Giovanni Domenico Cassini
Obsah boxu
Giovanni Domenico Cassini, po své naturalizaci ve Francii známý jako Jean-Dominique Cassini (* 8. června 1625, Perinaldo, Janovská republika – 14. září 1712, Paříž, Francouzské království), byl italsko-francouzský astronom, matematik a inženýr. Patří mezi nejvýznamnější astronomy 17. století a je zakladatelem slavné dynastie astronomů, která vedla Pařížskou observatoř po více než sto let. Jeho objevy zásadně změnily chápání Sluneční soustavy, zejména planety Saturn a jejích prstenců a měsíců.
Cassini je nejvíce proslulý objevem tmavé mezery v Saturnových prstencích, která dnes nese jeho jméno – Cassiniho dělení. Dále objevil čtyři Saturnovy měsíce: Iapetus, Rhea, Tethys a Dione. Společně s Jeanem Richerem provedl první spolehlivé měření paralaxy Marsu, což vedlo k historicky prvnímu přesnému určení vzdálenosti Země od Slunce a tím i k určení skutečného měřítka celé Sluneční soustavy.
📜 Život a kariéra
🇮🇹 Italské období (1625–1669)
Giovanni Domenico Cassini se narodil v Perinaldu poblíž San Rema, na území tehdejší Janovské republiky. Vzdělání získal na jezuitské koleji v Janově. Jeho zájem o astronomii a astrologii byl zpočátku spojený, což bylo v té době běžné. Jeho talent brzy rozpoznal markýz Cornelio Malvasia, bohatý amatérský astronom, který mu nabídl pozici ve své soukromé observatoři v Panzanu poblíž Bologni.
V roce 1650, ve věku pouhých 25 let, byl Cassini jmenován profesorem astronomie na Univerzitě v Bologni, kde nahradil Bonaventuru Cavalieriho. Během svého působení v Bologni provedl řadu klíčových pozorování. Pomocí velkého gnómonu, který nechal postavit v bazilice San Petronio, dokázal s velkou přesností změřit zdánlivý pohyb Slunce po obloze a potvrdit tak platnost Keplerových zákonů. Pozoroval také Jupiter a jeho měsíce, jejichž zatmění využíval k přesnému určování zeměpisné délky, což mělo obrovský význam pro kartografii. V roce 1665 jako jeden z prvních pozoroval Velkou rudou skvrnu na Jupiteru a na základě jejího pohybu určil rotační periodu planety na přibližně 9 hodin a 56 minut, což je hodnota velmi blízká dnešním měřením. Podobně přesně určil i rotační periodu Marsu.
Kromě astronomie se Cassini věnoval i hydraulickému inženýrství. Působil jako poradce papeže Klementa IX. a Alexandra VII. při řešení sporů o vodní toky mezi italskými městy a podílel se na opevňovacích pracích.
🇫🇷 Francouzské období (1669–1712)
Cassiniho věhlas se donesl až na dvůr francouzského krále Ludvíka XIV., který ho v roce 1669 pozval do Paříže, aby se podílel na založení nové královské observatoře. Cassini nabídku přijal, původně na dočasnou dobu, ale nakonec zůstal ve Francii po zbytek svého života. V roce 1671 se stal prvním ředitelem Pařížské observatoře a v roce 1673 přijal francouzské občanství a změnil si jméno na Jean-Dominique Cassini.
Pod jeho vedením se Pařížská observatoř stala předním astronomickým centrem světa. Zde učinil své největší objevy týkající se planety Saturn. Pokračoval také v práci na určování zeměpisných délek a inicioval ambiciózní projekt přesného zmapování celého území Francie pomocí metody triangulace. Tento projekt, který dokončili až jeho potomci, odhalil, že Francie je ve skutečnosti menší, než se dosud předpokládalo. To údajně vedlo krále Ludvíka XIV. k poznámce: "Pánové z Akademie mi vzali více území než všichni moji nepřátelé."
V pozdějším věku Cassini postupně oslepl, ale v práci pokračoval s pomocí svého syna Jacquese Cassiniho, který se po něm stal ředitelem observatoře. Giovanni Domenico Cassini zemřel v Paříži ve věku 87 let a je pohřben v kostele Saint-Jacques-du-Haut-Pas.
🔭 Vědecké objevy a přínos
🪐 Pozorování Saturnu
Cassiniho jméno je nesmazatelně spjato s planetou Saturn. Pomocí výkonných dalekohledů, které si nechal postavit, učinil sérii převratných objevů:
- Objev čtyř měsíců: Postupně objevil čtyři nové měsíce obíhající Saturn: Iapetus (1671), Rhea (1672), Tethys (1684) a Dione (1684). Tyto měsíce pojmenoval Sidera Lodoicea (Hvězdy Ludvíkovy) na počest svého patrona, krále Ludvíka XIV.
- Cassiniho dělení: V roce 1675 si všiml, že prstenec Saturnu, do té doby považovaný za jednolitý, je rozdělen tmavou mezerou. Tato mezera, dnes známá jako Cassiniho dělení, odděluje vnější prstenec A od vnitřního, jasnějšího prstence B.
♃ Jupiter a Mars
Ještě před svým odchodem do Francie se Cassini intenzivně věnoval pozorování Jupiteru a Marsu.
- Velká rudá skvrna: V roce 1665 pozoroval na Jupiteru velkou, trvalou skvrnu, kterou dnes známe jako Velká rudá skvrna. Jeho pozorování patří mezi první detailní záznamy tohoto atmosférického útvaru.
- Rotace planet: Na základě pohybu skvrn na povrchu Jupiteru a Marsu dokázal s vysokou přesností určit jejich rotační periody. Pro Mars stanovil periodu 24 hodin a 40 minut (dnešní hodnota je 24 hodin, 37 minut a 22 sekund).
🌍 Měření ve Sluneční soustavě
Jeden z největších Cassiniho přínosů bylo první spolehlivé určení měřítka Sluneční soustavy. V roce 1672, během velké opozice Marsu, kdy byla planeta nejblíže Zemi, zorganizoval Cassini mezinárodní pozorovací kampaň. Zatímco on sám pozoroval polohu Marsu vůči hvězdnému pozadí z Paříže, jeho kolega Jean Richer prováděl stejná měření z Cayenne ve Francouzské Guyaně. Díky známé vzdálenosti mezi Paříží a Cayenne mohli z rozdílu v pozorovaných polohách Marsu (metodou paralaxy) vypočítat vzdálenost Země-Mars.
Z této vzdálenosti a s využitím třetího Keplerova zákona byl Cassini schopen vypočítat vzdálenost Země od Slunce, tedy hodnotu astronomické jednotky (AU). Jeho výsledek byl přibližně 140 milionů kilometrů, což je jen asi o 7 % méně než dnes přijímaná hodnota (149,6 milionu km). Byl to obrovský skok v přesnosti oproti předchozím odhadům a poprvé v historii lidstva poskytl reálnou představu o rozměrech našeho planetárního systému.
🗺️ Kartografie a geodézie
Cassini aplikoval astronomické metody na pozemské problémy, zejména na kartografii. Jeho projekt mapování Francie pomocí triangulace byl revoluční. Síť trojúhelníků, jejichž vrcholy byly přesně zaměřeny, pokryla celou zemi a umožnila vytvořit první vědecky přesnou mapu národního státu. Tento projekt, známý jako Carte de Cassini, byl dokončen až jeho vnukem Césarem-Françoisem Cassinim.
🏆 Odkaz a pocty
Giovanni Domenico Cassini zanechal trvalý odkaz v astronomii a vědě. Založil dynastii čtyř generací astronomů, kteří vedli Pařížskou observatoř až do Francouzské revoluce.
Na jeho počest byly pojmenovány:
- Sonda Cassini: Součást mise Cassini-Huygens, která v letech 2004–2017 zkoumala Saturn, jeho prstence a měsíce.
- Cassiniho dělení: Výrazná mezera v prstencích Saturnu.
- Cassini (kráter na Měsíci): Kráter na Měsíci.
- Cassini (kráter na Marsu): Kráter na Marsu.
- Cassiniho zákony: Tři empirické zákony popisující pohyb Měsíce.
- Cassiniho křivka: Matematická křivka, kterou studoval.
💡 Pro laiky
- Jak změřil vzdálenost ke Slunci? Cassini použil trik zvaný paralaxa. Představte si, že držíte palec před obličejem a díváte se na něj střídavě levým a pravým okem. Palec se zdánlivě posune vůči pozadí. Cassini udělal něco podobného s planetou Mars. On se na ni díval z Paříže a jeho kolega ve stejnou dobu z Jižní Ameriky. Změřili, o kolik se Mars "posunul" vůči vzdáleným hvězdám. Protože znali vzdálenost mezi Paříží a Jižní Amerikou, mohli z tohoto malého posunu vypočítat obrovskou vzdálenost k Marsu. A jakmile znali jednu vzdálenost ve Sluneční soustavě, mohli pomocí tehdy již známých zákonů planetárního pohybu vypočítat všechny ostatní, včetně té nejdůležitější – vzdálenosti Země od Slunce.
- Co je Cassiniho dělení? Představte si Saturnovy prstence jako obrovskou gramofonovou desku složenou z miliard ledových a kamenných úlomků. Cassiniho dělení je jako prázdná drážka v této desce. Není úplně prázdná, ale je v ní mnohem méně materiálu. Tuto "mezeru" způsobuje gravitační vliv Saturnova měsíce Mimasu. Částice v dělení oběhnou Saturn přesně dvakrát za dobu, co Mimas oběhne jednou. Tento pravidelný gravitační "šťouchanec" od Mimasu postupně vyčistil tuto oblast od většiny materiálu.