130 rokov od smrti Jozefa Maximiliána Petzvala

130 rokov od smrti Jozefa Maximiliána Petzvala
Písmo: A- | A+

Matematik, fyzik, vynálezca fotografického objektívu, zakladateľ modernej optiky a fotografie, univerzitný profesor Jozef  Maximilián Petzval (1807 – 1891) umrel 17. septembra 1891 vo Viedni – t.j. na dnes pred 130-timi rokmi.

Portrét J. M. Petzvala. (* 06.01.1807 Spišská Belá † 17.09.1891 Viedeň)
Portrét J. M. Petzvala. (* 06.01.1807 Spišská Belá † 17.09.1891 Viedeň) (zdroj: Internet.)

Jozef  Maximilián Petzval patrí medzi najvýznamnejšie európske vedecké osobnosti 19.storočia, pôvodom zo Slovenska (narodil sa 6. januára v Spišskej Belej).

 Ako prvý exaktne vypočítal konštrukciu fotografického portrétneho a krajinárskeho objektívu, na základe objavu zákonitostí, ktorými sa optika riadi dodnes. Prínosom bol predovšetkým jeho matematický výpočet korekcie optických sústav.

 Narodil sa v rodine učiteľa moravského pôvodu. V roku 1815 sa Petzvalovci presťahovali zo Spišskej Belej do Kežmarku, a o pár rokov neskôr do Levoče.

 Technické - a dokonca aj isté umelecké nadanie - nebolo ich rodine vzdialené. Otec Ján Fridrich bol učiteľom a organistom, organy a ďalšie hudobné nástroje však dokázal aj opravovať. V Levoči pôsobil dokonca aj vo funkcii mestského geometra a je známe, že vynašiel originálnu konštrukciu bicích hodín a písací stroj. Dvaja z jeho synov, Jozef Maximilián a o dva roky mladší Oto Baltazár, sa stali univerzitnými profesormi matematiky, u dcér sa zase prejavil hudobný talent.

 V rámci fyziky venoval Jozef Maximilián osobitnú pozornosť najmä optike, kde sú najvýznamnejšie jeho výpočty fotografických objektívov. V akustike sa zaoberal kmitaním strún - diferenciálnymi rovnicami kmitania strún - a matematickou teóriou hudobných nástrojov. Vynikal aj v balistike a analytickej mechanike. Vďaka týmto poznatkom vypracoval projekty plavebného kanála okolo Pešti.

 Profesor fyziky na viedenskej univerzite a jeho kolega i osobný priateľ Andreas Freiherr von Ettingshausen (1796 – 1878) [2] ho po návrate zo študijnej cesty vo Francúzsku oboznámil s problémami dagerotypie.

 Najstaršiu fotografiu, ktorá sa zachovala dodnes, vytvoril Francúz Joseph Nicéphore Niépce (1765 – 1833) v roku 1826 [3], avšak prvou skutočne úspešnou fotografiou na svete bola až Daguerrova fotografia jeho umeleckého štúdia, nazvaná dagerotyp. Dagerotypia (z franc. daguerrétypie) je prvým prakticky používaným komplexným spôsobom fotografovania, ktorého autorom je Louis Daguerre (1787 – 1851) [4]. Prvé exaktnejšie informácie o vynáleze priniesol z Paríža do Viedne práve profesor Adreas von Ettingshausen, ktorý sa rozhodol osloviť Jozefa Maximiliána Petzvala, aby sa podujal zdokonaliť optiku vtedajších dagueroskopov. Tie využívali jednoduché objektívy, konštruované iba na základe skúseností a intuície, so svetelnosťou (1:16), preto expozičné časy boli neúnosne dlhé (cca 15 minút).

Petzval ako výborný teoretik uzavrel spoluprácu s viedenským optikom P. W. F. Voigtländerom (1732 - 1797) [5] a spolu vytvorili portrétový objektív, ktorý bol skutočným prevratom vo vývoji fotografickej optiky. Práve Petzvalovou zásluhou sa dovtedy používaná Daguerrova kamera priblížila k skutočnému fotografickému prístroju. K tomuto objektívu zostrojil koncom roku 1840 F. Voigtländer celokovový prístroj kónického tvaru z mosadze pre kruhové daguerrotypické snímky o priemere cca 90 mm. Predlohou bol jednoduchý prototyp z kartónu, ktorý na základe Petzvalovho návrhu zhotovil fyzik a knihovník Anton Martin. [1]

Kým väčšina podobných snáh bola založená v podstate len na pokuse a omyle, maximálne na skúsenostiach optikov, Petzval pristúpil k riešeniu úlohy matematizáciou problému a teoretickými výpočtami. Na základe zložitých exaktných vypočtov zhotovil v roku 1840 štvoršošovkový portrétový objektív, ktorý pozostával zo štyroch šošoviek: 2 boli z bikonvexného korunového a 2 z bikonkávneho korunového skla. Mali korigovanú tzv. achromatickú chybu a guľový odklon.

 Exponovanie trvalo 30 sekúnd, čím sa otvorila cesta nielen k snímaniu portrétov, ale zároveň aj k nevídanému rozmachu fotografie. Práve ním sa priblížila dovtedy všeobecne používaná camera obscura k modernému fotografickému prístroju a jeho parametre neboli prekonané celé desaťročia. Neskôr zhotovil aj krajinkársky objektív.

 Oba vynálezy majú svetový význam. Na realizáciu ich odovzdal známemu viedenskému optikovi F. Voigtländerovi, ktorý čoskoro začal aj výrobu vo veľkom, a to s mimoriadnym komerčným úspechom, z čoho však samotný Petzval nemal zaslúžený zisk. Neuzavrel totiž zmluvu s výrobcom a svoj objektív nedal ani patentovať.

 Jedinou jeho odmenou bolo dvetisíc zlatých, ktoré od Voigtländera dostal za svoje výpočty. Táto odmena bola nespravodlivo nízka v porovnaní s optikovymi ziskami. Preto došlo medzi nimi k vážnym sporom a otvorenej roztržke. Petzval neskôr zdokonalil aj krajinársky objektív, s ktorým však osobne nebol spokojný. Pokúšal sa spolupracovať s inými optikmi, ale komerčný zisk zo svojich objektívov nikdy nemal.

 Fotografická optika vo svojom historickom vývoji síce postúpila už oveľa ďalej, ale Petzvalove objektívy sa dodnes požívajú v iných optických prístrojoch - v astronómii, v kinematografii, v meracej technike a ďalších. Sám prepočítal optiku celého radu zariadení: mikroskopov, ďalekohľadov, premietačiek, výkonných reflektorov atď. Jeho najväčšou zásluhou však bolo, že položil všeobecné teoretické základy konštruovania šošovkových optických sústav, kde uvažoval aj s korekciou rozličných chýb zobrazovania. Je preto nenahraditeľnou škodou, že ním pripravované viaczväzkové dielo o optike nikdy neuzrelo svetlo sveta.

 Matematike pripisoval Petzval mimoriadne dôležité postavenie v prírodovedných a technických výskumoch. Odmietal “matematiku pre matematiku”. Programovo sa snažil o aplikovateľnosť záverov. Matematiku sa pokúšal aplikovať na problémy svojich úvah dokonca aj v takých krajných prípadoch, ako je šerm alebo chôdza koňa. Je známe, že bol vynikajúcim šermiarom ako aj nemenej dobrým jazdcom. Práve táto mimoriadna a všadeprítomná snaha o matematizáciu skúmanej problematiky ho doviedla k revolučnému zdokonaleniu fotografického objektívu a ďalším významným výsledkom v optike, ako aj v iných oblastiach.

 Ako matematik vynikal v riešení lineárnych diferenciálnych rovníc i v teórii algebraických rovníc vyšších stupňov. Jeho hlavným matematickým dielom bola nemecky písaná, mimoriadne rozsiahla monografia o diferenciálnych rovniciach. Hoci patrila k najkomplexnejším prehľadom danej problematiky vo svojej dobe a prinášala množstvo pôvodných výsledkov, zostala matematickou vedeckou obcou prakticky nepovšimnutá, na čom tiež mohli mať podiel autorove osobné spory.

Čs. poštová známka k 125. výročiu Jednoty československých matematikov a fyzikov s portrétom aj J.M.Petzvala.
Čs. poštová známka k 125. výročiu Jednoty československých matematikov a fyzikov s portrétom aj J.M.Petzvala.  (zdroj: Internet.)

 Svoje vedecké výsledky dokázal pretaviť aj do prednáškovej činnosti. Bol náročný – na seba aj na svojich kolegov – a nekompromisne vyžadoval preukázateľné výsledky. Neuznával tých, ktorí sa len viezli. Sám patril bezpochyby k plodným a tvorivým vedeckým osobnostiam. Zdá sa však, že jeho - do istej miery konfliktná a sarkastická - povaha mohla brzdiť všeobecné uznávanie jeho vedeckých výsledkov, najmä v oblasti matematiky. Pre osobné konflikty ho napríklad neprávom obvinili z plagiátorstva.

 Jednoznačne však svojím dielom patrí medzi osobnosti, ktoré sa zapísali do svetových dejín vedy a techniky. Ako tvorca nového spôsobu výroby fotografických objektívov sa už za svojho života dočkal mnohých pôct zo strany viacerých vedeckých spoločností.

 Žil vo Viedni v ústraní, v budove opusteného kláštora na Kahlenbergu, ktorú si po príchode do Viedne prenajal. V roku 1859 sa však neznámi zlodeji vlámali do jeho sídla a zničili jeho rukopisy; výsledky mnohoročných optických výskumov, ktoré sklamaný Petzval už na veľkú škodu vedy nikdy nedal dohromady.

 Zomrel vo Viedni, kde je pochovaný na tamojšom Ústrednom cintoríne.

Náhrobok J.M.Petzvala na jeho hrobe vo Viedni.
Náhrobok J.M.Petzvala na jeho hrobe vo Viedni. (zdroj: Internet.)

 Petzvalov život a dielo „v kocke“:

 Vzdelanie

 Elementárnu školu absolvoval v Kežmarku, gymnázium v Podolínci a v Levoči, lýceum ukončil v Košiciach. Ďalej sa vzdelával v:

1826 Institutum Geometricum (univerzitné štúdium), Pešť
1828 Kráľovská akadémia (filozofické štúdium), Košice
1830 titul inžiniera získal na peštianskom Institutum Geometricum
1832 doktorát obhájil na peštianskej univerzite.

 Pôsobenie

1828 – 35 inžinier v službách mesta Pešť. Pripravoval najmä vodnostaviteľské projekty a svoje vedomosti uplatnil pri záplavách ohrozujúcich mesto.
1832 adjunkt na univerzite v Pešti.
1835 – 37 riadny profesor vyššej matematiky v Pešti.
1837 – 77 profesor na katedre matematiky vo Viedni.

 TVORBA

 1847 Integrácia lineárnych diferenciálnych rovníc s konštantným alebo premenlivým koeficientom,  mimoriadne rozsiahla monografia o diferenciálnych rovniciach (nemecky písané hlavné matematické dielo);
časti rukopisov Teória systémov tónových osnov, Teória oporných čiar a Petzvalove sedemmiestne logaritmy sa našli 10 rokov po jeho smrti.

 Vynálezy

1840 skonštruoval portrétový objektív, ktorý znamenal skutočný prevrat vo vývoji fotografickej optiky.

1840 skonštruoval tiež achromatický trojšošovkový objektív s veľkou svetelnosťou, na základe vlastného teoretického výpočtu.

1840 pomocou náročných výpočtov rozlúštil tajomstvo fotografického svetla a vyvinul nový objektív so 16-krát silnejším svetlom. Vďaka tomu mohli byť snímky hotové do minúty (predtým to trvalo - v závislosti od dennej doby a počasia 5 až 30 minút).

1841 skonštruoval ako prvý asférický objektív - objektív s veľkou svetelnosťou pre kinematografické premietanie.

1857 dal patentovať krajinársky objektív, tzv. ortoskop. S použitím zrkadlovej Petzvalovej lampy zostrojil aj projektor.

 Okrem objektívov prepočítal a prepracoval aj optiku ďalekohľadov z čias Galileiho.

Zaoberal sa tiež optikou mikroskopov.

Vypracoval projekt osvetľovacieho zariadenia pre lode na Dunaji.

Skonštruoval dvojoký ďalekohľad.

Skonštruoval prenosný reflektor s priemerom 1,3 m na osvetľovanie predmetov až do vzdialenosti 2,7 kilometra a pod.

 Vyznamenanie - rad Františka Jozefa

Iné zaslúžené uznania a pocty

 Jeho obrovský prínos v svetových dejinách fotografickej techniky a v optike vôbec je všeobecne uznávaný. Jeho zásluhy na poli optiky a dlhoročné pedagogické pôsobenie pripomína pamätná tabuľa v arkádach čestného nádvoria viedenskej univerzity, osadená roku 1901 zásluhou viedenskej Fotografickej spoločnosti.

 Petzvalovu pamiatku pripomínajú tiež pamätné tabule a pomníky aj na viacerých ďalších miestach, medzi inými aj na rodnom dome v Spišskej Belej, kde bolo v roku 1964 zriadené múzeum fotografickej a kinematografickej techniky.

 Podľa neho je pomenovaný jeden z kráterov Mesiaca a planétka objavená v roku 1980 českým astronómom Antonínom Mrkosom.

Strieborná pamätná medaila J. M. Petzvala.
Strieborná pamätná medaila J. M. Petzvala. (zdroj: Internet.)
Mesačný kráter J.M.Petzvala.
Mesačný kráter J.M.Petzvala. (zdroj: Internet.)
Sada optických výrobkov, zhotovených na základe výpočtov J. M. Petzvala.
Sada optických výrobkov, zhotovených na základe výpočtov J. M. Petzvala. (zdroj: Internet.)

 Pamätníky Petzvalovho mena však nachádzame v každom fotografickom prístroji, lebo kúsoček z jeho diela je skrytý aj v tom dnes najmodernejšom, digitálnom fotoaparáte.

 V roku 1846 sa stal Petzval dopisujúcim členom a v roku 1849 riadnym členom Akadémie vied vo Viedni .

Od roku 1881 bol čestným členom Jednoty českých matematikov v Prahe. Aj ďalšie svetové univerzity ho menovali za svojho čestného člena.

 K poctám, ktorých sa zakladateľ modernej fotografickej optiky Petzval nedožil, patrí aj pomenovanie niekoľkých ulíc v európskych mestách jeho menom, pamätná medaila ako aj pamätná minca. Pamätná medaila J. M. Petzvala sa u nás tradične udeľuje za zásluhy o fotografiu. Pamätnú striebornú mincu nominálnej hodnoty 200 Sk „Jozef Maximilián Petzval – k 200. výročiu narodenia“ vydala Národná banka Slovenska ešte v roku 2007.

 Múzeum J. M. Petzvala v Spišskej Belej

 Múzeum sa nachádza v neskororenesančnej budove školy. Pôvodne sa jednalo o prízemnú budovu s nadstavbou urobenou v 18. storočí.

Múzeum J.M.Petzvala v Spišskej Belej.
Múzeum J.M.Petzvala v Spišskej Belej. (zdroj: Internet.)
Busta J.M.Petzvala pred rovnomenným múzeom.
Busta J.M.Petzvala pred rovnomenným múzeom. (zdroj: Internet.)

 Expozícia múzea chronologicky sprístupňuje návštevníkovi prístroje a pomôcky najrozmanitejších typov z Petzvalovych čias až po najnovšie ukážky fotografickej techniky. Sú tu ukážky dnešných teleobjektívov, širokouhlých objektívov a objektívov pre leteckú fotografiu. Ďalej je tu moderná optika pre rozličné premietacie prístroje a fotokomory. 

 Osobitnú pozornosť si zaslúžia tzv. detektívne drevené komory s mechanizmom na výmenu platní. Unikátna je Krügenerova detektívna vrecková komora v podobe knihy.

 Sú tu ukážky prvých reportérskych a cestovných prístrojov a aparáty na prvú stereografiu.

 V priebehu vývoja histórie fotografie sa vytvorilo niekoľko základných konštrukčných skupín fotoprístrojov. V expozícii možno vidieť veľké ateliérové fotografické prístroje - vývojový rad ateliérových prístrojov patrí medzi najstaršie. 

 V roku 1888 nahradil G.Eastman, zakladateľ firmy Kodak, zásobník dosiek zvitkovým filmom a od tých čias aparáty na filmy skoro úplne vytlačili predchádzajúce doskové prístroje. Medzi exponátmi sa nachádza niekoľko druhov Kodakov a medzi nimi nechýba ani preslávený ľudový prístroj Vest - Pocket - Kodak (vreckový Kodak).

 

Pramene:

[1] https://vedanadosah.cvtisr.sk/technika/elektrotechnika/legendarny-petzvalov-objektiv/

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Andreas_von_Ettingshausen

[3] https://sk.wikipedia.org/wiki/Joseph_Nicéphore_Niépce

[4] https://sk.wikipedia.org/wiki/Louis_Daguerre

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Voigtländer

 

Bibliografia:


Butkovič, Štefan a kol. : Múzeum J. M. Petzvala v Spišskej Belej. Košice, Východoslovenské vyd. 1973, 90 s., obr. príl. OHLASY: anot.: -J.B.-, [Ballová Jozefína,] HČ 22, 1974, č. 3, s. 472-473.

Rumanovský, I.: J. Petzval, Martin 1957.

 Dančo, J.: K pôvodu J. M. Petzvala. Dějiny vědy a techniky 3, 1972.

 Encyklopédia Slovenska, IV. zväzok, Veda, vydavateľstvo SAV, 1980.

 Iné zdroje:

 www.stm-ke.sk;

www.astroportal.sk;

www.nbs.sk;

www.muzeum.sk;

www12.plala.or.jp.

 

 

            Do pozornosti stálym čitateľom mojich článkov:

 

            Vážení priatelia, v poslednej dobe dostávam do svoje e-mailovej schránky cufr@centrum.sk od facebooku zoznamy mien ľudí, ktorí by azda chceli so mnou komunikovať cez facebook. Za všetky ponuky na tento kontakt vám srdečne ďakujem, no (predbežne) zo - subjektívnych dôvodov - nechcem pobývať na facebooku, aj keď ponúka možnosť chatu. Preto každého, kto má záujem o nejaké doplňujúce informácie k mojim myšlienkam, alebo dokonca záujem o nejakú (aj jednorázovú) formu spolupráce so mnou, nateraz odkazujem na uvedený e-mailový kontakt. Dúfam, že vás to neurazí ani neodradí od vašich zámerov v súvislosti so mnou. Ďakujem vám za porozumenie.

Skryť Zatvoriť reklamu