Joseph Stepling

Narodil se v národnostně smíšeném manželství. Jeho otec pocházel z Vestfálska, byl sekretářem velvyslanectví Svaté říše římské německého národa u říšského sněmu. Po otcově smrti se Josef se svou matkou, která byla rodilou Češkou, přestěhovali do Prahy. Vzdělání se mu dostalo pouze na jezuitských školách. Již jako žák malostranské jezuitské školy si pod vedením Ignáce Mühlwenzela a Ignáce Sickelbartha zvláště oblíbil matematiku, astronomii a experimentální fyziku. Už v šestnácti letech dokázal vypočítat zatmění Měsíce, k němuž došlo v Praze 28. března 1733 [1]. Dne 9.10.1733 vstoupil do jezuitského řádu. V letech 1734–1735 absolvoval noviciát v Brně, 1736–1738 filozofická studia v Olomouci. Po působení v českém Kladsku (Kladské hrabství) a slezské (do r. 1945 německé) Svídnici studoval v letech 1742–1746 teologii v Praze[2]. V roce 1747 byl vysvěcen na kněze a začal přednášet matematiku a fyziku. Roku 1748 odmítl veřejně vyučovat aristotelovskou filozofii, protože nehodlal jiným vnucovat nauku, která byla proti jeho přesvědčení. Na jeho žádost mu představení řádu povolili přednášet pro své spolubratry matematiku a fyziku v newtonovském duchu, navíc jej jmenovali ředitelem matematicko-fyzikálních studií na pražské univerzitě. V roce 1751 se významně zasloužil o vybudování klementinské hvězdárny a stal se jejím prvním ředitelem.

Tou dobou zavedla císařovna Marie Terezie rozsáhlé školní reformy, které směřovaly k zesvětštění výuky a posílení státního dohledu nad ní. Proto se v roce 1753 stal státním direktorem na filozofické fakultě v Praze. Díky jeho zásluhám pro rozvoj vzdělávání mu byla ponechána profesura i po zrušení jezuitského řádu. V novém duchu vychoval budoucí učitele matematiky a fyziky na pražské univerzitě Jana Tesánka, Antonína Strnada a F. J. Gerstnera. Během svého života udržoval vědecké styky s Christianem Wolffem, A. Nolletem, L. Eulerem a R. Boškovićem, s kterým plánovali návštěvu Prahy, jež se nakonec neuskutečnila. Z dědictví daroval na zakoupení přístrojů pro klementinskou hvězdárnu vysokou částku 4000 zlatých, desetkrát víc, než činil příspěvek českých stavů. Před svou smrtí odkázal univerzitní knihovně 600 svazků knih.

Ukázka z jeho zveřejněných záznamů z měření

Ukázka z jeho knížky De pluvia lapidea anni MDCC. LIII. ad Strkow et ejus causis meditatio

Steplingovy práce byly první u nás, které vycházely z výsledků soudobé fyziky, byly spíše přehledového charakteru a psány latinsky. V jedné z nich věnované Bradleyho objevu aberace světla zdůrazňuje, že experimentálně zjištěná hodnota pro velikost velké osy elipsy, kterou opisují stálice za rok vlivem aberace světla, určená na 40" (správná hodnota je 20"), je v dobré shodě s výsledky získaných početně z hodnot pro rychlost světla a velikost zemské dráhy [3]. Při výpočtech vycházel z newtonovské koncepce, podle níž je vesmír statický a zaplněný stálicemi, které jsou v klidu. V dalších pracích se věnoval např. kolísání zemské osy, pojednání o zatmění Slunce. Jako první pozoroval, že voda může být i v kapalném stavu při teplotě nižší než 0 °C, tzv. přechlazená voda.

V roce 1748 byl požádán Berlínskou akademií věd, která vytvářela novou přesnou mapu Německa, o změření zeměpisné délky délky Prahy. Při měření používal dvou metod, zatmění Měsíce a zatmění satelitů Jupitera. Aby zpřesnil měření, doplnil údaje o vstup a výstup některých měsíčných kráterů do zemského stínu. V časopise Nova Acta Eruditorium z roku 1748 o tom podal podrobnou zprávu, což byla první vědecká práce pražské hvězdárny. Měření se snažil co nejvíce zpřesňovat, proto v padesátých letech 18. století použil sedmi současných měření zatmění Měsíce v Praze a ve Vídni (výsledky mu předal Maxmillián Hell). Došel k závěru, že pražská hvězdárna leží 32°11′15″ východně od Ferra. Pro geodetická měření v naší zemi, která se konala pod záštitou Učené společnosti, se určováním přesné polohy hvězdárny zabývali i jeho nástupci ve funkci ředitele hvězdárny.

Při zřízení klementinské observatoře pamatoval i na pozorování teploty, barometrického tlaku a měření srážek. Ve spisu Observationes odůvodňoval pravidelná měření nejenom z vědeckého hlediska, ale i po stránce praktické. Usuzoval například, že ze znalostí vývoje množství srážek a z hladiny teplot lze stanovit dlouholetý osevní program [4]. Systematická měření, která zavedl roku 1752, se stala od 1.1.1775 pravidelná a stala se nejstaršími souvislými meteorologickými údaji ve střední Evropě. Svá měření například využil k objasnění a popisu vichřice, která se prohnala 17.–19.2.1756 střední Evropou. Ve zprávě De terrae motibus quaesita, quibus adnexa est medittio de causa mutationis thermarum Teplicensium facta z 1. Nov. 1755 [5]. se vyjadřuje k událostem z Lisabonu a k teplickým léčivým pramenům.

V únoru 1775 poprvé změřil magnetickou inklinaci v Praze. Využíval tlakoměr k určení nadmořské výšky, sledoval i teplotu vody ve Vltavě. Sestrojil rtuťový teploměr s Réaumurovou stupnicí. Prováděl experimenty s elektrostatickou elektřinou, které byly v té době velmi populární. Nechal natahat po chodbách Klementina stovky metrů železných řetězů, které nechal elektricky nabíjet a do obvodu bývali občas zapojování i vysocí státní a církevní hodnostáři. Na žádost Vlastenecko-hospodářské společnosti se začal zabývat ochranou proti blesku. Na rozdíl od Prokopa Diviše zastával názor, že nejlepší ochrana před bleskem bude spočívat v jednorázovém odvedení výboje do země. V roce 1778 poslal dopis P. Ignáci Musilovi, ve kterém vypracoval návod k výstavbě hromosvodu ve městě Polička. Návod se stal prvním elektrotechnickým posudkem u nás a jeho překlad můžeme najít v knize Meteorologie skoro detektivní[6].

Zabýval se problematikou diferenciálního a integrálního počtu, teorií čísel, v které se spíše zabýval problematikou prvočísel, jako například vytváření metod hledání prvočísel aj. O prvních dvou problémech napsal následující pojednání „Differentiarum minimaru, quantitatum vaeiantium Calculus directus, vulgo differentialis“ a „Exercitationes geometrico-analyticae.“ Například nekonečně malou veličinu definuje jako „výsledek nekonečného dělení konečné veličiny,“ nebo válec definuje jako „těleso, které vznikne přímočarým pohybem libovolné rovinné křivky, při němž křivka zůstává stále rovnoběžná s předcházejícími svými polohami.“[3]

Na univerzitě zavedl consenssus philosophici, neboli pravidelná setkání vyučujících z filozofické fakulty. Součástí tohoto setkání byla přednáška, kterou míval většinou sám Stepling, a následná diskuze. Dochovaly se názvy některých z nich, např.: „Co je příčinou barometrických změn“, „Jaké jsou nejlepší teploměry“, „Odkud se bere ve vzduchu elektřina, napájející kovové tyče?“[3]

Stal se členem Společnosti pro orbu a svobodná umění v Čechách, založenou dvorským dekretem Marie Terezie v roce 1767, a dále Soukromé učené společnosti pro rozvoj matematiky, vlasteneckých dějin a přírodovědy z roku 1773, z níž se později vyvinula Královská česká společnost nauk[7].

• Liber II. Euclidis algebraicae demonstratus (1756)
• Miscellanea philosophica tam mathematica quam physica (1759, 1763)
• Differentiarum minimarum quantitatum variantium calculus directus vulgo differentialis (1765).

Pomník s truchlícím géniem na dvoře Klementina

• Na jeho památku dala císařovna Marie Terezie roku 1780 do Klementina postavit mramorový pomník se sochou truchlícího génia, který podle skicy Jana Jakuba Quirina Jahna modeloval sochař Ignác František Platzer a v kameni vytesal Jakub Aigner.[8] Po úpravě komunikace památník překážel automobilové dopravě, a proto byl v rekonstruovaném areálu kolem roku 1932 ve dvoře Klementina zasunut mezi pilíře.
• Jméno Josepha Steplinga je umístěno na štítku pod okny Národního muzea v Praze spolu s mnoha dalšími, viz Dvaasedmdesát jmen české historie.
• Planetka č. 6540 byla pojmenována Stepling.
• Výstavu Josef Stepling - osvícený jezuita uspořádala Národní knihovna, Klementinum 7.11.2016 - 14.1.2017.