V novém seriálu se budeme seznamovat s významnými současnými i zapomenutými inovátory, kteří mají co říci i pro dnešní inovátory a vynálezce. Můžeme se od nich poučit ve stylu uvažování a práce. Jaké měli postoje? Jak přistupovali k výzvám a problémům? Jaké překážky překonávali a jak? Na čem troskotali a na čem vítězili? Co mají všichni vynálezci společného a v čem se liší?
Díl. 1: Hérón Alexandrijský (10–70 n. l.)
Je považován za nejvýznamnějšího vědce a vynálezce alexandrijského období. Byl zvídavý, hravý a měl prý smysl pro humor. Byl všestranný a nebál se jít do jakékoliv oblasti poznání. Tehdy totiž ještě neznali oborové specializace, a tak každý fušoval do všeho. Hérón byl zároveň ředitelem Múseia v Alexandrii, matematikem, mechanikem, optikem a všestranným všeumělem.
CO SI PAMATUJEME ZE ŠKOLY
Jaroslav Reichl, Martin Všetička ve své Encyklopedii fyziky uvádějí: Za svého působení v alexandrijské knihovně sepsal přehled soudobé matematiky. Při zápisu egyptských postupů pro výpočet komolého jehlanu v jedné úloze málem narazil na komplexní čísla, ale raději se jim vyhnul. Proslulý je jeho vztah (Hérónův vzorec) na výpočet obsahu S trojúhelníka se stranami 
délky a, b a c:
Jeho spis Mechanika je znám pouze z arabského překladu pod názvem Hérónova kniha o zvedání těžkých předmětů. Navazuje a odvolává se na dílo Archiméda, s nímž by si určitě dobře rozuměl. V první teoretické části práce Hérón vysvětluje skládání pohybů pomocí rovnoběžníku rychlostí, určuje polohu těžiště těles, rozložení zatížení v opěrných bodech konstrukce, účinnost ozubených převodů. Dále popisuje 5 jednoduchých strojů a jejich vzájemné propojení
a přechází ke složitějším strojům: jeřáby, lisy, zvedáky… Při zkoumání páky předpokládá myšlená posunutí (virtuální posunutí), s nimiž dnes pracuje teoretická mechanika.
NÁBOŽENSKÉ VYUŽITÍ VYNÁLEZŮ
Nevím, zda byl Hérón z Alexandrie věřící a jestli vůbec v co věřil. Domnívám se, že věřící nebyl. Žil v době, kdy se tehdejším světem šířily zprávy o zázracích Ježíše Krista a jeho apoštolů. V některých oblastech kolem Středozemního moře poklesl v řeckých i egyptských chrámech počet věřících. Podle některých badatelů si kněží naléhavě uvědomovali, že také potřebují nějaké zázraky, jinak by jim vyschly příjmy. A tak oslovili Héróna z Alexandrie, aby vynalézal různá hejblata, jejichž princip nikdo neznal a prosté lidi by uváděly v úžas. Dobře mu zaplatili a on se činil. Ve spise O automatech popisuje různá zařízení pro chrámy:
Olejovou lampu, do níž se automaticky stále doléval olej, nebo pohyblivé loutky bohů v chrámech, které jakoby zázračně ožívaly, pohybovaly se a uváděly davy lidí v úžas, zažívaly pokoru a strach. Také ohromné dveře chrámu, které se samočinně otvíraly a vítaly věřící u vstupu. Dokázal vyrobit pneumatické a hydraulické přístroje, které hýbaly vším, co bylo zapotřebí. Vytvořil pohybující se kovové čtyřspřeží, jež se vznášelo v magnetickém poli pod stropem nad hlavami věřících.
Ani zvuk mu nedělal problém – v chrámech se díky němu vyluzovaly nečekané zvuky – hromy i slavnostní fanfáry, které věřící konsternovaly.
Vymyslel také automat na limonádu, do něhož se vhazovala pětidrachma. Pak tento vynález použil na dávkovač vody pro rituální očistu před vstupem do chrámu. Pobožný zájemce vložil do štěrbiny přístroje bronzovou minci, ta dopadla do vyvážené misky na konci vahadla opatřeného čepem. Druhý konec vahadla vedl k ventilu; ten se v okamžiku dopadu mince na misku otevřel a vystříkl vodu, kterou si pobožný člověk omyl obličej a ruce, takže mohl vstoupit do svatostánku.
PARNÍ STROJ
Reichl a Všetička uvádějí jeho nejznámější traktát Pneumatika o působení stlačeného vzduchu. V něm Hérón navazuje na Stratóna z Lampsaku a jeho učení o vakuu v tělesech, které umožňuje stlačitelnost plynů. Zkonstruoval také parní kouli „aeolipile“ (tj. míč boha větrů Aióla), do níž byla přiváděna horká pára a ta vycházela vhodně směrovanými tryskami z koule ven. Na základě zákona zachování hybnosti se koule roztočila. Tomuto zařízení se většinou říká Héronóva baňka. Tím se stal vynálezcem reaktivního pohonu. Všichni se shodují na tom, že šlo vlastně o první parní stroj, o němž zřejmě věděli vynálezci parního stroje. Badatelé se veskrze shodují v tom, že Hérón asi nepřišel na to, že by svůj parní stroj výrazně vylepšil, kdyby páru přiváděl do válce, který by poháněl právě takový píst. Pravdou však je, že geniální Hérón píst znal. Jeho spis Pojednání o pneumatice ukazuje píst, který se užíval k odčerpávání vody, později dokonce našel využití také u jednoduchých pump. Musíme vzít v úvahu, že na výrobu přesného pístu by asi v oné době řečtí kováři nestačili.
Existuje dokonce Hérónovo zařízení, využívající větrné křídlo k pohonu pístového čerpadla, které vzduch vtlačuje do píšťal varhan a rozeznívá je. Jde o historicky poprvé prokázané použití větru k pohonu strojního zařízení. Vzpomeňte na princip „nejbližší možné“ – připravenost technologií.
Navíc Hérón přiznával, že se v mnohém inspiroval ještě staršími mysliteli; jejich jména však neuvádí. To však nebrání v tvrzení, že základní principy moderní techniky, včetně využívání páry, znali již mnozí starověcí učenci. Svoje vědění však většinou nevyužívali k zavádění do široké praxe. Stejně tak Hérón parní stroj nijak nerozšiřoval. Proč? Žili totiž v době, kdy těžké práce jako posun těžkých břemen a jiné otročiny levně vykonávali četní otroci. Nebyla poptávka.
DALŠÍ VYNÁLEZY
Podle Jaroslava Reichla a Martina Všetičky Hérón zkoumal také odraz světla od rovinných zrcadel, válcových zrcadel a kuželových zrcadel. Při popisu tohoto jevu vycházel z principu nejkratšího paprsku (resp. principu nejkratšího času), který objevil až v 17. století francouzský matematik Pierre de Fermat a který v současné době hraje důležitou roli v teoretické mechanice a v optice. Hérón tento princip formuloval takto: Pohybující se předmět se snaží pohybovat po dráze, která je vzhledem k prostorové vzdálenosti nejkratší, protože předmět nemá čas na pomalejší pohyb. Jinými slovy: příroda nehýří zbytečnou energií a chová se vždy úsporně.
Hérón je také autorem řady měřicích přístrojů: nivelační přístroj s mikrometrickými šrouby, hodoměr k měření uražené dráhy, dioptr (průzor) sloužící jako pomůcka při nivelizaci…
Helénistická fyzika tedy nejen sloužila pro praktické výpočty (určování těžiště těles, skládání sil, zákony hydrostatiky…), ale začala formulovat již i obecné zákonnosti: zákon setrvačnosti, princip možných posunutí (princip virtuálních posunutí), princip nejkratšího času… Stále používala k teoretickému zkoumání světa geometrii, ale začínají se objevovat i první kinematické úvahy. Řadu z těchto poznatků později evropští učenci a vědci znovu pracně objevovali anebo je, s úžasem, od antických učenců přejímali.
PŘEDBĚHL SVOU DOBU
Starověkého konstruktéra Héróna Alexandrijského, přezdívaného Méchanikos, fascinovaly vedle páry tlak vzduchu a vody, sifony, kladky, vyvažovací závaží a skryté nádrže.
Má na svém kontě historicky doložených 80 vynálezů. Dělil je do dvou základních skupin. První tvořila mechanická zařízení „zajišťující nejdůležitější potřeby“. Do druhé pak zařazoval stroje „vzbuzující překvapení
a údiv“. Autentické záznamy ukazují, že vynálezce rád své spoluobčany bavil „vědeckými“ kouzly. Velmi oblíbenými se staly tzv. Hérónovy kouzelné rohy na pití, rozdělené uvnitř na dvě části. Naplnily se vodou a vínem a poté obojí současně vytékalo ze dvou různých hubic do úst dychtivých pijáků. Hérón pro potěšení vynalezl i hru s koulí: V kotli s vodou se tvořila pára, která procházela trubkou do otvoru ve tvaru šálku. Tam svou silou udržovala ve vzduchu malou kovovou kuličku.
Které vlastnosti Hérona jsou fascinující a dnes potřebné? Zkuste si vytvořit průnik všech vlastností inovátorů, s nimiž se na stránkách Technického týdeníku setkáte.