Oheň ve vzduchu?

V 18. století vědci rozuměli ohni a procesu spalování jako projevu substance zvané flogistón. Ačkoli teorie flogistónu vysvětlovala řada nejasností a otázek ohledně ohně a byla vědci všeobecně přijímána zhruba 100 let, nakonec se ukázala jako zcela nepravdivou (a to dosti náhle). Příběh flogistónu nás učí, že ačkoli je nějaká vědecká teorie široce přijímána a zdá se logická a mnoho vysvětluje, nemusí to nezbytně znamenat, že je pravdivá. Teorie flogistónu se v mnoha ohledech zdála silou důkazů silnější než ostatní alternativní teorie.

Co je to oheň? Co se děje, když něco hoří? Pátrání po odpovědi na tyto otázky trvalo celá staletí a věnovalo se mu množství lidí, mezi nimi i řada křesťanů.

Robert Boyle (1627–1691) byl oddaný křesťan, který je často nazýván otec chemie¹. Zajímal se silně o problematiku hoření a učinil v tomto oboru i významné pokroky. V jednom ze svých mnoha experimentů použil pumpu na vzduch, kterou vyrobil roku 1658 jeho asistent Robert Hooke. Pomocí pumpy evakuoval vzduch z velké skleněné nádoby s malou dírkou na vršku. Tato aparatura, na dnešní poměry hodně hrubá, mu umožnila provádět a pozorovat experimentu v podmínkách blízkých vzduchoprázdnu.

Boyle zjistil, že svíčky, uhlí ani síra v jeho aparatuře nehoří, pokud odsává vzduch. Také zjistil, že mouchy, motýli, myši a jiná zvířata v aparatuře omdlí a posléze zemřou. Bylo patrné, že mezi hořením a dýcháním je nějaká souvislost. Také vypozoroval, že než zvířata zemřela, vycházela z nich pára, které se kondenzovala na skle. Boyle z toho usoudil, že zvířata zemřela, protože si otrávila vzduch v nádobě. Psal o párách, které se uvolňovaly z krve při průchodu plícemi – pochopil, že při dýchání se odstraňuje něco odpadního, ale nevěděl ještě, že vzduch také dodává něco nezbytného pro život.

O něco později poté německý chemik Georg Ernst Stahl (1659–1734) zpopularizoval⁴ myšlenku o látce zvanou phlogiston. Stejně jako většina vědců té doby byl ovlivněn řeckou filozofií a podle té byla všechna hmota tvořena určitými „esencemi“. Teorie flogistonu tvrdila, že všechna hmota je tvořena třemi základními složkami – čistou formou hmoty, esencí ohně (zvanou flogiston, podle řeckého slova phlogistos – hoření) a konečně různými nečistotami v ní přítomnými. Hoření pak byl pouze proces, kdy se v materiálu (např. dřevě) obsažený flogiston uvolňoval do vzduchu. Jak flogiston unikal, vytvářel vířivý pohyb ve vzduchu – plameny.

Stahlova teorie dávala smysl. Každý viděl, že když hoří kus dřeva, zbylý popel je lehčí a je ho méně než původního dřeva. Něco muselo uniknout, a to něco byl flogiston. Zbylý popel byl esencí dřeva (plus nějaké ty kontaminanty). Různé materiály obsahovaly různé množství flogistonu, a proto každý jinak hořely. Například kámen ho neobsahoval skoro žádný, a tak nehořel (ale trošku přece, protože v ohni puknul – to flogiston explozivně unikl ven). Naopak olej do lampy byl skoro čistý flogiston, a proto snadno hořel a nezbýval po něm skoro žádný popel, jen pár sazí na stropě.

Nová teorie dobře vysvětlovala i jiná, starší pozorování. Například, vědělo se, že žíháním většiny kovů v otevřeném vzduchu dojde k vzniku prášku. Prášku se říkalo kalx a procesu kalcinace (dnes víme, že jde o oxidy kovů, které mají typicky práškovou strukturu). Teorie flogistonu to vysvětlovala – kalx byla čistá esence kovu, kdežto flogiston žíháním unikl. Transformace byla navíc často reverzibilní – z mnoho kovových prášků lze tavením s černým uhlím vyrobit opět klasický litý kov. Nyní to bylo jasné – kovový prášek zachytil flogiston unikající z hořícího černého uhlí, pohltil ho a esence kovu + flogiston = klasický litý kov, jako byl na počátku. Teorie vysvětlovala též Boylovo pozorování – vzduch byl potřeba, aby při hoření absorboval unikající flogiston. Bez vzduchu tak nic nehořelo, jako Boyle demonstroval svým pokusem. Také se bez vzduchu nedalo dýchat a žít, protože dýchání je nějaká forma hoření, uvažoval Boyle. Bylo též zřejmé, že vzduch dokázal absorbovat jen určité množství flogistonu, protože když Boyle vzduch ze své pokusné nádoby neodčerpával a hodil do ní hořící dřevo, chvilku hořelo a pak zhaslo. Boyle z toho učinil závěr a omezené kapacitě vzduchu pro flogiston a flogistonem nasycený vzduch nazval „flogistikovaný vzduch“.

Britský chemik Joseph Priestley (1733-1804) dokonce objevil⁵, že může ovlivnit množství flogistonu ve vzduchu. Zahříváním rtuti ve vzduchu ji proměnil v červenou substanci, kterou nazval precipitate per se. Když rtuť pak zahříval při jiné teplotě, nejen že se proměnila zpátky v klasickou rtuť, ale také vytvořila nový druh vzduchu! Tento nový vzduch umožnil myším žít déle a dřevo v něm hořelo jasnějším plamenem. Bylo očividné, že nový druh vzduchu dokáže pojmout více flogistonu než normální vzduch – což muselo znamenat, že na počátku ho obsahoval méně než obyčejný vzduch. Priestly nazval takovýto vzduch „deflogistikovaným vzduchem“.

Myšlenka flogistonu se aplikovala na široké spektrum jevů. Ponecháno samo o sobě venku, železo pomalu vytváří svůj „kalx“ – rez. Proces rezavění byl tedy považován za pomalou formu hoření. Stejně kvašení, interakce kyseliny a zásady nebo vznik solí, všechno bylo vysvětlováno pomocí flogistonu. Někteří vědci se dokonce domnívali, že flogiston lze izolovat. Anglický vědec Henry Cavendish (1731-1810) rozpouštěl kovy v kyselinách a vytvářel tak „zápalný vzduch“, které extrémně sandno hořel. Cavendish ho považoval za čistý flogiston. ⁶

Flogiston byl široce přijímán, ale bylo kolem něj pár problémů. například: dřevěný popel vážil mnohem méně než samotné dřevo, takže flogiston musel být odpovědný za ztracenou váhu. Nicméně se vědělo, že kovy žíháním naopak hmotnost získávají – vzniklý prášek byl těžší než původní kov. Například Boyle zahříval cín v uzavřené láhvi a když ji otevřel a cín zvážil, vážil prášek více než původní cín. Boyle to příčítal absorbci částic ohně na částice cínu. Též jiní vědci zkoumali tento problém, a např. Louis Bernard Guyton de Morveau (1737–1816) ve své práci Dissertation sur le phlogistique ⁷ z roku 1772 potvrdil systematickými pokusy, že kovy získávaly na hmotnosti, když se žíhaly v ohni. Navrhnul, že v případě kovů získává flogiston vazbou na kov „levitu“, lehkost, takže po úniku flogistonu je kov těžší.

Poté přišel francouzský vědec Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794), který byl vůči flogistonu skeptický, a to zejména díky nespokojenosti s „absurdními“ vysvětleními Guytona de Morveaeho⁸. Lavoisier sám zopakoval mnoho dříve uvedených pokusů, a byl přitom více pečlivější a systematičtější než jeho starší kolegové. V roce 1775 přečetl před francouzskou akademií věd první ze série svých listů⁹, ve kterých uvedl novou hypotézu: že „deflogistikovaný vzduch“ je sám odpovědný za hoření, a žádná substance flogiston neexistuje. Byl si přitom vědom, že jeho myšlenka je revoluční – přímo totiž odporovala teorii Stahla¹⁰ a jak uvedl: „Stahlův systém se bude třást ve svých základech¹⁰ “.

Dnes víme, že „deflogistikovaný“ vzduch je kyslík, a bereme to jako samozřejmou věc. Kyslík je potřeba k hoření i dýchání a zahřáté kovy ho absorbují (nárůst hmotnosti) a mění se v oxidy kovů – Priestlyho precipitate per se byl oxidovaná rtuť, stejně jako železo venku pomalu oxiduje – rezaví. „Zápalný vzduch“, získaný rozpouštěním kovu v kyselině byl vodík. Víme, že hoření je proces slučování kyslíku s jinými prvky, přičemž pokud při tom vzniká oxid uhličitý (např. při hoření dřeva), je zbylý popel lehčí a je ho méně.

Lavoisier si nedal pokoj, dokud úplně nepřevrátil základy tehdejší chemie. Mezi jinými věcmi ve své publikaci Traîte elementaire de chimie (1789) nahradil čtyři starobylé základní prvky třiceti třemi prvky, které známe z dnešní periodické tabulky¹¹. Rovněž chemické názevsloví změnil, a z starých neinformativních pojmů jako např. modrý vitriol, olověný cukr nebo kouřící kapalina Libaviova nahradil analytickými, samovysvětlujícími pojmy: síran měďnatý, octan olovnatý nebo chlorid ciničitý. Pokud se sloučenina skládala z dusíku, fosforu nebo síru, mluvil o dusičnanu, fosforečnanu či sulfidu, pokud přidáním kyslíku vznikala kyselina, mluvil o kyselině dusičné, kyselině sírové atd. Jeho systém umožňoval skládání jmen jako algebru, a dalo se pomocí něj předpovídat, jak se bude látka chovat v určité situaci.¹². Laviosierovy myšlenky byly tak silné, že staré paradigma flogistonu úplně smetly.

Proces však zdaleka nebyl tak jednoduchý. Lavoisierova hypotéza nebyla zdaleka všemi přijímána s plnou náručí. Teorie flogistonu vládla skoro 100 let, a její filozofický základ (esence) více než tisíciletí. Mnozí ji houževnatě bránili. Lavoisier zdůrazňoval, že advokáti flogistonu (kterým říkal Flogistoňané) mají ve svých vysvětleních mnoho děr, například již zmíněný problém, proč dřevo se hořením (ztrátou flogistonu) stává lehčím, kdežto kov naopak těžším. Ve svých Mémoires de Chimiel (publikovány až posmrtně 1805) si stěžoval, že „chemici proměnili flogiston ve vágní neurčitý princip… který se následně adaptuje na všechny problémy, jak je potřeba. Někdy tento flogiston získává váhu, někdy ztrácí, někdy je to volný oheň a někdy oheň zkombinovaný s esencí země, někdy prochází póry, jindy neprochází materiálem, vysvětluje jak žíravost, tak nežíravost kysliny, transparenci, opacitu, barvy i bezbarvost, je to učiněný Proteus, který mění svoji formu, jak je potřeba¹³. Lavoisier mohl tolik přispět do vědy díky svému důrazu na přesná kvantitativní měření – důraz, který v jeho době byl neobvyklý, a dával značnou váhu jeho argumentům.

Lavoisier měl prostě lepší vysvětlení než ostatní. Například, když zopakoval Boyleho experiment se zahříváním cínu, zvážil lahev a cín zvlášť, před zahříváním a po něm. Zjistil tak, že po zahřátí se kombinovaná váha cínu i s lahví nezměnila. Jakmile však otevřel láhev a dovnitř se dostal vzduch, cín ztěžkl. Dospěl tedy k závěru, že „cín absorboval ze vzduchu kyslík“, a protože molekula SnO2 (oxid ciničitý) váží více než jen Sn (cín), dochází k zvýšení hmotnosti.

Flogistoňané se nevzdali tak snadno, jak z texti zní. Ukazovaly na různé problémy s Lavoisierovými myšlenkami. Nicméně Lavoisier tyto problémy zkoumal a v průběhu času své teorie upravoval, a jeho antiflogistonská teorie se tak stávala silnější. Jak diskuze pokračovaly, více a více „Flogistoňanů“ se přidávalo na Lavoisierovu stranu. Nakonec „Antiflogistoňané“ vyhráli, když si Priestley (Flogistoňan až do konce) postěžoval v roce 1796:¹⁴ „Starý systém byl úplně zničen. Stěží znám ještě někoho, kromě svých přítel z Lunární společnosti v Birminghamu, kdo by souznil s doktrínou flogistonu…“

Má flogiston pro nás dnes nějaký význam? Teorie (nebo spíš doktrína) flogistonu trvala skoro 100 let. Většinu té doby v ní věřili všichni prominentní světoví vědci. Ale mýlili se. Dnes by se mnoho lidí smálo teorii flogistonu jako absolutně naivní, nicméně byla v mnoha ohledech lepší než dnešní světu vládnoucí paradigma. Dovolím si na závěr malé srovnání:

* Flogiston byl ve své době podpořen velkým množstvím důkazů. Když byly tyto důkazy později přezkoumány, ukázalo se, že mnoho z nich teorii flogistonu vlastně vůbec nepodporovalo nebo pro ně bylo lepší vysvětlení, a vědci tuto teorii opustili. S evolucí je tomu jinak: dřívější „důkazy“ byly posléze vyvráceny, ale s vírou v evoluci to nic neudělalo. Například většina důkazů, které v roce 1925 v tzv. Scopesově opičím procesu předložili zastánci evoluce (například Piltdownský člověk¹⁵ , evoluce koně¹⁶ , embryonální vývoj ¹⁷ a další), se ukázala jako nepravdivá. Nezdá se, že by vyvrácené důkazy přinesly nějakou změnu.

* Flogiston byl opuštěn protože mnoho vědců vidělo, že předpovědi výsledků a dat založené na teorii flogistonu se v dalších pokusech a datech nenaplnily – experimenty vyšly jinak, než se podle teorie flogistonu očekávalo, měření vycházela jinak atd. S evolucí tomu tak opět není. Například sám Darwin napsal, že pro jeho teorii chybí zatím důkazy v podobě zkamenělin, hlavně přechodných článků a forem zvířat, a přiznával, že je to nejzřejmější a nejzávažnější námitka proti jeho teorii¹⁸ . Spoléhal na to, že tehdejší znalosti fosilního záznamu jsou neúplné ¹⁸ a přechodné články budou nalezeny v budoucnu. Dnes, po více než století vykopávek, je ale stále nemáme. Ale místo přiznání tohoto zjevného chybění zkamenělin a velikosti problému, který to znamená pro teorii evoluce, někteří evolucionisté tvrdí, že chybění těchto zkamenělin je důkaz pro určitou verzi evoluce^19,20 (tzv. skokovou evoluci či tzv. teorie děr). Podobně je tomu v astronomii Velkého třesku, která je pro evoluci nezbytná – je potřeba miliardy let starého vesmíru, aby evoluce mohla proběhnout. Tzv. kosmické záření na pozadí (Cosmic Microwave Background) dosahuje jen 10% toho, co by bylo vyžadováno modelem Velkého třesku, ale přesto se tvrdí, že CMB je důkazem, že Velký třesk proběhl²¹.

* Dalším důvodem, proč šel flogiston do koše, bylo, že mnoha vědcům nestačila stále více uměle vykonstruované a vyšpónované vysvětlení, která se vymýšlela, aby se nepravdivá teorie udržela při životě tváří v tvář nově se objevujícím důkazům. U evoluce to nikomu nevadí – často vidíme situace, kdy se raději vymyslí málo pravděpodobné vysvětlení spíše než by se někdo zamyslel nad správností evoluční teorie. Například se ví o hvězdách s nestabilními orbitami v rámci galaxií. V průběhu miliard let by se tyto hvězdy musely ocitnout mimo galaxie. Avšak místo aby někdo připustil možnost mladosti těchto galaxií, vymysleli evolucionisté raději temnou hmotu (neviditelný, nedetekovatelný materiál obklopující každou galaxii)^22,23, který hvězdy v galaxii drží, temnou hmotu, kterou sice nikdo nevidí, ale rovnice by bez ní nevycházely v řádech miliard let. Vymyslela se také temná energie: mysteriozní neznámá síla, která řídí celý vesmír – opět proto, že rovnice Velkého třesku bez ní nevychází²⁴. Další závažný problém s Velkým třeskem je „inflační“ hypotéza^{25 –} myšlenka, že krátce po Velkém třesku měl vesmír expandovat nadsvětelnou rychlostí a o chvilku potom opět náhle zpomalit. Jakými důkazy je tato myšlenka podložena? Existuje nějaký fyzikální zákon, podle kterého by to měl vesmír udělat? I proponenti inflace se ptají: Co inflaci řídilo? Nikdo neví…²⁶ A tak zatímco flogiston letěl brzy z okna, když se musely začít psát příběhy přitažené za vlasy, aby se vysvětlila nová nesedící fakta, ten samý způsob argumentace v evoluční teorii je povolen, respektován ba až vyžadován – evoluce se nesmí zpochybňovat přece.

Flogiston, ač jde jen o zastaralou vědeckou teorii, nám má mnoho co říct i v dnešní době. Vidíme na něm, že ačkoli se ta či ona teorie zdá mnohé vysvětlovat a všichni promitentní vědci ji věří, nemusí to nezbytně znamenat, že nepoletí do vědeckého smetí. Není důvod, proč by evoluční teorie měla mít jiné podmínky pro hru než teorie flogistonu. Jako kreacionistům se nám často vmete do tváře, že většina vědců přece věří v evoluci. I když je to pravda, není to relevantní. Jako paradigma byl flogiston stejně silný jako dnes evoluce, a přesto byl kompletně vyvrácen během pár let. Vidíme též, že evoluce je vlastně na méně pevné zemi než byl flogiston. Proč nebyla ještě zavržena? Protože na rozdíl od flogistonu jde v případě stvoření/evoluce primárně o duchovní bitvu, nejen vědeckou. Ateistická společnost bude bojovat zuby nehty proti jakékoli možnosti existence odpovědnosti vůči nějakému vyššímu Stvořiteli. Pokud stávající vysvětlení nesedí k nalezeným důkazům, tak ať. Evoluce je prostě žádana, protože umožňuje lidstvu ukazovat svému Stvořiteli zaťatou pěst, a tak není vystavována stejným požadavkům na kvalitu důkazů jako jiné empirické teorie.

Flogiston nás tak učí odporovat důvěře v názor většiny jen proto, že je většinou. Lidské teorie stojí a padají. Na druhou stranu Bible jako Slovo Stvořitele nebe a Země, zůstává od svého napsání, vždyť Bůh je stejný „tentýž včera i dnes“.

Podle článku Spike Psarrise: Fire in the Air, publikováno www.creation.com, odkaz zde

Odkazy:

 

• 1 The man who turned chemistry into a science, Creation 12(1):22–23, December 1989. 
• 2 Gillispie, C.C. (Ed.), Dictionary of Scientific Biography, Charles Scribner’s Sons, New York, Vol. V, pp. 574–575, 1975.
• 3 Sootin, H., Robert Boyle: Founder of Modern Chemistry, Franklin Watts, USA, p. 91, 1962.
• 4 Stahl, G.E., Zymotechnia Fundamentalis, Halle, 1697.
  
• 5 Experiments and Observationson Different Kinds of Air, J, Johnson, London, 1775. Gillispie, Ref. 2, Vol. VIII, p. 75.
• 6 Gillispie, Ref. 2, Vol. III, p. 156. 
• 7 Sacks, O., Uncle Tungsten, Memories of a Chemical Boyhood, Alfred A. Knopf, New York, p. 108, 2001. 
• 8 Sacks, Ref. 7, p. 109. 
• 9 Lavoisier, A-L., Mémoire sur la nature du principe qui se combine avecles metaux pendant leur calcination, et qui en augmente le poids, 26 April 1775; Academy’s Memoires in 1778. 
• 10 Lavoisier, A-L., Mémoire sur la combustion en général, Academy in 1777. 
• 11 Lavoisier jich původně navrhoval 55, pak počet zredukoval na 33, Méthode de nomenclature chimique (1787). Gillispie, Ref. 2, Vol. VIII, p. 80.
  
• 12 Sacks, Ref. 7, p. 112.
  
• 13 Encyclopaedia Britannica, 11th Edition, 4:35, 1911.
• 14 Priestley, J., Considerations On The Doctrine Of Phlogiston And The Decomposition Of Water, 1796.
• 15 Dnes se ví, že Piltdownský člověk byl čistý podvod – lidská lebka s čelistí orangutana, obarvená tak, aby vypadala staře.
• 16 Sarfarti, J., The non-evolution of the horse, Creation 21(3):28–31, 1999. 
• 17 Grigg, R., Fraud rediscovered, Creation 20(2):49–51, 1998. 
• 18 Darwin, C., The Origin of Species By Means Of Natural Selection Or The Preservation Of Favored Races In The Struggle For Life, Random House, Inc., New York, p. 406, 1993.
• 19 Batten, D., Did creationists ‘hijack’ Gould’s idea?, J. Creation 16(2):22–24, 2002.
• 20 Batten, D., Punctuated equilibrium: come of age?, J. Creation 8(2):131–137, 1994.
• 21 Hartnett, J., Cosmologists can’t agree and are still in doubt!, J. Creation 16(3):21–26, 2002.
• 22 DeYoung, D.B., Dark matter, CRSQ 36(4):177–182, 2000; creationresearch.org.
• 23 Oard, M. and Sarfati, J., No dark matter found in the Milky Way galaxy, J. Creation 13(1):3–4, 1999.
• 24 Sincell, S., The 8 greatest mysteries of cosmology, Astronomy, June 2001, p. 46.
• 25 Edward W. “Rocky” Kolb. Sincell, Ref. 24, p. 49.
• 26 Sincell, Ref. 24, p. 49, Nadis, S., Cosmic inflation comes of age, Astronomy, April 2002, p. 30.