Jan Marek Marci z Lanškrouna
Velká postava české vědy „lanškrounský Archimedes“ a „pražský Hippokrates“
13. 6. 1595 - 10. 4. 1667
V pobělohorské době mezinárodní význam českých zemí, které žily v izolaci, silně poklesl. Vědecké kontakty byly znesnadněny rozdělením Evropy na katolickou a protestantskou, válečnými událostmi a epidemiemi, střety různých mocenských zájmů. Přesto dokázal Marci – vrstevník Komenského a Descarta – ve svých vědeckých spisech lékařských, fyzikálních, filozofických a částečně i matematických a astronomických vystihnout nejaktuálnější a nejvýznamnější problémy tehdejšího vědeckého poznání. Z hlediska posuzování časových priorit bychom jej mohli považovat za zakladatele moderní teoretické medicíny, fyziologie, epileptologie, embryogeneze, psychologie, hygieny a dietologie, spektroskopie, fyzikální optiky, fyziky materiálů a teorie pružnosti, a třeba i fyziky plazmatu, teorie kapilarity, fyzikální chemie a dalších oborů. Však se mu také dostalo přízvisek jako „pražský Hippokrates“ (tak byl znám dokonce v Anglii), „český Galileo Galilei“, „český Platon“, „lanškrounský Archimedes“.
Přesto jeho jméno a dílo brzy po jeho smrti upadly v zapomenutí, nastupující generace evropských lékařů a fyziků, s jejichž jmény je spjat počátek rozvoje moderní vědy, se na něho neodvolávají ani na jeho práce nenavazují. U nás ostatně útlum ve vědeckém rozvoji trval až do tereziánských a josefinských dob. Teprve ve druhé polovině minulého století známý český matematik a neúnavný organizátor společenského a vědeckého života F. J. Studnička začal vyzdvihovat význam díla Marka Marciho, samozřejmě i z vlasteneckých důvodů, a snažil se prosadit jeho mezinárodní uznání.
Dnes již historie vědy víceméně uznává, že Marci některými svými experimentálními poznatky ve spektroskopii a fyzikální optice předešel Newtona, Grimaldiho a Boylea, částicoví fyzikové mu přiznávají zásluhu na tom, že jako první rozlišil pružné a nepružné srážky těles. Česká spektroskopická společnost přijala jeho jméno, 14. kongres Mezinárodní astronomické unie po něm pojmenoval jeden z menších kráterů na odvrácené straně Měsíce (na přivrácené straně jsou již všechny krátery obsazeny) a UNESCO zařadilo jeho čtyřsetleté jubileum mezi svá výročí.
V čem je skutečný přínos Marka Marciho vědě a nakolik byly nebo dosud jsou jeho zásluhy opomíjeny a jeho význam nedoceňován? Marek Marci měl jezuitské školy, což tehdy bylo obvyklé, přesto však se nestal členem jezuitského řádu, ale obrátil se k světskému studiu medicíny. Bohužel z osudných let 1617 – 1625, kam spadají Marciho pražská studia, o něm nemáme žádné zprávy. Nevíme tedy, jak prožíval události za stavovského povstání a Bílé hory, jak se jako katolík vyrovnával s obdobím následných perzekucí protestantů, mezi nimiž měl jistě i mnoho přátel. Zdá se, že se dokázal povznést nad ideologické nevraživosti, které tehdy jako již tolikrát rozdělily českou inteligenci na část, která zůstala, část která emigrovala, a ty, kteří se z emigrace vrátili.
Jako funkcionář univerzity se Marci zasazoval o to, aby světské fakulty, lékařská a právnická, nespadaly pod pravomoc jezuitů, a stál v tomto sporu na straně pražského arcibiskupa. Naproti tomu měl Marci mezi jezuity mnoho přátel, řada z nich se intenzivně zabývala i přírodními vědami (připomeňme za všechny Athanasia Kirchera, s nímž se seznámil v Římě) a na pražské univerzitě s nimi byl v každodenním styku i jako učitel a lékař. Kromě toho situace v Praze byla tehdy jiná než v Itálii, Habsburkové a papež nebyli v nejlepších vztazích a přežívalo zde mnohé z tolerance rudolfinského období, především v intelektuálních a šlechtických kruzích. Marci měl mocné ochránce, k nimž patřil např. pražský arcibiskup Arnošt Harrach a koneckonců i sám císař.
Podle některých zpráv byl Marci chatrného zdraví, zadýchával se, trpěl očními neduhy (i to bylo prý příčinou, proč se nemohl stát již po studiích jezuitou). Je jistě možné, že v některých obdobích svého života měl Marci zdravotní potíže. Pohlédneme-li však na portrét robustního muže, který se dožil na tehdejší dobu úctyhodných 72 let, a vezmeme-li v úvahu, že Marci s gustem popíjel dobré červené víno, kouřil vodní dýmku, vydatně se pohyboval na čerstvém vzduchu, doporučoval dostatečnou stravu, pohyb a míčové hry jako prostředek uchování zdraví, jako lékař se vystavoval tisícerým nebezpečím infekcí, provedl stovky pozorování a experimentů, působil jako učitel a akademický funkcionář, sepsal tisíce stránek odborných publikací, zvládl řadu cizích jazyků a podnikl několik zahraničních cest, těžko si s tím srovnáme představu churavého člověka.
Roku 1635 publikoval Marci své stěžejní dílo v oboru medicíny, jehož latinský název „Idearum operatricium idea..." v překladu J. Durdíka zní krásně archaicky „Pomysl o ideách výkonných, čili domněnka o odkrytí oné skryté mocnosti, jež semena zúrodňuje a z nich ústrojná těla provádí.“ Marci zde rozvádí své názory na plození živých bytostí, embryogenezi, na rozdíly mezi předměty neživými, živočichy a člověkem. Ve všech svých pracích zůstával Marci zároveň trochu básníkem a uchoval si schopnost údivu malého chlapce. Skutečnost, že člověk, ač jako individuum smrtelný, má přesto od Boha propůjčenu nesmrtelnost ve svém nekonečně se opakujícím plození, jej fascinovala. Zamýšlel se nad otázkou dědičnosti, nad tím, jak po splynutí mužského a ženského semene (spermie nebyly ještě objeveny) splynou i jejich duše v jednu a ta se stane součástí senzitivní duše matky. Přitom semeno musí již obsahovat ideu budoucího organického těla se všemi podrobnostmi (dnes bychom řekli genetickou informaci), vývojový program. Budoucí orgány musí existovat v semenu „in potestate“. Má semeno duši? ptá se Marci a odpovídá na tuto otázku kladně.
Ve své rozsáhlé práci se zabývá i dalšími problémy, například teorií paměti, kterou se snaží vysvětlovat jako radiaci podle zákonů optiky (i dnes hovoříme o „holografické paměti“). Marci je zde poplatný i novoplatonské mystice světla a vůbec fascinaci fenoménem světla jako vyšší, takřka oduševnělé substance. Kromě toho je pro něho typické neustálé propojování poznatků z medicíny s fyzikou a filozofií, jeho pohled je vždy renezanční. Připomeňme ještě, že své dílo inspirované zbožným údivem nad vznikem nové lidské bytosti začal Marci koncipovat začátkem r. 1631 v Českých Budějovicích, kam musel ze své lékařské funkce doprovázet vládní úřady, neboť Praha byla dočasně obsazena Sasy. Právě v té době jeho manželka čekala v Praze své první dítě a Marci na ně oba láskyplně myslel.
Filozoficko-lékařské názory, které Marci ve své první velké práci publikoval, zejména učení o duši a plození, byly ovšem neortodoxní a narazily na oficiální jezuitskou kritiku, která za určitých okolností mohla být i nebezpečná. Marci o nich mohl diskutovat i s anglickým lékařem Williamem Harveyem, který se jako objevitel krevního oběhu řadí k zakladatelům moderní medicíny. Harvey navštívil Prahu s anglickým poselstvem (jehož členem byl i Václav Hollar) r. 1636. Jak známo, Harvey později (1651) publikoval své další významné dílo o rození živočichů (De generatione animalium), které je v souladu s Marciho koncepcí. Zatímco Marci a jeho žáci v Praze okamžitě navázali na Harveyovy výzkumy krevního oběhu, které zdaleka nebyly ještě evropskými lékaři přijímány, Harvey ve své práci o rozmnožování živočichů Marciho jméno nezmiňuje.
Je třeba vidět, že v průběhu první poloviny sedmnáctého století se rodí vědecká mechanika založená na experimentech a obecných fyzikálních zákonech. Galileo Galilei již ve svých raných pracích koncem 16. století, ale především ve slavném „Dialogu“ (1632) a „Discorsi“ (1638) formuloval zákon setrvačnosti, zákon nezávislosti pohybů, rovnoprávnost vztažných soustav pohybujících se navzájem rovnoměrně přímočaře, zákony volného pádu, závislost doby kyvu kyvadla na jeho délce a další. Důležitým poznatkem bylo také to, že všechna tělesa padají ve vakuu se stejným zrychlením nezávisle na tom, jak jsou těžká, což bylo v přímém rozporu s aristotelovskou fyzikou.
Marek Marci všechny tyto poznatky ve svém díle uvádí a snaží se je zdůvodňovat pomocí geometrických úvah a s použitím Archimedových zákonů o rovnováze na páce. Je samozřejmě otázkou, nakolik Marci znal Galileiho výsledky (ve své první práci z r. 1639 Galileiho necituje) a nakolik se k nim dopracoval vlastní cestou; ostatně i Galilei měl své předchůdce. V každém případě se Marci pokusil uvést tyto mechanické poznatky do uceleného systému na způsob Eukleidových základů a některé jeho argumenty (například zdůvodnění skutečnosti, že tělesa pohybující se po tětivách kružnice ležící ve svislé rovině dospějí z horního bodu kružnice do libovolného bodu na jejím obvodu za stejnou dobu) jsou rozhodně originální. Z dnešního hlediska jistě nejsou jeho úvahy exaktní, ale je třeba uvážit, že v Marciho době nebyly ještě vymezeny základní fyzikální pojmy (pod termínem „impulz“ rozumí Marci někdy sílu, někdy moment síly, hybnost, rychlost apod.), ani nebyl k dispozici matematický aparát umožňující formulovat a řešit pohybové rovnice.
Pro Marciho vědecký styl je charakteristická poplatnost renezanční verbální argumentaci, jeho zdůvodňování jsou dalekosáhlá a obtížně sledovatelná, snažil se všechny jevy jednoznačně vysvětlovat, byl však zřejmě předmětem zaujat až poeticky a soustavně hledal i praktické aplikace vědeckých poznatků. Tak navrhl využití kyvadla k měření tepu pacientů a krátkých časových intervalů v astronomii; jak známo, kyvadlové hodiny poprvé sestrojil Christian Huygens až v padesátých letech. Marci se inspiroval řemeslnou technologií a vojenskou technikou své doby, byl dychtivým pozorovatelem života a snažil se své poznatky experimentálně ověřovat. Bohužel přesnější popis prováděných experimentů nezanechal.
Na druhé straně je zajímavé, že v klíčové otázce, zda se Země točí a zda obíhá kolem Slunce, Marci zřejmě Galileiho stanovisko nesdílel, jak vyplývá například z předmluvy k jeho druhému spisu o mechanice. Představa o tom, že Země rotuje obrovskou rychlostí a my všichni na jejím povrchu spolu s ní, aniž bychom to vůbec pociťovali, byla pro většinu Marciho současníků těžko přijatelná.
Podrobně se pak věnoval pružným srážkám dvou koulí. Zformuloval osm základních tvrzení, první čtyři pro případ, kdy pohybující se pružná koule narazí na jinou, nehybnou, další pro situaci, kdy se obě koule před srážkou pohybovaly. Tyto své závěry zřejmě ověřoval i pokusy s dřevěnými koulemi. Kulečník, tehdy oblíbená zábava vyšších kruhů, byl pro něj zároveň i užitečným fyzikálním zařízením.
Marciho tvrzení týkající se výsledků srážek koulí jsou z fyzikálního hlediska v podstatě správná, nejsou ovšem formulována kvantitativně. Hovoří-li Marci o tom, že jedna koule má velký impulz a druhá malý, nejsou tyto vztahy matematicky přesně definovány. To dokázal až o dvacet let později Christian Huygens, který již znal zákony zachování mechanické energie a hybnosti. Proto také mohl Huygens řešit úlohu, co se stane, narazí-li na sebe dvě koule, z nichž jedna je třikrát těžší než druhá a obě se pohybují touž rychlostí. S překvapením zjistil, že se těžší koule zastaví a druhá se odrazí dvojnásobnou rychlostí. Tohoto výsledku se ovšem Marci svými kvalitativními metodami dopracovat nemohl.
Naproti tomu si Marci jasně uvědomoval, že narazí-li koule přímým rázem do stejné koule stojící, zastaví se a předá stojící kouli celou svou hybnost. Podobně seřadíme-li stejné koule podél přímky tak, aby se dotýkaly, a necháme narazit další takovou kouli na jednu z krajních koulí řady, zůstane celá řada v klidu a až poslední koule na druhé straně odletí stejnou rychlostí, jakou měla narazivší koule. To by se nám mohlo zdát samozřejmé, ale ještě Marciho velký současník René Descartes ve svém spise „Principia philosophiae“ z r. 1644 takovou možnost popírá.
Marci se zabýval dalšími mechanickými problémy, jako je šikmý ráz těles, vícenásobný odraz (ploché kaménky, „žabky“ na vodě), vliv odporu prostředí na pohyb těles, pohyb kapalin a plynů, ale opět pouze v kvalitativní, intuitivní rovině.
Marciho vztah ke světlu a duze opět nepostrádá určité poeticko-mystické opojení. Navíc duha, symbol míru a božské úmluvy, představuje snad nejspektakulárnější z optických jevů v atmosféře a v roce Vestfálského míru měla i symbolický význam. Po svém povýšení do šlechtického stavu umístil Marci oblouk duhy i do svého erbu.
Ve své knize o duze se Marci dotýká mnoha nejrůznějších témat, od podstaty hmoty, světla a plamene, lomu a odrazu světla, rozkladu světelného paprsku do spektra, barev mýdlových bublin, existence vakua (o níž pochyboval), až po podstatu střelného prachu, třaskavého zlata, barvířství, chemických technologií a dalších. Vychází z atomistických představ, základními pojmy jsou mu zhušťování, zřeďování a míšení látek, barev, světelných paprsků. Podle tradice rozlišuje barvy skutečné, vlastní tělesům, a barvy zdánlivé, zjevné, vznikající lomem a zhušťováním bílého „barvorodného“ světelného paprsku.
Základním nedostatkem Marciho optického díla je okolnost, že neznal a nepoužíval zákon lomu světla. Přitom tento zákon, známý již v dvacátých letech 17. století v Holandsku Snellovi (po němž se dnes jmenuje), publikoval r. 1637 René Descartes. Zákon lomu umožnil Descartesovi vytvořit matematickou, kvantitativní teorii duhy a objasnit velikost tzv. duhového úhlu (přibližně 42°), tj. úhlu, který svírá směr dopadajících slunečních paprsků se směrem k oblouku duhy.
Marci měl k dispozici optické práce svých předchůdců – Ptolemaia, Vitellia, Maurolyca a Keplera – a experimentální údaje o vztahu mezi úhlem dopadu na vodní rozhraní a úhlem lomu, které sám ověřoval. Neměřil však úhel lomu od pevného směru, kolmice, k rozhraní, jak činíme dnes, ale udával změnu směru dopadajícího paprsku, čímž si úlohu nevědomky komplikoval.
Zato se usilovně snažil spekulativními úvahami vysvětlit příčiny odrazu a lomu světelného paprsku. Vycházel přitom z předpokladu o tom, že se paprsky v daném prostředí vycházející z určitého bodu mohou šířit ve všech směrech jen do určité vzdálenosti a dosáhnou tedy bodů na kulové ploše. V hustším prostředí je tento dosah světelných paprsků menší, a také více lomené paprsky mají menší sílu a dosah. Vysvětloval to opět zhušťováním a zřeďováním světla. Lomem se také paprsek zbarvuje, paprsky různých barev se lámou pod různými úhly a mají různé dosahy.
Marciho konstrukce světelných sfér se středem v bodovém zdroji světla silně připomíná známý Huygensův princip světelných vlnoploch, na jehož základě je možno zákony odrazu a lomu světla odvodit. Marci nepojímal své světelné sféry jako obálky kulových vlnoploch a zdroje dalšího vlnění a svůj princip do Huygensovy geniality prostě nedotáhl.
Marci podrobně popsal vlastnosti a podmínky vzniku duhy a její vznik správně vysvětloval dvojím lomem a jedním, popřípadě dvojím vnitřním odrazem na vodních kapkách. Dále experimentoval s rozkladem bílého světla hranolem. Světlo rozložil hranolem sice již Maurolycus r. 1575, ale Marci dále zkoumal vlastnosti barevného paprsku vycházejícího z hranolu a dalším hranolem dokázal, že paprsek se již nemění. Tento objev je však připisován Newtonovi. Je ovšem pravda, že na rozdíl od Newtona se Marci nepokusil spektrální paprsky opět spojit a neuvědomoval si, že bílé světlo je vlastně složené.
V šedesátých letech našeho století upozornil Jiří Marek (nikoli Marci), český historik zabývající se dějinami optiky, na to, že ve své knize o duze uvádí Marci řadu dalších pozorování, která jsou připisována pozdějším badatelům. Jsou to především jevy ohybu, difrakce světla, spojené se vznikem spektra. V diskusi ke své větě č. 25 zde Marci popisuje ohyb světla na tenkém drátku, hraně, malém otvoru, mřížce a zkoumá popisované barevné jevy. V historii fyziky je ovšem objev ohybu světla spojován se jménem Grimaldiho, který svou práci publikoval r. 1665.
Dalším jevem, jímž se Marci ve své knize o duze zabývá, je duhové zbarvení mýdlových bublin, opět poetický přírodní úkaz. Marci se výslovně omlouvá, že se zabývá tématem, které by spíše příslušelo malému chlapci, ale vyslovuje přesvědčení, že vědec se nemůže při hledání pravdy vyhýbat žádnému tématu, jakkoli dětinským by se mohlo zdát. Barvy mýdlových bublin, tedy vlastně zbarvení tenkých vrstev způsobené interferencí světla, vysvětluje Marci tak, že atmosféra uvnitř bubliny je jiná než vně, že jsou tam přítomny kapičky vody, na nichž se světlo láme, a vzniká tak vnitřní duha, která se promítá na stěnu bubliny. Přitom si jako všímavý pozorovatel uvědomil, že těsně před prasknutím bubliny, když se její stěny stanou velmi tenkými, se místo duhových barev objevují tmavá místa. Také tato zjištění byla připsána pozdějším badatelům, Newtonovi a Boyleovi.
Ve spise „Labyrint“ (1654) se věnuje odvěkému problému kvadratury kruhu, úloze sestrojit čtverec, který by měl stejný obsah jako daný kruh. Tento úkol, jak dnes víme, nelze pomocí kružítka a pravítka, eukleidovskou konstrukcí, provést. Marci zkoumá navržené konstrukce svých předchůdců a sám navrhuje asi dvacet konstrukcí. Je si ovšem vědom, že každá z nich má nějaký háček...
Poslední spis, který Marci vydal ještě za svého života, má název „Pan en panton aneb obnovená stará filosofie“ (1662). Je to dílo filozofického a kosmologického charakteru, v němž formuluje svůj pohled na svět v duchu blízkém platonskému učení o ideální jednotě světa, světové duši, přináležitosti člověka přírodě a vesmíru, podle hesla „Vše ve všem“. Platonova v podstatě panteistická filozofie, jako určitý protipól aristotelovské scholastice, byla blízká řadě přírodovědců, nejen v Marciho době, ale až do současnosti – vzpomeňme Spinozu, Einsteina, Teilharda de Chardina.
Na osobnost Marka Marciho můžeme pohlížet více či méně kriticky, s vědomím, že jeho přístup byl do značné míry kvalitativní a spekulativní, neodpovídal matematickým a experimentálním požadavkům fyzikální vědy, preciznosti fyziky Newtonovy a Huygensovy a vlastně ani Keplerovy a Galileiovy. Na druhé straně je nesporné, že Marci představuje jednu z největších postav naší vědy a že se přes nepřízeň historických okolností plně ukázal na výši tehdejšího evropského myšlení a významně k němu přispěl. Toto vědomí dnes proniká i do soudobé historie vědy v mezinárodním měřítku. Marci před námi vystupuje jako člověk velké intelektuální síly, rozhledu a zájmů, i se svými lidskými radostmi a starostmi, přednostmi a chybami. Je nám blízký a poučeni dalším průběhem historie našeho národa můžeme dnes hlouběji porozumět i jeho době a úloze, kterou v ní sehrál. 1)
Poznámky
JAN MAREK MARCI se narodil v české rodině Marka Lanškrounského a Doroty rozené Peřinové, měl mladšího bratra Davida a sestru, jejíž křestní jméno neznáme. Markův otec byl úředníkem na panství Pernštejnů, zprvu v Lanškrouně, později v Litomyšli, kam se rodina přestěhovala r. 1601. Zde Marek navštěvoval českou základní školu a ve třinácti letech odešel na jezuitské gymnázium do Jindřichova Hradce. V letech 1615 – 1616 studoval na jezuitské univerzitě v Olomouci filozofii a získal zde magisterskou hodnost.
Kolem r. 1630 se oženil s Italkou z rodu Misseroniů, známých brusičů drahokamů, které kdysi pozval na svůj dvůr Rudolf II. Se svou ženou, jejíž křestní jméno bohužel neznáme, měl Marci tři syny a dvě dcery. Všechny děti jej přežily, až na nadaného syna Filipa, který se r. 1650 nešťastně utopil ve Vltavě. Jeho ztráta byla pro Marciho těžkou ranou.
J. M. Marci zaujímal v našem veřejném a intelektuálním životě v polovině sedmnáctého století přední místo. Byl osobním lékařem císaře Ferdinanda III. a později Leopolda I., r. l662 byl zvolen rektorem Karlo-Ferdinandovy univerzity, opakovaně působil ve funkci děkana lékařské fakulty. Byl též fyzikem a filozofem, zabýval se matematikou (především geometrií) a astronomií, ovládal všechny hlavní živé i klasické jazyky, a dokonce dovedl číst hebrejsky a arabsky.
Je pozoruhodné, že své působení v teorii medicíny spojoval s úspěšnou praktickou lékařskou činností; bývá obyčejně připomínána jeho zásluha na vyléčení Bohuslava Balbína, který onemocněl černými neštovicemi a u něhož se již pražští lékaři vzdali naděje. Balbín jej za to oslavil vzletnými verši. Marci obětavě zasahoval jako lékař i v době morových epidemií, které Prahu opakovaně sužovaly, a ve válečných situacích, kde se vystavoval nemalému riziku. Především za tyto zásluhy byl r. 1654 císařským diplomem povýšen do šlechtického stavu s přídomkem „z Kronlandu“, který si sám zvolil.

















