, plánu, kde se ovšem nic nového neděje.


[+) A to i když výsledná indikace naměřeného času rafijemi na číselníku bude, jak se dnes říká, >analogová<.]
[++) Viz Derek J. de Solla Price: Automata and the Origins of Mechanistic Philosophy. In: Technology and Culture V., 1964 a F.C. Haber: The Darwinian Revolution in the Concept of Time. In: The Study of Time, 1972]
Původ ozubených převodů v mechanických hodinách nedávno překvapivě osvětlila archeologie. Roku 1980 popsal Derek de Sola Price+) výsledky dlouhého a náročného zkoumání podivuhodného zařízení, které podmořští archeologové vylovili už počátkem století z vraku lodi, jež ztroskotala kolem roku 100 po Kr. u pobřeží ostrova Antikythery. Malá bronzová skříňka byla značně porušena korozí a tak se teprve rentgenovým zkoumáním po dlouhé době podařilo zjistit, co obsahuje a jaký byl její účel. Uvnitř skříňky je řada ozubených soukolí, uložených v zásadě běžnou pozdější hodinářskou technikou (platiny, můstky, pastorky), která vcelku realizují číselný poměr 19:235 a zřejmě sloužila k přepočtům měsíčních a slunečních oběhů (metonického cyklu). O podobném zařízení se v jednom z dopisů zmiňuje Plinius mladší a v Ciceronově De republica (I.XIV) je zmínka o modelu kalendáře, který v Syrakusách postavil Archimédés.


[+) Derek J. deSolla Price: Gears from the Greeks, Trans of Amer Phil Soc 64 (1974,7,1-70); J. V. Field - M. T. Wright: Gears from the Byzantine, Annals of Science 42 (1985, 87)]
Ať už se povědomí o ozubených soukolích jako možném modelu celočíselných poměrů nebeských sfér ke středověkým konstruktérům nějak dostalo, anebo zda na ně přišli nezávisle sami, je to významné svědectví o tom, že ozubená počítací soukolí mechanických hodin měla mimo jiné realizovat číselný model nebeských poměrů - a tedy pythagorejsky chápaný čas. Hypotézu o kosmologickém významu ozubených převodů budeme mít ještě příležitost potvrdit i v dalším.

Na první pohled by se mohlo zdát, že použití ozubených převodů bylo vynuceno prostě požadavkem přesnosti. Jak jsme se ale už zmínili, právě přesnosti (správně isochronismu) vlastního hodinového oscilátoru věnovali středověcí konstruktéři daleko menší pozornost. Ještě dlouho potom, co Huyghens popsal kyvadlo a prokázal jeho vynikající vlastnosti, dávali hodináři přednost osvědčenému, byť nesrovnatelně méně přesnému lihýři. Je to vodorovné rameno se dvěma posuvnými závažími na obou koncích, uprostřed zavěšené na pružném závěsu. Ve starých hodinách je závěsem obvykle provaz, který se zkrucuje a tím i zkracuje, takže direkční sílu, která vrací rameno do střední polohy, vyvozuje zčásti pružnost závěsu, hlavně však váha ramene. Vlastní frekvence lihýře se dá v širokých mezích nastavit změnou jeho momentu setrvačnosti - posunem závaží na koncích ramene.

Trvalou oblibu lihýře si lze vysvětlit také tím, že se pro něj podařilo zkonstruovat vskutku geniální zařízení, které mu zároveň dodává energii a zároveň ho spojuje s počítacím soukolím. Máme na mysli lihýřový (lopatkový) krok. Je to pár šikmých lopatek, vykovaných na ose (vřeteni) lihýře, které při každém půlkyvu propustí zabírající krokové kolo o polovinu zubové rozteče. Propouštěný zub přitom prostřednictvím lopatek předá lihýři jistý impuls, který ho udržuje v chodu. Výroba krokového (>korunového<) kola s bočním ozubením a poměrně složitým tvarem zubů je ovšem náročná a potíže působí i okolnost, že osa lihýře se s osou korunového kola protínají. Význam této jednoduché a důmyslné konstrukce nicméně vynikne, srovnáme-li ji s původním Huyghensovým návrhem kroku pro kyvadlo: ten je sice fyzikálně velmi dobrý, výrobně však daleko složitější. S očividně primitivním lihýřem vystačili ještě i konstruktéři kapesních hodinek v 16. století (direkční sílu tam obstarávaly vepřové štětiny) a lopatkový krok se používal, i když lihýř nahradila postatně dokonalejší setrvačka, až do 19. století.


4.5. Orloj

Mnišský ideál duchovní dokonalosti v křesťanském smyslu se v pozdním středověku šíří i mimo klášterní zdi. Zámožné městské společnosti tvoří lidé nesrovnatelně individualističtější, než byli jejich předkové - zemědělci. Jednak proto, že sem přicházejí z různých krajin a nemají zde pevné místní vazby a společné tradiční kořeny, ale také proto, že žijí a pracují daleko víc na vlastní pěst, ať už se živí obchodem nebo řemeslem. Vztahy mezi nimi jsou mnohem volnější, založené na domluvě a vzájemném prospěchu. Není tedy divu, že i jejich náboženský život nabývá jiné povahy, zejména že se přenáší dovnitř. Vykoupení a spása, které starší křesťanské generace očekávaly jako kosmické události, společné celým kmenům nebo dokonce celému křesťanstvu, se stávají stále víc individuální nadějí a cílem jednotlivého lidského života. Představu veřejného kosmického soudu nad světem zatlačuje myšlenka individuálního soudu a příprava na dobrou smrt. Projevy soukromé zbožnosti převažují nad veřejnou liturgií a i v bohoslužbě se dostává do popředí jednak přijímání svátostí, jednak mluvené slovo - kázání; obojí se totiž obrací ke každému zvlášť a jednotlivě. Typickým projevem této tendence jsou beghardské domy - městská společenství, jejichž členové se živí zpravidla řemeslem, ale žijí společně jako v klášteře.

Životní zkušenost městského člověka je jiná také proto, že mnohem méně podléhá danému, neměnnému běhu přírody - ale tím zároveň ztrácí i tu přirozenou jistotu a oporu, která charakterizuje zemědělce. Městský člověk žije daleko aktivněji, má širší možnosti a výsledky jeho úsilí více závisí na něm samém než u zemědělce, který se sice namáhá a pachtí, ale nakonec musí jen čekat, jakou úrodu mu >čas< přinese. I to je jeden z kořenů městského individualismu, ale také strachu ze smrti, která přestává být přirozenou součástí života. Konečně rostoucí význam obchodu a směny si vyžaduje stále dokonalejší koordinaci různých lidských činností, to jest především koordinaci časovou.

A tak od 14. století lidé takříkajíc >berou čas do svých rukou<: klášterní praxe organizování a plánování času podle abstraktních >hodinek< se šíří i do občanského života a společný, jednotný denní čas začíná být potřebou. Roku 1370 zavádí král Karel V. v Paříži jednotný městský čas. Proto se v téže době objevují také první velké hodiny, >orloje< (z lat. horologium, franc. horloge a staroněm. orluge), umístěné buď v ochozech katedrál (např. Münster, Strassbourg) anebo venku na radnici. Navzájem se sobě silně podobají a výmluvně vyjadřují svoji novou funkci.

Orloj je především záležitost prestižní, div světa, nápadný a nepochybný doklad zámožnosti města. Velký Gesamtkunstwerk, na němž se podíleli >umělci< všeho druhu: astronomové a konstruktéři, kováři a zámečníci, sochaři a malíři. Na tom nic nemění ani okolnost, že někdy snad spojení v jedné osobě. Okázalá nádhera městských orlojů zřejmě naznačuje, že se tu nejednalo o prosté časoměrné zařízení. Domníváme se, že se tu především rozvinuly dosud latentní výzanamy mechanických hodin, které v klášterním použití musely zůstat jen naznačené - především význam kosmologický. Svědčí o tom už ty nejstarší zmínky a doklady - například o astrariu, které postavil v Padově Giovanni de Dondi (dokončeno 1364) - ale i dochované, byť mezitím mnohokrát přestavované orloje jako v Salisbury (1386), ve Štrasburku (první zmínka 1352), v Dijonu, v Beauvais, v Ulmu nebo v Münsteru. Jedním z nejhezčích je orloj na Staroměstské radnici v Praze. Hodiny se zde poprvé zmiňují roku 1380, orloj postavil Mikuláš z Kadaně 1410 a další rozšíření pocházejí z roku 1490. Současný stroj pochází z roku §§+).


[+) Z. Horský: Staroměstský orloj. Praha §§]
Právě proto, že je orloj zařízení výstavné, určené pohledu a zraku, vystupuje tu teprve zřetelně, že mechanické hodiny znamenají vůči všem předchozím radikální změnu. Staví totiž před oči přehledné a pravidelné dělení denního času, jak je ztělesňuje ciferník. Den už není pouze přírodní děj, jehož průběh člověk opakovaně prožívá, nýbrž je znázorněn jako kruh a rozdělen na pravidelné díly - hodiny. Od 14. století tudíž lidé přecházejí od viditelných a >kvalitativních< či rozlišitelných fází dne, podle nichž se dosud orientovali, jako je úsvit, ráno, poledne, soumrak a podobně, k číselným údajům uměle vytvářeného času. Neboť mechanické hodiny denní čas v pravém slova smyslu neměří, nýbrž - moderně řečeno - modelují a nahrazují časem mechanickým.

Tato změna má řadu citelných důsledků: bezprostřední smyslová zkušenost denní doby se s hodinovým údajem pochopitelně rozchází a i když na nejstarších hodinách najdeme jakési pokusy tento rozkol překlenout (např. pásma >svítání< a >soumraku<, vyznačená na ciferníku pražského orloje), přece postupně ztrácí význam a stává se pouhým >dojmem<. Od 14. století se prosazuje pravidelné dělení dne na (2x) 12 hodin a denní čas už bude nadále znamenat číslo, v létě jako v zimě, ve dne jako v noci. Tak se vlastně na ciferníku mechanických hodin patrně poprvé odehrává to, co se jako >kvantifikace kvalit< později stane rámcovým programem novověké vědy: nahrazení smyslově vnímatelných >kvalit< číselnými výsledky měření.

Neméně závažná skutečnost je i to, že - jak jsme už řekli - mechanické hodiny čas vytvářejí. Na místo antického údivu nad tajemnou pravidelností vesmírných pohybů jako projevů života nebes, kde je možno tušit nevyčerpatelně bohatou >harmonii sfér< a v krajním případě jednoduché číselné poměry, nastupuje docela jiný údiv nad faustovskými schopnostmi mistrů Hanušů, kteří dokáží Vesmír replikovat. A pro zasvěcence už není >za< orlojem vlastně žádné skutečné tajemství, nýbrž jen schopnost počítat, konstruovat a vyrábět. Čas mechanických hodin tedy není umělý jen ve smyslu lidmi dohodnutého dělení dne, nýbrž je to čas vskutku >rukama udělaný< - a tedy pro člověka beze zbytku disponovatelný, vždy a všude stejný a zejména neživý, mechanický. Závaží, kolečka a prázdno.

Další vývoj orlojů pak zřetelně ukazuje, že nejde jen o čas jako praktické opatření ke každodenním účelům, nýbrž o Vesmír jako takový: právě stavitelé pozdně středověkých a renesančních hodin věnují nejvíc úsilí co nejpřesnějšímu postižení nejen očividného a pro život potřebného pohybu Slunce, ale všech vesmírných >oběhů< vůbec. Tak je mechanický hodinový stroj dílo po všech stránkách nesmírně ambiciózní. Neboť právě zde se také poprvé prosadí nová představa toho, co vlastně znamená chápat a rozumět. Bylo-li konečným a sotva dosažitelným cílem pozdně antické vědy najít čísla a objevit zákonitosti, pozdní středověk pokládá za >poznané< jen to, co dokáže sám udělat. Jen tak si totiž může být vědec jist, že nic nepřehlédl a že poznaná věc si už neuhájila ani poslední zbytek svého tajemství. Tuto bytostně technickou povahu moderního vědění dokáže ještě renesanční a baroková věda dosti dlouho skrývat+), už v pozdně středověkých hodinářských konstrukcích je však plně přítomna.


[+) Představa Vesmíru jako hodinového stroje a Boha jako jeho konstruktéra a hodináře se houževnatě drží ještě v 18. století a teprve Laplace se odváží nahlas říci, že ho není potřeba: jeho Vesmír se už natahovat nemusí.]
Pěknou ukázkou jsou epicykly. Astronomové pozdní antiky už věděli, že dráhy planet nejsou kruhové. Aby však přece jen něco zachránili z platónské dokonalosti nebeského pohybu, která přece patří jen pohybům kruhovým, pokusili se je vyložit jako superpozice dvou kruhových pohybů s různými frekvencemi. Pozdně středověká astronomie tuto teorii dále rozvedla a pracovala i s dvojitými epicykly. A zřejmě už koncem 15. století se vyskytují hodinové kostrukce s pohyblivými koly, která se odvalují po obvodě jiných a nesou buď rafiku, anebo třeba kuličku, jež má zobrazovat fáze Měsíce. Ve strojařském použití se takovým kolům dodnes říká >planetová< - ne tolik proto, že obíhají, nýbrž proto, že se odvalují, neboť vznikla jako model epicyklového pohybu planet.

4.6. Vesmír na stole

Snaha vytvořit co nejúplnější model Vesmíru trvá ve stavbě hodin až do konce 16. století. S nástupem renesance se však dostává do popředí ještě jiný cíl: domácí orloj, orloj na stole a velmi brzy i v kapse. Vesmír, který si člověk může koupit, kterým disponuje, který ovládá. Řekli jsme, že už městský orloj je z povahy věci zařízení prestižní. Ale je-li tomu tak, proč by musel být jen veřejný? Typické hodiny 15. a 16. století jsou tedy orloje soukromé, stolní a kapesní.

Složitost strojů sice dále roste a vrcholí až v rudolfinské době (slavný Jost Bürgi) stroji s desítkami ciferníků a více než sto převody, které se už nedají uspořádat v jedné rovině a konstruují se prostorově, na čtvercovém nebo šestihranném půdorysu. Dnešní divák těžko pochopí, jak se konstruktérovi mohlo podařit udržet tak složitou soustavu najednou v představě a uspořádat tak, aby se dala vyrobit. Jejich stavba se však stává stále víc záležitostí geniálních konstruktérů a bohatých mecenášů (velkou sbírku hodin měl v Escorialu císař Karel V. a když se vzdal trůnu, velmi se jí věnoval), kdežto poznávací či vědecká stránka jaksi stagnuje. Není ostatně divu. Epicyklová teorie se neosvědčila ani v astronomii, ani v hodinách a brzy přijdou nové teorie Vesmíru, které se už nebudou opírat o kovářsky zhotovitelné modely. Tak zůstane hodinářství až do poslední doby bytostně >ptolemaiovské< a když Kepler začne uvažovat o eliptických drahách planet, v hodinách se eliptická kola neobjeví+). Vědecké modelování Vesmíru se už přesunulo jinam. Ostatně v keplerovském Vesmíru už nikdo nehledá harmonii sfér, a Kepler sám tu sice hledá platónská tělesa a krásné poměry, ne však jako zlomky s malým jmenovatelem, ale jako spojité funkce.


[+) I když v některých jiných odvětvích, například u tiskařských strojů, se v minulém století eliptické převody používaly jako zařízení s proměnným převodovým poměrem: hnaný hřídel se otáčí střídavě rychleji a pomaleji.]
Nejpozději od poloviny 15. století se stavba hodin stává z umění řemeslem+) a snaží se stále většímu počtu zprvu bohatých, později už jen zámožných zájemců nabídnout neslýchanou věc: Vesmír na stole a do kapsy, malý Vesmír čistě pro soukromou potřebu. Tomu odpovídá i podoba hodin: nejde už o žádné geniální konstrukce, astronomické znalosti už nejsou třeba, ale o vyrobitelnou a použitelnou věc, přirozeně zvenčí patřičně ozdobenou, protože to je to, co zákazník především ocení. Přenosný stroj se ovšem musí obejít bez gravitace. Závaží tedy musí nahradit jiný, méně rovnoměrný druh pohonu, pružina (>péro<), kdežto z praktického použití vyplyne snaha o lepší (pravidelnější) chod. Nicméně až do Huyghense zůstane hodinovým oscilátorem lihýř++), a tak musí hodináři vynalézat velmi krkolomné způsoby, jak vyrovnat chod lihýřových hodinek s pružinovým pohonem. Řešení je neuvěřitelně pracné, ale typické. Jak se pružina rozvíjí, její síla značně klesá. Už v 15. století se dělají kapesní (>vajíčkové<) hodinky, kde převod síly z pérovníku do stroje obstarává miniaturní řetízek, podobný dnešnímu bicyklovému řetězu, navinutý na >šneku< tak, že se s rozvíjením pružiny postupně zvětšuje rameno působící síly, takže její moment se více méně vyrovná.


[+)Roku 1483 dostávají pařížští hodináři cechovní privilegia; musí se osm let učit a předložit mistrovský kus.]
[++) Lihýř jistě není oscilátor ideální, zejména se dá těžko teoreticky popsat a ve spojení s lopatkovým krokem příliš isochronní není. Přesto je těžko pochopitelné, když na slovo vzatý odborník, prof. M. Hajn (Základy jemné mechaniky a hodinářství, str. 195) lihýř vůbec za oscilátor nepokládá a domnívá se, že žádnou vlastní frekvenci nemá. Zřejmě nepochopil, že direkční silou klasického lihýře je právě gravitace, kterou v přenosných strojích musela nahradit pružnost zvířecích štětin.]
Renesanční program vlády člověka nad světem byl, jak jsme viděli, v hodinářství dávno připraven. Zralým výrazem tohoto postoje je globus: svět na dosah ruky, celý a úplný - a nad ním, na místě božím, člověk s kružítkem, který si Zemí otáčí sem a tam, jak právě potřebuje. Z 16. století se zachovaly nádherné hodiny s mosazným globem, který se pomalu otáčí, takže pevný poledník na něm ukazuje čas. I to je svého druhu model (heliocentrického) Vesmíru nebo aspoň světa, ovšem daleko prostší a průhlednější, téměř jako učební pomůcka. Žádné skryté poměry a tajemné vztahy, všechno je vidět jako na dlani, a to, co je uvnitř a mosaznou zeměkoulí hýbe, je jen technické zařízení, které nikoho nemusí zajímat.

4.7. Přesný čas

Hodinářské řemeslo, jak vzniklo na začátku novověku, žilo pak dál svým vlastním životem a houževnatě se bránilo všem změnám. Ty se samozřejmě projevují ve slohu vnější výzdoby a sem tam také v technologii výroby+), běžné řemeslně vyráběné kapesní hodinky z počátku 19. století se však konstrukcí stroje příliš nezměnily: lihýř nahradila setrvačka (tak jako ho jako u nástěnných hodin nahradilo kyvadlo), ovšem ve Střední Evropě mohou mít i nadále lopatkový krok a v lepším provedení řetízek a šnek. Ještě 1815 vyloučili pražští hodináři Josefa Božka z cechu prý proto, že zaváděl kotvový krok.


[+) Lepší soustruhy, odvalovací zařízení na dokončování tvaru zubů, důmyslná dělicí zařízení a ovšem zejména lepší materiály a polotovary. Technologickým divem první třídy jsou vrtaná kamenová ložiska, užívaná od 18. století.]
Vývoj hodin se sice nezastavil, probíhal však většinou mimo hodinářské cechy a značnou úlohu v něm sehrála věda. Ta se totiž v novověku na rozdíl od vědy antické v daleko větší míře opírá o přesná měření a už první renesanční fysikové narazili na to, že přesnost jejich výsledků závisí především na přesnosti měření času. První fysikální zkoumání pohybu vycházela především z potřeb dělostřelecké balistiky+), která časová měření prakticky nepřipouštěla. Základní problém pohybu (dráhy) vrženého tělesa se Galileimu podařilo vyřešit až poté, co ho rozdělil na vodorovný pohyb a volný pád, a zejména vymyslel zařízení, které volný pád zpomalilo tak, aby se dal časově měřit. Přesto měl právě Galilei s měřením času velké nesnáze: tehdejší hodiny se použít nedaly a tak měřil zprvu podle vlastního srdečního tepu, později podle kyvů volného kyvadla.


[+) Viz např. A. Koyré: Études d'histoire de la pensée scientifique, zejména stať o N. Tartagliovi.)]
V této souvislosti také Galilei poprvé upozornil na pozoruhodné vlastnosti kyvadla, zjistil hlavní podmínky jeho isochronie a ke konci života patrně navrhl první kyvadlové hodiny s velice pozoruhodným krokem+). Jeho syn se je pak pokusil realizovat, ale brzy zemřel a podle podání zařízení před smrtí zničil. O zásadní pokrok v přesnosti mechanických hodin se pak zasloužil až Huyghens, který postavil hodiny s klasickým lopatkovým krokem, jen lihýř nahradil kyvadlem. Dovršil také teorii harmonických oscilátorů a popsal vliv amplitudy na dobu kyvu (cirkulární chybu): běžné kyvadlo je k isochronii tím blíž, s čím menší amplitudou kýve. Podobný průlom znamenal pro přenosné hodiny Huyghensův vynález setrvačky (>nepokoje<), tj. plochého lihýře, jehož direkční sílu vytváří jemná vinutá pružina.


[+) Viz Hajn, Základy, str. 196]
Tak byl od 17. století k dispozici velmi kvalitní oscilátor, jak pro stabilní, tak i pro přenosné stroje, a další úsilí vynálezců se mohlo soustředit už jen na odstraňování jeho chyb (teplotní a barometrická kompenzace, závěs a uložení). Slabým místem hodin se však tím stává krok: dosavadní kroky totiž oscilátor příliš ovlivňovaly, což u lihýře tolik nevadilo, kdežto výsledky kyvadlových hodin do značné míry znehodnocovalo. Následuje tedy dlouhá řada velmi pozoruhodných vynálezů, které se snaží kyvadlo co nejvíc uvolnit, omezit ztráty energie a podobně. Pro astronomické použití však jsou od 17. století k dispozici vyhovující stacionární (kyvadlové) hodiny, jejichž denní chyba se pohybuje okolo jedné sekundy. V 18. století se zdokonalí do té míry, že se poprvé podaří změřit nerovnoměrnosti otáčení Země+). Normálem přesného času se tak definitivně stává čas umělý, zbavený závislosti na pozorovatelných astronomických pohybech.


[+) Zprvu šlo o kolísání délky dne, které v průběhu roku dosahuje až Î1 ms. Později se ovšem ukázalo, že oba hlavní zemské pohyby se také soustavně zpomalují. Otáčení kolem vlastní osy - hlavně vlivem tření při přílivu a odlivu - zhruba o 1,5 ms za sto let, roční oběh asi o 0.5 ms.]
Nový pohled člověka na Vesmír se zase projeví i v podobě mechanických hodin. Kolem roku 1800 se objevují krásně vypracované >skleněné hodiny<, nejčastěji jako jednoduché pérové stroje s koly uspořádanými v jedné linii a uloženými mezi dvěma skleněnými deskami. Celý stroj je tedy dokonale viditelný a znázorňuje přehlednou >průhlednost< Vesmíru, v němž nezbývá už žádné tajemství, jak ho viděla laplaceovská mechanika. Ještě dokonaleji znázorňují tento náhled hodiny, uložené ve skleněné kouli. To je patrně poslední podoba mechanických hodin, která je ještě názorným modelem Vesmíru: nadále už budou hodiny jen užitkovým předmětem, nástrojem racionálního zvládání času. Jen v kruhovém (>analogovém<) ciferníku se dvěma ručičkami, který se vlastně překvapivě prosadil proti jednodušší indikaci digitální, ještě přežívá vzpomínka na oběhy nebeských sfér. Jen obecná obliba luxusních, značkových a >krásných< hodinek se zlatými nebo jinak výjimečně zpracovanými pouzdry prozrazuje, že člověk v hodinkách vidí stále ještě cosi víc. A jen zvyk dávat hodinky dětem jako jakési uznání dospělosti ještě svědčí o tom, co se s nimi kdysi spojovalo.

Jako si vývoj stabilních hodin vynutila zejména fysika a astronomie, byly pro vývoj přesných přenosných hodin určující potřeby námořní navigace. Jak jsme se už zmínili, závisela (až do zavedení družicových navigačních systémů) přesnost určení zeměpisné délky na přesném údaji času: z rozdílu mezi místním a domácím polednem lze snadno vypočítat i rozdíl délek. To však až do zavedení radiových signálů znamenalo, že si loď musela přesný domácí čas >vézt s sebou<. Až do 18. století k tomu sloužily nepřetržitě obsluhované přesýpací hodiny. Ve druhé polovině 18. století se v soutěži, vyhlášené anglickým parlamentem, objevilo několik pozoruhodných konstrukcí, vesměs amatérských (John Harrison, původním povoláním tesař, Thomas Mudge). Když dostaly profesionální provedení (Earnshaw, Tompion, Leroy), vznikl námořní chronometr s chybou (variací chodu) řádově desetiny sekundy za den. S takovým strojem bylo možné i po několikatýdení plavbě určit polohu s přesností několika kilometrů.

Během 19. století dosáhla přesnost mechanických hodin svých fyzikálních mezí (Riefler, Leroy - denní chyba několik msec), ani s tím se však věda nemínila spokojit. Další technický vývoj ovšem vede přes hodiny elektrické, jež dovolily kyvadlo téměř dokonale uvolnit (Shortt, 1921), elektronické (krystalové, od třicátých let) až po současné normály, založené na vlastní frekvenci elektronového přechodu v atomu césia. Césiový normál se stal roku 1967 základem pro definici jak sekundy, tak i metru, a je tedy (vedle rychlosti světla ve vakuu) nejdůležitější metrologickou konstantou. Elektronické hodiny užívají oscilátory o stále vyšší frekvenci (u krystalových čili quarzových hodin typicky desítky kilohertz, césiový normál přes 9 gigahertz), kterou lze už >počítat< jen elektronickým dělením.

Řekli jsme, že hlavním směrem technického vývoje hodin je v novověku snaha o přesnost. Normou této přesnosti byly donedávna astronomické pohyby, odměřované s velkou přesností např. pasážními dalekohledy. Ale má ještě nějaký smysl mluvit o přesnosti, jsou-li dnes normálem přesného času právě césiové hodiny? Je vůbec ještě nějaká >větší přesnost+), který usoudil, že přesnost časového normálu můžeme pouze předpokládat, ale nikdy ne určit nebo dokázat, nemáme-li k dispozici přesnější. Locke zřejmě přehlédl, že podobné problémy se v technické praxi vyskytují a řeší celkem běžně: tak optickým broušením vznikají tvary daleko přesnější, než je vlastní přesnost brousicího stroje, zabrušováním šroubu proti matce lze vyrobit šroub přesnější než soustruh, na němž byl vyroben a podobně. Tento zdánlivý paradox vzniká tím, že jsou to všechno postupy hromadné či statistické. Podobně je tomu i s měřením času. Přesnost jediného normálu jistě nemůžeme stanovit, porovnáme-li však velký počet stejně kvalitních normálů, můžeme náhodné fluktuace a odchylky téměř vyloučit. Nejpřesnější udržování světového času (UTC) se dnes dělá porovnáváním téměř stovky césiových normálů po celém světě. Jejich vzájemné odchylky se pravidelně vyhodnocují a zpětně se počítají jejich chyby vůči statistickému průměru všech. Je tedy jen na první pohled paradoxní, že ten nejpřesnější časový údaj je údaj statistický. Pro filosofii současné vědy je to však skutečnost velice významná.


[+) Essay, II.14.22]

4.8. Světový čas

Dokud se měření času řídilo Sluncem, bylo poledne v každém místě >jindy<: rozdíl činí asi 4 minuty na jeden stupeň zeměpisné délky, což je v našich šířkách asi 110 km ve směru východ - západ. Tak je místní poledne v Hradci Králové skoro o 4 minuty dříve než v Praze, v Brně o nějakých 6 minut. To není samo o sobě žádné neštěstí a lidé si toho ani nevšimli. Potíže začaly teprve s rychlejší dopravou, s dostavníky a železnicemi. Roku 1784 byla v Anglii zavedena pravidelná poštovní doprava - Mail coach. Každá dopravní síť ovšem potřebovala jednotný čas - vozka nebo vlakvedoucí si svůj čas vozil s sebou - a tam, kde se různé sítě setkávaly, vznikaly velké zmatky. Většina evropských zemí proto už v 19. století zaváděla jednotný čas - další krok od >přirozeného<, to jest místního času k umělému. Jako první zavedla jednotný (greenwichský) čas Británie, 1891 se připojilo Německo.

V roce 1882 se sešla ve Washingtonu velká mezinárodní konference, která přijala návrh amerického vědce Ch. Dowda z roku 1870 a zavedla tzv. pásmový čas. Rozdíly mezi místními časy tvoří hodinu na každých 15 stupňů zeměpisné délky a Dowd tedy navrhl, aby se zemský povrch rozdělil na 24 pásem, jejichž pásmové časy se liší právě o hodinu. Pásmový čas se přitom od místního nikdy neliší o víc než o půl hodiny (na okrajích pásma). Vzhledem k autoritě britských hodinářů a zejména Námořního almanachu, astronomických tabulek pro námořní plavbu, byl za základ celého systému přijat greenwichský čas i poledník. Z praktických důvodů ovšem zejména v Evropě nebyly hranicemi pásem poledníky, nýbrž státní hranice, takže v rámci státu platil vždy jen jediný pásmový čas, s výjimkou těch největších států. Po 2. světové válce šel vývoj ještě dál a dnes užívá celá Evropa (kromě Ruska) jediný pásmový čas, původně středoevropský. Ten se v Praze téměř shoduje s časem místním, na obou koncích Evropy je však rozdíl více než hodinový a tedy z praktického hlediska znatelný. Člověk je přece jen denní tvor a nemůže ignorovat rozdíl mezi dnem a nocí.

Nicméně jistá tolerance vůči časovému posunu, které využil už pásmový čas, dovolila i další ryze ekonomické opatření, totiž letní čas. Původní záměr této romantické myšlenky, vzniklé koncem minulého století v Anglii, byl aby si i městští lidé víc užili krásy letního rána. Prosadila se však až v průběhu 1. světové války, protože měla vést k úsporám energie k osvětlování. Zda tomu tak skutečně je, není dodnes rozhodnuto, letní čas však užívají všechny evropské země.