Rudolf II. RUDOLF II.

Transkript

1 EDUKATIVNÍ PROGRAM NÁRODNÍHO TECHNICKÉHO MUZEA Rudolf II. Za vlády císaře Rudolfa II. ( ) nastal v českých zemích nebývalý rozkvět umění, řemesel, ale i vědy. Byl u nás zaveden gregoriánský kalendář, na Pražském hradě vznikaly krásné a přesné astronomické přístroje, do Prahy se dostal první dalekohled a možná, že byl ve Zlaté uličce objeven kámen mudrců. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

2 Poznámky

3 ÚKOL EDUKATIVNÍ PROGRAM NÁRODNÍHO TECHNICKÉHO MUZEA Záhadné chemikálie Alchymisté položili základ moderní chemie mimo jiné tím, že objevili a popsali řadu chemických sloučenin. Samozřejmě v té době neexistovalo chemické názvosloví v té podobě, v jaké ho známe dnes. A proto alchymisté objevené sloučeniny pojmenovávali podle barvy, vzhledu, fyzikálních vlastností, původu, po jejich objeviteli a podobně. Nyní navštívíme alchymistu v jeho laboratoři. Potřebuje od nás radu. Zapomněl totiž, jaké chemikálie dal do lahviček. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

4 Upřesni, jaké chemikálie asi v lahvičkách jsou. Dopiš jejich současný název a vzorec chemikálie na lahvičku. (Použij slovníček!) ZELENÝ VITRIOL OLEUM TARTARI BÍLÝ ARZENIK MODRÝ VITRIOL ČERVENÝ ARZENIK AQUA REGIS AQUA KAZIVEC SANYTR

5 ÚKOL Které ze sloučenin jsou pevné látky a které kapaliny? Pevné látky Kapaliny Co by stalo, kdyby alchymista upustil svůj zlatý prsten do lahvičky s nápisem aqua regia? Dovedeš napsat chemickou rovnici? A co by nastalo, kdyby smíchal oleum vitrioli a sirná játra? Co mu v tomto případě můžeš doporučit? SLOVNÍČEK POUŽITÝCH ALCHYMICKÝCH NÁZVŮ: Arsenik označení různých sloučenin arzénu: bílý arsenik (arsenicum album) = oxid arsenitý, As 2 O 3 žlutý arsenik (arsenicum citrinum) = sulfid arsenitý, As 2 S 3, auripigment červený arsenik (arsenicum rubrum) = tetrasulfid tetraarsenu, As 4 S 4, realgar Sanytr z latinského sal nitri, ze starého egyptského označení niter = dusičnan draselný, KNO 3 Aqua regia Vitriol Oleum tartari Hepar sulfuris Oleum vitrioli také aqua regis, lučavka královská (rozpouští krále kovů, zlato) = směs kyseliny dusičné (HNO 3 ) a chlorovodíkové (HCl) latinsky aqua = voda, v řadě termínů označuje různé kapaliny skalice, sírany některých kovů, v češtině rozlišované podle barvy: modrý vitriol, modrá skalice (vitriolum coeruleum, v. veneris) = síran měďnatý, CuSO 4.5H 2 O zelený vitriol, zelená skalice (vitriolum martis) = síran železnatý, FeSO 4.7H 2 O bílý vitriol, bílá skalice (vitriolum zinci) = síran zinečnatý, ZnSO 4.7H 2 O tartarový olej, olejovitá kapalina, získaná žíháním tartaru (= vinného kamene, hydrogenvinanu draselného) a ponecháním zbytku na vzduchu; žíháním vzniklý uhličitan draselný, K 2 CO 3, je hygroskopický a na vzduchu se rozplývá; název tartar první uvádí arabský alchymista Džábir ibn Hajan kolem r. 800 sirná játra, hnědá hmota (barvou připomínající syrová játra), připravená tavením potaše se sírou = směs polysulfidů draslíku vitriolový olej = kyselina sírová

6 ÚKOL Kdo byl první? Živly, mystika, astrologie, to vše stálo v cestě chemickým objevům. Musel přijít někdo, kdo by se pokusil proklestit cestu džunglí alchymie. Takový odvážlivec se našel v osobě Angličana Roberta Boyla. Přečti si následující úryvek z jeho knihy The Sceptical Chymist (Skeptický chemik) z roku Boyle se snažil při analýze různých chemických sloučenin odpovědět na jednu otázku. Přijdeš na to, která to byla? Abych zabránil chybám, musím vám oznámit, že nyní pokládám za elementy jistá primitivní a jednoduchá nebo dokonale nesmíšená těla, která nejsou tvořena z žádných jiných těl nebo ze sebe samých a jsou složkami, z nichž je okamžitě skládáno to, co je nazýváno dokonale smíšenými těly, a na něž jsou tato těla konečně rozkládána. Co vlastně Angličan Boyle objevil? Vysvětli, co znamenají z pohledu dnešní chemie a) dokonale smíšená těla : b) dokonale nesmíšená těla : Nápověda: uvědom si, že existence atomu byla prokázána až v 19. století!

7 ÚKOL EDUKATIVNÍ PROGRAM NÁRODNÍHO TECHNICKÉHO MUZEA Zmatení jazyků nejen v Babylóně? Zamysli se nad možnostmi dnešní chemie. Pro vyjádření složení sloučenin používáme mezinárodní značky a vzorce. Dříve alchymisté psali většinou tajně (obávali se pronásledování nebo obvinění z čarodějnictví) a každý ve svých návodech používal svá značení. Z tohoto důvodu se také objevuje hned několik názvů pro jednu látku. Zde je úryvek z díla anglického alchymisty v Knize dvanácti bran z roku Pečlivě jej přečti. Abys připravil elixír mudrců nebo kámen mudrců, vezmi, synů můj, saturnus a žíhej ho, dokud se nezmění v zeleného lva. Nahřívej dále, dokud se neobjeví červený lev. Nahřívej ještě k varu, ale nevař! tohoto červeného lva na pískové lázni s kyselým vinným lihem, odpař tekutinu, a saturnus se změní ve voskovitou látku, kterou lze řezat nožem. Polož ji do retorty vymazané hlínou a beze spěchu destiluj. Seber každou zvlášť, tekutiny různé povahy, které se při tom objeví. Dostaneš flegma bez chuti, líh a červené kapky. Chimérické stíny pokryjí temnou pokrývkou retortu, a v ní najdeš skutečného draka, protože požírá svůj ocas. Vezmi tohoto černého draka, rozetři na kameni a dotkni se ho rozžhaveným uhlíkem. Vzplane a přijme záhy krásnou citrónovou barvu, znovu obnoví zeleného lva. Udělej tak, aby pohltil svůj ocas, a znovu produkt destiluj. Nakonec, můj synu, znovu destiluj pečlivě, a uvidíš, jak se objeví hořlavá voda a lidská krev. Jako chemický návod to moc nevypadá, spíš to připomíná vidění majitele zvěřince v deliriu, soudě podle zvířat i jejich barev. A přece je to recept. Samozřejmě s výhradou, že si odpustíme začátek, poněvadž ke kameni mudrců rozhodně nevede. A také musíme uvést na pravou míru i tu lidskou krev. Aby se tam objevila, musel by někdo, nejspíš nespokojený zákazník, mistra alchymistu probodnout. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

8 Namísto dnes běžných názvů chemických látek jsou v textu použita tajná a na první pohled nesrozumitelná označení. Ty se ale můžeš na základě dnešních znalostí chemie a také s pomocí nápovědy pokusit text vyluštit a vysvětlit. Pokud se již v chemii trochu vyznáš, můžeš se pokusit napsat i příslušné rovnice. Saturnus vytvoří žíháním zeleného lva + kyslík = dalším zahříváním zeleného lva se objeví červený lev + kyslík = nahřívání červeného lva s kyselým vinným lihem na písečné lázni + = octan olovnatý (olověný cukr) + oxid olovičitý odpařením vody se Saturnus se změní ve voskovitou látku, kterou lze krájet nožem destilací v retortě se uvolňuje flegma bez chuti, hořlavá voda a červené kapky hořlavá voda = flegma bez chuti = červené kapky =

9 ÚKOL chimérické stíny pokryjí temnou pokrývkou retortu octan olovnatý = + v temné pokrývce je skutečný drak, protože požírá svůj ocas rozetřený černý drak zapálený žhavým uhlíkem vzplane a přijme záhy krásnou citrónovou barvu, znovu obnoví zeleného lva + kyslík = zelený lev pohltí svůj ocas, a znovu se produkt destiluje pohlcení ocasu = konečná pečlivá destilace, při níž se objeví hořlavá voda a lidská krev octan olovnatý = + uhličitan olovnatý hořlavá voda = Všimni si také barevných změn v průběhu pokusu. Podle přesvědčení alchymistů měly přípravu kamene mudrců doprovázet barevné proměny zpracovávané látky. Původní verze z helénistického období uváděla toto pořadí: černá bílá žlutá červená. Černá barva symbolizovala usmrcení hmoty. Tyto barvy se objevují v mnohých alchymistických spisech, často v pozměněném pořadí, občas některá barva chybí.? KONTROLNÍ OTÁZKY: Co vlastně předpis popisuje? Kterou ze vzniklých látek bychom mohli použít jako výborné organické rozpouštědlo? Které barvy a v jakém pořadí se vyskytují v tomto předpise?

10 KVÍZ Ze správných odpovědí získáte jméno alchymisty, který tento návod po sobě zanechal. Písmenko správné odpovědi zapište do připraveného rámečku: 1. Co je krystalová voda? o) led r) molekuly vody obsažené v krystalu soli (např. CuSO 4.5H 2 O) s) čistá voda v krystalové formě 2. Jaké dvouprvkové sloučeniny byly nazývány LVY? m) kovy e) soli i) oxidy 3. Jaké planetě náleželo olovo? t) Merkur p) Saturn a) Jupiter 4. Jaký důvod měl alchymista pro použití rozžhaveného uhlíku? k) uhlík se hořením přemění na saturnus l) uhlí funguje v tomto případě jako katalyzátor m) žádný, saturnus by shořel i bez jeho použití 5. Jak se objevila hořlavá voda? e) vznikla z olověného cukru b) vznikla hořením černého draka c) vznikla hořením saturnu 6. Jaká je skutečná barva zeleného lva? w) tmavě zelená x) červená y) citrónová SLOVNÍČEK POUŽITÝCH ALCHYMICKÝCH NÁZVŮ: Saturnus olovo zelený lev klejt = oxid olovnatý červený lev suřík, minium = olovičitan olovnatý kyselý vinný líh ocet flegma krystalová voda hořlavá voda aceton černý drak vyredukované olovo červené kapky (neurčitelná nečistota) požírá svůj ocas oxiduje se ocas destilační zbytek lidská krev olovičitan olovnatý

11 EXPERIMENT EDUKATIVNÍ PROGRAM NÁRODNÍHO TECHNICKÉHO MUZEA Dalekohledy První dalekohled si 2. října 1608 nechal patentovat holandský optik Hans Lippershey (liprshaj). Jeho poznatky použil již o rok později italský fyzik Galileo Galilei a pomocí zdokonaleného dalekohledu učinil řadu převratných objevů. Galilei svá pozorování popsal a jeho spis spolu s prvním exemplářem dalekohledu se dostal do Prahy hned v roce Používal ho zde k pozorování hvězd německý matematik, astronom a astrolog Johannes Kepler, který působil na dvoře císaře Rudolfa II. Během následujících dvou let shromáždil Rudolf II. ve svých sbírkách 18 dalekohledů, ale jen dva z nich dávaly uspokojivý obraz. Kepler mezitím navrhl jiný, vhodnější princip dalekohledu. Čočkové dalekohledy se od poloviny 18. století vyrábějí s objektivy a okuláry složenými z kombinací spojek a rozptylek z různých druhů skla, aby se dosáhlo co nejostřejšího a barevně nezkresleného obrazu. Zkušenosti s výrobou dalekohledů se uplatnily později při konstrukci objektivů fotoaparátů, promítaček a také filmových a televizních kamer. V astronomii se užívají zejména takzvané zrcadlové dalekohledy. Jeden z prvních sestrojil anglický fyzik Isaac Newton (ajzák ňútn) ( ). Zkusíme si teď několik pokusů s dalekohledy. Nejprve odhadneme zvětšovací schopnost dalekohledu. Ze vzdálenosti asi dvou metrů pozoruj nejprve očima obrázek se dvěma čtverci jeden čtverec je vyplněn šedou barvou, druhý čtverec se skládá z tenkých rovnoběžných čar. Tyto čáry by měly být dobře rozeznatelné. Ustup tak daleko, až ti čáry splynou ve stejnou šedou plochu, jako má druhý čtverec. Z tohoto místa změř pásmem vzdálenost od obrázku a zapiš si ji jako D 1. D 1 = Nyní si vezmi dalekohled, zaostři a ustup tak daleko, až ti i v dalekohledu splynou jednotlivé čáry v šedou plochu. Změř a zapiš novou vzdálenost od obrázku jako D 2. D 2 = Zvětšení dalekohledu si teď můžeš spočítat, jelikož je rovné podílu obou vzdáleností: spočtené zvětšení = D 2 / D 1 = číslo zvětšení uvedené na dalekohledu:? KONTROLNÍ OTÁZKY: Odpovídá naměřené zvětšení a číslo uvedené na dalekohledu? Čím bys vysvětlil případný rozdíl? Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

12 EXPERIMENT Dalším experimentem s dalekohledem je odhad jeho ohniskové vzdálenosti. Pokus se promítnout spojnou čočkou na papír nějaký vzdálený svítící předmět lampu, Slunce, okno apod. Měň vzdálenost čočky od papíru, až vznikne ostrý obraz. Změř a zapiš tuto vzdálenost. Pokud je zobrazený předmět daleko, tato vzdálenost se přibližně rovná ohniskové vzdálenosti čočky. Optická mohutnost čočky se vyjadřuje v dioptriích; údaj v dioptriích se rovná převrácené hodnotě ohniskové vzdálenosti udané v metrech: měřená čočka má přibližně dioptrií. Francouzský optik Augustin Fresnel (ogystén frenel) úspěšně vyřešil řadu optických problémů tehdejší doby. Prohlédni si Fresnelovu čočku, použij ji jako lupu a pak urči, kolik má přibližně dioptrií: Fresnelova čočka má přibližně dioptrií.? KONTROLNÍ OTÁZKY: Znáš nějaký příklad použití principu Fresnelovy čočky v běžném životě okolo tebe? MĚŘÍME ROZLIŠOVACÍ SCHOPNOST OKA Rozlišovací schopnost oka je zorný úhel mezi dvěma předměty umístěnými blízko sebe, které ještě dokážeš od sebe rozeznat. Většina lidí rozliší úhel 2. Tento úhel si můžeš přestavit jako úhel, pod kterým uvidíš korunovou minci ze vzdálenosti 35 m. (Koruna má průměr 20 mm a pokud ji budeš pozorovat ze vzdálenosti 35 metrů, tak úhel mezi levým okrajem mince, tvým okem a pravým okrajem mince bude 2.) Pro srovnání úhlový průměr měsíčního úplňku je přibližně 30. Změř v milimetrech vzdálenost sousedních čar na obrázku a označ ji d d = Rozlišovací schopnost oka je přibližně rovná poměru d / D 1 v radiánech anebo v obloukových minutách (plný úhel ve stupních má 360, v radiánech hodnotu 2 ) d / D 1 x 360 / (2 ) x 60 = Johannes Kepler

13 ÚKOL EDUKATIVNÍ PROGRAM NÁRODNÍHO TECHNICKÉHO MUZEA Zázračná sůl Johann Rudolf Glauber ( ) byl německoholandský alchymista. Kromě řady jiných věcí se zajímal o složení minerálních vod v Mariánských Lázních, Karlových Varech nebo Františkových Lázních a objevil tzv. zázračnou sůl (latinsky sal mirabile). Její zázračnost spočívala v tom, že šlo o mírné a neškodné projímadlo. To dnes vypadá směšně, ale nezapomeň, že mluvíme o 17. století. Strava chudých byla špatná a lidé často řešili bolení břicha. I na královských dvorech vedly časté hostiny k zažívacím problémům. Jako projímadel se pak používalo různých zdraví škodlivých až jedovatých látek. Glauberova sůl byla tedy skutečným požehnáním. Prohlédni si přepis starého dokumentu, v němž Glauber popisuje přípravu této zázračné soli, a zkus jej přečíst. Nápověda: rz = ř, cz = č, w = v, zz = ž, ie = ě Sal mirabile Glauberi Nejprwe przipraw sobie a to takto. Wezmi sdostatek, smíchej s dwojnásobkem wáhy, wlozz do, wstaw na ohenj a. Dostane olejowitou kapalinu, hustou a tiezzkou. KdyÏ w e ustydlo, wezmi opiet, do jedné trzetiny ji naplnj jemnie rozetrzenou a przilij stejn objem. Dojde k bourzliwému souboji substancí a z bude unikat duch soli. Pak mírnû zahrzívej na ohni, azz duch soli zcela prchne a woda se odparzí. V zbude zázraczná sûl, kterouzz jsi hledal. Johann Rudolph Glauber, L.P Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

14 ÚKOL V textu jsou použity alchymické značky. Najdi si v přiloženém slovníku jejich význam a přepiš si ho do Pracovního listu. značka význam A teď se pokus výrobu soli vysvětlit. Co se připravuje podle receptu jako první? Jaká je chemická reakce tohoto pochodu? Co je dalším krokem přípravy zázračné soli? Popiš tento krok chemickou rovnicí! Co to je duch soli? A konečně, co to je ta zázračná sůl? Jak se jí dnes také říká?

15 EDUKATIVNÍ PROGRAM NÁRODNÍHO TECHNICKÉHO MUZEA Shrnutí tématu Rudolf II. Rudolf II., český král a německý císař, žil v letech 1552 až Za jeho vlády se Praha, podobně jako za vlády Karla IV., stala centrem celé Evropy. Tento milovník umění, historie, okultních věd a alchymie udělal z Prahy hlavní město habsburské monarchie. Tak jako Karel IV. daroval městu jeho nejvýznamnější budovy, Rudolf II. mu zanechal nezapomenutelnou atmosféru, díky níž se později toto období, nazývané rudolfínská doba, stalo legendárním. Doba Rudolfa II. přála nejen nejrůznějšímu umění, ale také vědě a technice. Na Rudolfově dvoře působila řada významných učenců té doby. Na pražské univerzitě působil Jan Jessenius, který v červnu 1600 provedl první veřejnou pitvu. Svá pozorování zde prováděli vynikající hvězdáři Tycho Brahe a Johannes Kepler a sextanty i astroláby pro ně vyráběli mimořádně nadaní hodináři a konstruktéři astronomických, geodetických a jiných přístrojů Jost Bürgi a Erasmus Habermel. Náklonnost Rudolfa k alchymii přivedla do Prahy také mnoho dobrých alchymistů (například Michaela Meyera, Johannese Franka, Jakuba Hořčického z Tepence a Šimona Tadeáše Budka), ale i řadu podvodníků (jako byl Eduard Kelley). V celém království došlo k rozvoji architektury, techniky a přírodních věd, rybníkářství, sklářství či železářství. I Rudolf II. se věnoval technickým stavbám k zásobování rybníku v Královské oboře (dnešní Stromovka) nechal prokopat štolu vedoucí od Vltavy, pod Letnou a Holešovicemi. Rudolfova štola je jedinečnou hornickou památkou v Praze. V lednu 1584 byl v Čechách mandátem Rudolfa II. zaveden gregoriánský kalendář; na Moravě k tomu došlo až v říjnu téhož roku. Rudolf II. zemřel v Praze a je pochován v královské hrobce v podzemí Svatovítské katedrály na Pražském hradě. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

16 SHRNUTÍ Sextant z roku 1600 ze sbírek NTM RUDOLFÍNSKÁ DOBA VE SBÍRKÁCH NTM Ve sbírkách NTM je řada rudolfínských astronomických přístrojů, které kromě vlastního účelu vynikají i uměleckým zpracováním. Nejhezčí z nich jsou dva tzv. tychonské sextanty z doby působení Tychona Brahe a Johanna Keplera v Praze. Jednou z nejcennějších archiválií ve sbírkách NTM je originál plánu výkopu Rudolfovy štoly. Plán je malován barvami na svitku pergamenu širokém 20 cm a dlouhém 2,5 metru. Jde o nejstarší dochovaný plán vodního díla v českých zemích.