MUDr. František Koukolík, DrSc., 1995

Komentáře

Transkript

MUDr. František Koukolík, DrSc., 1995
MUDr. František Koukolík, DrSc., 1995
Mravenec a vesmír
Illustrations Adolf Born, 1995
PŘEDMLUVA
Mravenec a vesmír 1997 není věda. Je vyprávěním o vědě.
Sestává z krátkých kapitol. Pokoušel jsem se, aby z nich šly vyčíst
některé skutečnosti a souvislosti hlavních proudů současné
vědy. Nejde však jen o vědu a radost z poznávání. V knížce vyprávím
také o sociální a ekologické stránce života lidské společnosti
a jejich důsledcích pro život na Zemi. To není věda v úzkém slova
smyslu. Jsou to pokud možno objektivní informace o skutečnostech
a souvislostech hodnocených často subjektivně a zkresleně. Proč
píšu o vědě, vědcích a souvislostech jejich objevů?
Protože vědci objevují opravdová, nevymyšlená tajemství nutící k nepředstírané
pokoře a překračují hranice všech pohádek. Protože si myslím, že
by vědci měli čas od času ze sebe vystoupit a mluvit s lidmi, kteří
vědci nejsou. Hlavně poslouchat, co jim povídají, i když se jim to
nelíbí. Pro druhou stranu ovšem platí totéž.
Nebude-li vědcům rozumět co největší počet lidí, kteří jsou porozumění
schopni, zejména takzvaní tvůrci veřejného mínění, dostanou se věda
i její nositelé do nebezpečí. Prohloubí se možnost ohrožení základního
nástroje, jímž se dá odlišit poznání od pověr, jejichž cílem je mocenská
manipulace lidmi.
Smyslem této práce je pokus o nalezení souvislosti, přehledu a smyslu
toho, co věda dělá a proč to dělá. Myslím, že v době, kdy znovu
a hromadně oživují směšné a nebezpečné mýty i pověry, to má
význam. V neposlední řadě jde o knížku napsanou pro radost lidí,
kteří z toho, o čem knížka vypráví, radost mít dokážou. Zrovna tak
se tu vypráví o jevech, z nichž radost není možné mít, o varovných
příkladech, jejichž smyslu je nutné v základních rysech rozumět
už proto, že jsou nebezpečnou součástí našeho každodenního života.
Některé informace z této knížky jsem v letech 1995 6 obvykle
ve stručnější a odlišné podobě užil v Nedělních lidových novinách,
MF Dnes a rozhlasovém pořadu Křižovatky vědy. Dostával jsem dopisy
žádající knižní podobu.
Zpřesňující poznámky, které by vyprávění zatěžovaly, jsou v textu
označené znakem P . Jejich seznam je na konci knížky. Zde jsou
také prameny, na jejichž základě vznikla. Nedokážu vyjádřit vděčnost
pociťovanou k práci jejich autorů. Mám pocit rukou podávaných přes
čas a prostor.
Poděkování bych rád vyjádřil oběma recenzentům. Bez jejich trpělivé,
soustředěné a vtipné profesionální pomoci by knížka v této podobě
nevznikla. Za případné chyby nebo nepřesnosti ovšem nesu odpovědnost
sám.
František Koukolík
Praha, 1996
O ČEM
JE
VĚDA?
Ż Je to stejné, jako když primitivní společnost najde
nějaký složitý přístroj, který po sobě zanechala jiná kultura. Zmáčknete
tenhle knoflík, něco to udělá. Zmáčknete knoflík jiný, udělá to něco
jiného. Tím, že budete mačkat rozličné kombinace knoflíků, pochopíte,
že jde o cosi velmi výkonného, a že to dokáže dělat spoustu zajímavých
věcí.®
J. Harvey, americký fyzik o teorii strun
***
Před dvaceti lety popsali M.Land a K. Vogt stavbu
krabího oka. Je krásné. Připomíná složené oko hmyzu, ale jednotlivé
součásti jeho mozaiky se nechovají jako čočky, nýbrž jako dutá zrcadla.
Roku 1978 o tom M. Land napsal článek do časopisu Scientific American,
což je náročný časopis popularizující vědu. O své práci v něm
často píší špičkoví vědci včetně nositelů Nobelovy ceny tak, aby jiní
vědci a všichni další zájemci ze zcela jiných oborů lidské činnosti
věděli, na co přišli a kam půjde další vývoj.
O krabím oku si v tomto časopisu přečetl R. Angel, tvůrce teleskopů.
Okamžitě pochopil, že by se princip stavby krabího oka dal využít
ke stavbě teleskopu schopného zachycovat z vesmíru rentgenové záření.
To je důležité pro pochopení těch dvouhvězd, jejichž součástí jsou
černé díry i jader aktivních galaxií včetně kvazarů a tím nepřímo
k pochopení nejzákladnějších otázek kosmologie. V témže roce Angel
navrhl, jak by takový teleskop měl vypadat.
Trvalo dalších dvacet let, než se podařilo vyrobit Żsprávné® olovnaté
sklo a z něho miliony trubic se čtvercovým průsvitem, které je možné
spojit tak, aby vznikl teleskop, jenž má být vynesen na oběžnou dráhu
kolem Země v r. 2001.
Na stejném principu je možné usměrnit rozptýlené paprsky rentgenového
záření do rovnoběžného svazku. Toto záření má daleko kratší vlnovou
délku, než má záření viditelné nebo ultrafialové. Nesmírně přesná
a nákladná technologie využívá záření s krátkou vlnovou délkou
k tvorbě počítačových čipů. Usměrněné paprsky rentgenového záření
dovolí výrobu těchto součástí několiksetkrát menších postupu se
říká litografie X paprsky. Výsledkem bude revoluce ve výrobě mikročipů
a vznik nové technologie, která bude vydělávat miliardy dolarů.
Počítačoví magnáti snad nezapomenou, že využívají technologie užité
přírodou ke stavbě krabího oka, doufá M. Land. Vzpomenou si na biology
a oddělí aspoň trochu peněz na základní výzkum, jenž celou věc umožnil.
(New Scientist 151, 1996, s.3.)
NEJVĚTŠÍ
ANEJMENŠ
SVĚT
POTÍŽE
S HUBBLOVOU
KONSTANTOU
Edwin Hubble, Vesto M. Slipher a Milton L.Humason
v prvních desetiletích našeho století dokázali, že naše galaxie ,
Mléčná dráha, není jedinou galaxií ve vesmíru, ale že je jich ohromné
množství. Vesmír se ve všech směrech zvětšuje a rozpíná.
Jak se takové rozpínání dá popsat?
Kosmologové k tomu užívají Hubblovu konstantu. Vypadá málem
prostoduše . Přitom je okem do propasti poznání i okem v jeho
síti. Zatáhne-li se za ně, změní se celá síť. Je-li taková síť popisem
mnoha vlastností vesmíru, změní zatahání za jedno její oko celý popis.
Pokud byste znali hodnotu Hubblovy konstanty, budete vědět o vlastnostech
vesmíru strašně moc. Například o tom, jak je vesmír starý. A spoustu
dalších věcí o některých z nich bude řeč. Žádné věcnější úvahy
o vzniku vesmíru a jeho povaze se bez Hubblovy konstanty neobejdou.
Co tedy Hubblova konstanta je?
Musím začít slovem parsec. To je vzdálenost, kterou uletí světlo
za 3,26 roku. P1 Megaparsec (Mpc) je jeden milion parseků.
Vesmír je opravdu veliký, takže se musí měřit velkým měřítkem.
Číslo vyjadřující hodnotu Hubblovy konstanty P2 sděluje, s jakou
rychlostí se od nás vzdalují opravdu vzdálené galaxie. Pohyb těch
blízkých ovlivňuje vzájemná přitažlivost víc, než pohyb galaxií velmi
vzdálených, takže jsou pro tento druh měření nevhodné.
Jestliže by hodnota Hubblovy konstanty byla třeba 50, pak to říká,
že se galaxie ve vzdálenosti jednoho megaparseku od nás vzdaluje rychlostí
50 km za sekundu a galaxie ve vzdálenosti deseti megaparseků rychlostí
500 km za sekundu. Kdyby velikost Hubblovy konstanty byla dejme tomu
80, bude se galaxie ve vzdálenosti deseti megaparseků vzdalovat rychlostí
800 km za sekundu.
Vesmír se tedy ve všech směrech rozpíná tak, že se to dá přirovnat
k rozpínání nafukovacího balónku nebo podle pana doktora Klezcka k
zvětšování kynoucího mazance. Protože je vztah vzdálenosti a rychlosti
zároveň vyjádřením času (letadlo letící rychlostí 1000 km za hodinu,
které právě ulétlo 1000 km, muselo letět jednu hodinu), souvisí velikost
Hubblovy konstanty kromě jiného se stářím vesmíru.
Čím je její hodnota vyšší, tím je vesmír mladší a naopak . P3
Zjištění hodnoty něčeho tak základního, jako je hodnota Hubblovy konstanty,
je samozřejmě předmětem ohromného zájmu, soupeření, debat i hádek,
jistého druhu závodění. Kdo najde nejlepší postup měření? Kdo zjistí
hodnotu Hubblovy konstanty nejpřesněji? Do jaké míry bude naměřená
hodnota odpovídat jiným objevům zjištěným nezávislými postupy?
Zjištění této veličiny opravdu není nic prostého. Je samozřejmé, že
se na zjišťování velikosti konstanty podílí řada vědeckých skupin
užívajících různé postupy a vedených výraznými a často značně
energicky působícími osobnostmi.
Rychlost, s níž se od nás galaxie vzdalují, se dá určit poměrně
snadno. Užívá se k tomu měření rudého posuvu. To je míra, s níž
se Żnatáhne® délka vlny elektromagnetického záření vyslané jejím zdrojem
(může to být světlo, stejně jako jiný druh záření), který se od nás
vzdaluje. ŻNatáhne-li se® , blíží se v případě viditelného světla
k červenému okraji spektra. Odtud je pojmenování, P4 které platí
obecně.
Zato s určením jejich vzdálenosti jsou obtíže. Určuje se mnoha způsoby P5 ,
ze Země i pomocí Hubblova teleskopu, který ji obíhá. Ale žádný z nich,
zdá se, není dokonalý. Výsledkem je stav, kterému se říká kosmologický
konflikt, vesmír v krizi a také Hubblova válka.
Účastní se jí celá řada malinkých armád.
Určení vzdálenosti velmi vzdáleného svítícího předmětu ve vesmíru
opravdu není nic jednoduchého. Jeden z nejlepších nápadů, jak se
dá měřit, je takzvaná Ż standardní svíčka® .
Světlo ubývá se druhou mocninou neboli čtvercem vzdálenosti.
Změříte-li, jak svíčka svítí ve vzdálenosti třeba 10 metrů, pak světla,
které vám z ní do dalekohledu doběhne ze vzdálenosti 100 metrů,
je přesně polovina, protože 10 x 10 neboli 10 2 je 100.
Jestliže tedy máte ve vesmíru stejně svítící svíčky v různých
vzdálenostech, můžete podle toho, kolik z nich doběhne světla do
vašeho dalekohledu, zjistit, jak jsou daleko.
Standardní vesmírnou svíčkou mohou být cefeidy obří proměnné
hvězdy rozzáří se a pak zase potemní.
Jinou standardní svíčkou jsou supernovy typu IA to jsou
hvězdy, které vybuchly určitým způsobem. Astronomové jsou přesvědčeni,
že jejich výbuch je všude ve vesmíru stejný, takže blízká supernova
IA je stejná (standardní) svíčka, jako značně vzdálená supernova IA.
Paní doktorka W. Freemanová r. 1994 proměřila Hubblovým dalekohledem
dvacet cefeid v galaxii, která se jmenuje M 100 a je součástí
poměrně blízké galaktické soustavy, která je v souhvězdí Panny (Virgo).
Zjistila, že M 100 je nám blíž, než se donedávna astronomové domnívali.
Když zkombinovala rudý posuv cefeid v M 100, což určuje rychlost,
kterou se od nás vzdaluje, a množství světla, které dopadlo z jejích
cefeid do Hubblova teleskopu, určila hodnotu Hubblovy konstanty číslem
kolem 80. Z toho plyne, že je vesmír starý 9 12 miliard let.
O nálezu tohoto druhu anglické přísloví říká, že připomíná vhození
kočky do hejna holubů, neboť současné modely vývoje hvězd tvrdí, že
nejstarší z nich jsou staré nejméně 14 miliard let. Změnit tyto
modely by znamenalo změnit větší část fyziky a do toho se na základě
jediného pozorování nikomu nechce. A není možné, aby byl vesmír
mladší než jsou jeho nejstarší hvězdy.
Od poloviny padesátých let se vlivní badatelé, jako například Allan
Sandage, Hubblův přímý žák, domnívali, že je hodnota Hubblovy konstanty
podstatně nižší, přibližně kolem 50. Z ní plyne stáří vesmíru 15 18
miliard let.
Allan Sandage tudíž rovněž užil Hubblův teleskop a prohlédl jím
galaxii, která se jmenuje NGC 4639. Určil její vzdálenost a našel
v ní rovněž dvacet cefeid. V roce 1990 byla v této galaxii zjištěna
kýžená supernova. Sandage ji užil coby standardní svíčku a došel
k hodnotě Hubblovy konstanty 57.
Bradley Schaefer proměřil supernovu v jiné galaxii (NGC 4496), o
níž astronomové vědí už od r. 1960, a došel k hodnotě Hubblovy
konstanty 50. Stejný postup užil u dalších deseti supernov, z toho
čtyř v naší galaxii, Mléčné dráze. K hodnotě Hubblovy konstanty
mezi 50 60 došel pokaždé.
Jak je možné, že W. Freedmanová naměřila tak zásadně odlišnou hodnotu?
Jedno z vysvětlení říká, že je galaktické hnízdo v souhvězdí Panny
příliš blízko. A protože je tak blízko, působí na ně kromě Żhubblovského®
rozpínání vesmíru i tah jiných galaxií, čímž se její pohyb stává
něčím daleko složitějším.
Jinou možností je, že v měření supernov existuje nějaká neznámá
systematická chyba.
V této situaci vědci obyčejně užívají k ověření pozorované skutečnosti
odlišný postup, než byly postupy dosavadní.
Astronomové vědí hned o čtyřech.
Mohou užít dvě odlišné standardní svíčky. Jednou z nich jsou supernovy
typu II , které vybuchují jiným způsobem než ty první. Další jsou
planetární mlhoviny jen se tak jmenují, ve skutečnosti jde o zbytky
hvězd, které vybuchly odlišně než oba druhy supernov. Další způsoby
měření vycházejí z otáčení galaxií. Jasnější a větší galaxie se
otáčejí rychleji. Změří-li se rychlost jejich otáčení opět s užitím
rudého posuvu je možné určit jejich vzdálenost ve vztahu ke galaxiím
jiným. Vyfotografujete-li galaxii, je vyobrazení nějakým způsobem
zrnité. Čím je galaxie dál, tím je zrnitost jemnější což je opět
předpověditelný jev, takže se na jeho základě dá také určovat, jak
jsou různé galaxie daleko.
Roku 1995 uveřejnila skupina vedená N.R. Tanvirem v Nature ,
snad nejvýznamnějším světovém přírodovědeckém časopisu, článek, v němž
napsala, že velikost Hubblovy konstanty se pohybuje v rozmezí 61 77.
I W. Freemanová měřila dál. V květnu r.1996 přednesla nové výsledky
na konferenci v Baltimore. K měření byl opět užit Hubblův teleskop.
Skupina proměřila 50 cefeid v galaxii s názvem NGC 1365, která
je součástí galaktického hnízda viditelného v souhvězdí Fornax.
Z těchto a dalších měření, k nimž skupina využila supernovy typu
IA, vyplynula velikost Hubblovy konstanty 73 (km/sekundu/megaparsec).
Chyba měření má být plus/minus 15%. Původně naměřená hodnota 80 počítala
s možností chyby větší než 20% v obou směrech. Nová měření jsou
spolehlivější, protože galaktické hnízdo v souhvězdí Fornax je drží
daleko víc pohromadě než původně proměřované hnízdo v souhvězdí
Panny. Kromě toho byly v hnízdě souhvězdí Fornax od r. 1987 pozorovány
již tři supernovy,
Vezmou-li se v úvahu meze nejistoty dolní hranice Hubblovy konstanty
zjištěné skupinou W. Freedmanové je skoro 62 začnou různé vědecké
skupiny dospívat různými postupy k určitému souhlasu. Vesmír přestane
být mladší než jsou jeho nejstarší hvězdy.
Takže se snad nakonec podaří velikost Hubblovy konstanty doopravdy
určit. Jak jsem řekl, je to významné tím nejzákladnějším způsobem.
Fyzikové i ostatní vědci mu rádi říkají fundamentální .
Ale nebyla by to věda, kdyby tím, že se přibližuje k řešení jedné
základní otázky, nezpůsobila obtíže s řešením jiné základní otázky.
V současnosti nejrozšířenější model Velkého třesku, teorie vzniku
vesmíru, říká, že v nejranějších obdobích vzniku vesmír prošel nesmírně
krátkou dobou nesmírně rychlého rozpínání takzvané inflace. Z hodnot
Hubblovy konstanty, k nimž v nějakém rozmezí dospívá souhlas různých
vědeckých skupin, plyne, že je hustota hmoty ve vesmíru poměrně nízká.
K inflaci předpokládané tímto modelem by však byla potřebí hustota
mnohem vyšší...
Vznikne-li třetí Lenochod (1999?), jistě se tam dočtete víc.
Neznámý kmen hnědých trpaslíků
Jestliže je pravda, že vesmír vznikl Velkým třeskem, můžeme si průběh
následných událost do jisté míry představit jako důsledky výbuchu.
Všechny částice, které v něm jsou, se pohybují setrvačností. Zároveň
se vzájemně přitahují gravitací neboli přitažlivostí. Myslím však,
že přesnější než představa rozpínání vesmíru jako výbuchu je už zmíněné
přirovnání pana doktora Kleczka ke kynoucímu mazanci. Prostor mezi
galaxiemi Żvzniká® podobně, jako se rozpíná těsto mezi hrozinkami
v mazanci.
Úvaha vycházející z teorie Velkého třesku řekne:
Jestliže by množství hmoty ve vesmíru přesáhlo nějakou mez, vzájemná
přitažlivost jejích částic po čase převáží nad setrvačností a vesmír
se začne zase smršťovat.
Jestliže by ve vesmíru bylo zcela určité, kritické množství
hmoty, setrvačnost se vyrovná se vzájemnou přitažlivostí, pak vesmír
dospěje k nějaké velikosti a nebude se dál rozpínat ani se nezačne
smršťovat. Kosmologové tomu říkají Żplochý vesmír® .
Jestliže je ve vesmíru menší množství hmoty, než je kritické množství,
pak setrvačnost převáží nad přitažlivostí a vesmír se bude rozpínat
věčně.
Rychlost rozpínání vesmíru a tím i jeho osud nebo druh vývoje
konstanty tedy závisí na množství hmoty, která v něm je. P6 Kritické
množství hmoty se dá odvodit z teorie relativity. Skutečné množství
hmoty, které ve vesmíru je, se určuje pozorováním. Řada teoretiků
Velkého třesku by byla ráda, kdyby se skutečné množství hmoty ve vesmíru
právě rovnalo kritickému množství, protože by to vyhovovalo teoretickému
modelu, který zastávají. Pozorování však ukazují, že je ve vesmíru
hmoty daleko méně. Přibližně pět procent množství,
které by model vyžadoval.
Narodil se tím problém chybějící nebo skryté hmoty.
A s ním dvě otázky: co nebo z čeho tato skrytá hmota je, a kde
je. Kandidátů na skrytou hmotu i míst, kde jsou, je celá řada. Jedním
z nich jsou takzvaní hnědí trpaslíci. Jak pokročilo jejich hledání?
Hnědý trpaslík je vesmírné těleso, jehož vlastnosti se pohybují mezi
vlastnostmi hvězd a vlastnostmi obrovských planet, například Jupitera.
O hvězdách je známo, že vznikají z mezihvězdného plynného oblaku.
Vzájemná přitažlivost jeho částic zahustí část oblaku do plynné koule.
Jak se toto místo vlivem přitažlivosti smršťuje dál, stoupá v něm
teplota. Až do výše, která je schopna udržet termojadernou reakci.
Hvězda pak začne zářit.
Hmota budoucího hnědého trpaslíka je malá, menší než je osm procent
hmoty Slunce. V takovém případě vnitřní teplota nestoupne natolik,
aby se termojaderná reakce udržela. Budoucí trpaslík se vlivem přitažlivosti
smršťuje dál a přitom chladne. A to až do doby, než jejímu dalšímu
smršťování zabrání degenerace elektronů .
Co to je ?
Elektrony obíhají atomová jádra v podobě, kterou si je možné představovat
jako oblaka v různé výšce. Jestliže se hmota příliš stlačí, například
na několik milionů kilogramů v jednom krychlovém metru, přestanou
elektrony patřit Żsvému® atomovému jádru a pohybují se různými rychlostmi
mezi všemi atomovými jádry. Zabrání tím dalšímu stlačování hmoty.
Čím je hnědý trpaslík chladnější, tím méně září. Astrofyzici
zjistili, že hnědý trpaslík stejně starý jako je Slunce, s hmotou,
která odpovídá šesti procentům jeho hmoty, září stotisíckrát slaběji.
Najít hnědého trpaslíka je tedy jedním z vrcholů soudobé pozorovací
techniky.
Jestliže starý hnědý trpaslík září málo, mladý září víc. Bylo by tedy
snadnější najít jej tam, kde hvězdy a s nimi i hnědí trpaslíci
vznikly poměrně nedávno.
Kde takové místo je?
Staří Řekové si vyprávěli o obru Atlasovi, který podpíral nebeskou
klenbu. Měl dcery, jmenovaly se Plejády. Zeus, nejvyšší mezi starořeckými
bohy, je proměnil na hvězdy a umístil do souhvězdí Býka, jednoho
ze znamení zvěrokruhu. Také pojmenování tohoto souhvězdí mají na svědomí
starořecké báje. Zeus v podobě býka unesl nymfu Evropu.
Plejády jsou hvězdokupa vzdálená asi 400 světelných let a nadto
mladičká její stáří se odhaduje na pouhých 100 milionů let. Jestliže
je mladičká, rodily se v ní hvězdy nedávno. A s nimi hnědí trpaslíci.
Kandidáti na hnědého trpaslíka byli v Plejádách hledáni spoustu
pozorovacích hodin dokonce Keckovým desetimetrovým teleskopem několika
astronomy. 14. září 1995 ohlásili objev hnědého trpaslíka nedaleko
středu Plejád R. Rebolo, M.R. Zapatero Osorio a E.L.Martin, astronomové
pracující v Astrofyzikálním ústavu na Kanárských ostrovech. 30.
listopadu 1995 ohlásila objev chladného hnědého trpaslíka skupina
vedená T. Nakajimou z Palomarské observatoře, která je součástí
Kalifornského technologického institutu.
V souvislostech, o nichž vyprávím, je však důležité něco dalšího.
Jestliže by hnědí trpaslíci byli vážným kandidátem na skrytou hmotu,
mělo by jich být strašně moc. Například v tmavém Żoblaku® , disku,
který obklopuje jak naši galaxii, Mléčnou dráhu, tak i galaxie jiné.
Rebolova skupina však nálezem jen jednoho jediného hnědého trpaslíka
ukazuje, že jejich neznámý kmen může být početně sice bohatý, ale
veškerá jeho hmota by tvořila přibližně 1% hmoty galaktického disku.
Z toho důvodu by hnědí trpaslíci nemohli být vysvětlením pro všechnu
skrytou neboli Żchybějící® hmotu. To ovšem rozhodne až zdokonalení
pozorovací technologie a chystané užití nových přístrojů, například
pro pozorování v infračerveném světle.
Proč v tomto vlnovém pásmu?
Mladý hnědý trpaslík se smršťuje. Je poměrně chladný. Většinu gravitační
energie uvolňované při smršťování vydává právě v pásmu, které je
blízké pásmu infračerveného světla.
Keckův teleskop? Co to je?
Dostanete-li se na Havaj, můžete jej spatřit. Vezměte si vybavení
do velehor, protože budete muset vystoupit do výše 4200m, na vrchol
sopky Mauna Kea, v překladu to znamená Bílá hora. Měřeno od mořského
dna je tato sopka o 600 metrů vyšší, než je nejvyšší hora světa
Mt.Everest.
Keckův teleskop má desetimetrové zrcadlo, největší na světě. Stál
94 milionů dolarů. (To jsou peníze, které stojí přibližně deset minut
současného světového zbrojení). S univerzitou havajskou společně jej
postavila Kalifornská universita a Kalifornský technologický institut.
Teleskop váží 297 tun a pluje v silikonovém oleji. Při uvolněném
brzdění s ním lze pohnout rukou. Stavba jeho zrcadla připomíná včelí
oko. Zrcadlo tvoří třicet šest dílů, každý z nich váží půl tuny
a jeho polohu vůči ostatním dílům kontroluje počítač stokrát za
sekundu. Musí totiž být naprosto přesná, vzdorovat gravitaci, tepelným
změnám i tlaku větru, když teleskop mění polohu. Obraz by jinak nebyl
ostrý. Geniální nápad jak rozdělit gigantické zrcadlo na šestatřicet
dílů a přitom zvládnout jejich prostorové ladění, je dílem J. Nelsona
z Lawrence Berkeley Laboratory v Kalifornii.
Nápad ušetřil spoustu peněz zrcadlo z jediného kusu by stálo
mezi půl miliardou až miliardou dolarů a výsledek by byl nejistý.
Bylo by příliš těžké a citlivé na všechny změny měnící jeho tvar,
kolísáním teploty počínaje. Technika, s níž je tvar a uspořádání
jednotlivých částí vyrobena, nedovolí žádné z nich, aby vyklouzly
ze vzájemného uspořádání o vzdálenost větší než je jedna tisícina
tloušťky lidského vlasu.
Pomocí Keckova teleskopu astronomové našli dosud nejvzdálenější útvary
ve vesmíru například galaxii, která se jmenuje 4C 41.17. Pravděpodobně
pochází z doby, kdy byl vesmír o čtyři pětiny mladší než je dnes.
A jiný, důležitý objev učiněný pomocí tohoto teleskopu?
Světlo hořáku svářečky je modré, svíčky žluté a rozpálených kamen
červené. To souvisí s teplotou čím je vyšší, tím je barva vydávaného
světla bližší barvě modré a naopak. Pro galaxie a hvězdy, které
je tvoří, platí to samé. Předpokládá se, že staré galaxie jsou chladné,
tudíž jejich světlo je červené nebo infračervené má větší vlnovou
délku než je vlnová délka červeného světla. (Infračervené světlo na
rozdíl od švábů nevidíme, vnímáme je při větší intenzitě jako teplo.
Chceme-li něco pozorovat v infračerveném světle, je nutné jeho vlnovou
délku převést na vlnovou délku, kterou naše oči rozlišují. Využívají
to dalekohledy pro noční vidění teplo, vydávané například lidským
tělem, převedou na světlo.)
Pozorování Keckovým teleskopem potvrdilo nález velkého počtu slabě
svítících Żmodrých® galaxií, které jsou poměrně blízko galaxii naší,
protože jejich rudý posuv je nevelký. Z toho plyne, že musely vzniknout
poměrně nedávno. Klasické modely vzniku galaxií a tedy rozložení
hmoty ve vesmíru s něčím takovým nepočítaly. Předpokládaly, že
galaxie vznikaly poměrně brzy po Velkém třesku.
O hnízdech galaxií anebo jejich ještě větších nakupeninách, kterým
se říká superhnízda nebo stěny, se zjišťuje něco podobného. Vypadá
to, že jich je víc, než teorie předpokládají.
V roce 1996 byla v blízkosti Keckova teleskopu dokončena výstavba
druhého, téměř totožného přístroje, Keck II. Po roce 2000 má být propojen
Keck I a Keck II se čtyřmi dalšími, menšími teleskopy s průměrem
zrcadel od 1,5 do 2 m. Propojená soustava vytvoří optický interferometr P7 ,
jenž bude schopen rozlišit podrobnosti desetkrát jemnější než rozliší
sám gigantický Keck.
Kčemutobudedobré?
Teleskop s touto mohutností například dokáže rozlišit planety velikosti
Země v okolí blízkých hvězd. Rozlišení planet s touto velikostí
usnadní řešení otázky, zda je ve vesmíru život. Pomůže určit i velikost
a stáří vesmíru.
Fritz Zwicky přišel se strašnou otázkou kde a co je většina hmoty
ve vesmíru už r. 1933. Sledoval chování ohromné soustavy mnoha tisíc
galaxií v souhvězdí Bereničin vlas (Coma Berenicis). Po kom se tohle
souhvězdí jmenuje?
Berenika byla královská dcera s nádhernými vlasy. Zato, že se její
muž Ptolemeus vrátil z válečné výpravy živý a zdravý, dala si
vlasy ustřihnout a obětovala je bohyni lásky, Venuši. Ptolemea to
rozladilo, ale dvorní astronom Conon jaký byl jeho vztah k Berenice,
příběh neříká Ptolemea ujistil, že bohové princezniny vlasy vsadili
mezi hvězdy na nebe. Jméno tohoto souhvězdí, které najdete v sousedství
Lva a Panny, vymyslel Tycho de Brahe, dvorní astronom císaře Rudolfa
II. a tchán geniálního Keplera. Nemohl tušit, že na obloze určil místo
s tak velkým počtem galaxií.
Zwicky odhadl svítící hmotu tohoto nesmírného počtu galaxií a zjistil,
že něčemu zásadnímu nerozumí. Svítící hmota odpovídala asi desetině
hmoty, která je potřebí, aby galaxie Żdržely pohromadě® gravitační
silou. Pokud by byla všechna jejich hmota jen tato svítící hmota,
měly by se při rychlosti svého pohybu už dávno rozlétnout. Protože
však drží pohromadě, musí obsahovat hmotu, která nesvítí. Sinclair
Smith přišel o tři roky později než Zwicky s tím, že totéž platí
pro hnízdo galaxií v souhvězdí Panny.
Jak se dá zkoumat něco, co není vidět?
Jedna z cest je měření toku X paprsků, rentgenového záření z míst,
kde se přítomnost skryté hmoty předpokládá. Mnoho galaktických hnízd
kromě svých zářících hvězd obsahuje plyn zahřátý na deset až sto milionů
stupňů. Ten je zdrojem rentgenového záření fyzici mu říkají Żbrzdné®
kladně nabitých iontů. Plyn ohřátý na tak vysokou teplotu by se samozřejmě
rozpínal, ale Żpohromadě® jej drží gravitační síla nesmírného množství
hvězd v galaktickém hnízdu.
Většina této gravitační síly, jak objevil Zwicky, je podmíněna vlivem
skryté neboli temné hmoty. Tam, kde je jí víc, je přitažlivost větší
a je tam tudíž i víc plynu. Jestliže je tam víc takto horkého
plynu, bude zde vznikat i větší množství rentgenového záření. Jeho
nerovnoměrné rozložení by tedy mohlo něco napovídat o nerovnoměrném
rozložení skryté hmoty.
Skupina japonských astronomů vedená Y. Ikebem se podívala do nenápadného
souhvězdí se jménem Fornax neboli (chemická) Pec. V něm je hnízdo
galaxií, podobně jako je hnízdo galaxií ve Vlasu Bereniky. Součástí
hnízda je superobří eliptická galaxie se jménem NGC 1399. Když vědci
změřili tok X paprsků z těchto míst, zjistili, že v něm dokáží
rozlišit dvě složky. Jedna z nich patřila celému hnízdu, druhá superobří
galaxii NGC 1399.
Co z toho plyne?
Jestliže je tok X paprsků skutečně nepřímým svědectvím existence skryté
hmoty, pak je skrytá hmota uspořádána ve vesmíru podobně jako hmota
svítící, pěkně od Żnejmenšího k největšímu®. Svítící hmota tvoří
hvězdy, hvězdy jsou uspořádány do galaxií, galaxie do galaktických
hnízd a ta zase do superhnízd. Možná, že je skrytá hmota uspořádána
podobně.
Vidíte, jak připomíná činnost vědců hledání kaménků do mozaiky, o
které nikdo neví, jak je velká a co představuje? Najít vhodný kamének
je těžké. Ještě těžší bývá ověření, že kamének je skutečně kaménkem
a nejde o nějaký omyl. Když už je znám nějaký počet kaménků, objeví
se dohady o tom, kam patří a co jejich sestava představuje. Lidi,
kteří mozaiku sestavují, napadají otázky:
Je mozaika vyobrazením moře s rybami? Nočního města? Části vesmíru?
Vnitřku buněk? Mozku? Něčeho zcela neznámého? Představuje tato skupina
kaménků oko velryby? V tom případě bychom zkoumali mozaiku, která
je snad vyobrazením moře s rybami. Je to svítící okno? Pak jsme
se snad dostali do města.
Stává se, že z nějakého počtu kaménků, které už do sebe zapadají,
vytvoříte teorii, podle níž musí jít o hlavu a jednu ploutev velryby.
Máte radost, že jste na to přišli. Když si však znovu ověříte tvar,
barvu a velikost kaménků, zjistíte, že se dají uspořádat jinak.
V takovém případě vypadá jak hlava tak ploutev velryby jinak, než
jste si představovali. Nebo přijdete na skutečnosti, že do vaší mozaiky
některé kaménky nepatří, takže tvar, který jste dlouho měli na mysli,
vůbec není možné složit. Někdo šťastnější, nápaditější, lépe vybavený,
složí část něčeho docela odlišného. Nebo nesloží. Pracně budovaná
soustava se rozpadne na složky a je nutné začít znovu. Stává se,
že se takto rozpadne vaše celoživotní práce.
Přesto může být jeden jediný kamének, na který jste přišli, rukou
podávanou přes čas a prostor lidem, kteří přijdou po vás. I když
vaše představa o mozaice bude zapomenuta, někdo váš kamének využije
a vtělí jej do mozaiky docela jiné. Nebo do něčeho, co mozaika vůbec
nebude. Ale může to být i docela opačně. Stane se, že přijdete na
celý kus mozaiky a předpovíte, jak budou vypadat její další části.
A k tomu se přihodí, že nejlepší odborník, autorita, které si
vážíte, vašemu nápadu nejen neuvěří, ale dokonce ho zesměšní. Teprve
čas vám, možná, dá za pravdu.
Budete-li opravdu velký člověk, nezatrpknete, ani se na autoritu,
které si budete vážit i nadále, nedokážete opravdu rozzlobit. Neboť
víte, že i velcí lidé se mohou dopustit velkých omylů.
Muž, kterého mám na v této souvislosti mysli, se jmenoval Subramanyan
Chandrasekhar.
Říkali mu Čandra
S.Chandrasekhar (1910 1995, vyslovuje se čandra , obvyklý je anglický
přepis jeho jména) byl nejstarší z osmi dětí. Jeho maminka jich
však vychovávala deset a přesto si našla čas na překládání Ibsena
do tamilštiny, rodného jazyka. Chandrasekharovi říkali přátelé Čandra.
Fyziku začal studovat na univerzitě sedmnáctiletý, r.1927. Byl nesmírně
pracovitý, učil se daleko víc, než škola vyžadovala. Zaujala jej práce
R.H. Fowlera, která se zabývala bílými trpaslíky, tělesy tehdy považovanými
za konečný stupeň vývoje hvězd. Bylo mu osmnáct a Proceedings
of the Royal Society , velmi slavný a vlivný vědecký časopis,
mu uveřejnil první vědeckou práci. Otevřela mu cestu na univerzitu
v anglickém Cambridge.
Indii opustil 31.7. 1930, ve stejném roce, kdy Nobelovu cenu za fyziku
získal jeho strýc, C.V.Raman. Putoval na lodi. Jakmile se mu podařilo
překonat mořskou nemoc, vzpomněl si na Fowlerovu práci. Napadlo jej,
aby její závěry propojil se svou znalostí speciální teorie relativity.
Výsledky jej překvapily. Dokazovaly, že hvězdy, jejichž hmotnost je
vyšší než 1,45 hmotnosti našeho Slunce, se poté, co spotřebují své
jaderné palivo, zhroutí na útvar s daleko větší hustotou než je
hustota bílého trpaslíka. Jinými slovy vznik hvězdných bílých trpaslíků
má svou horní hmotnou mez. Chandrasekhar tím předpověděl existenci
neutronových hvězd i černých děr.
Vedoucí autority britské astronomie, Sir A. Eddington a Milne, objevu
nevěřily. Chandrasekharovu práci nedoporučily k uveřejnění. Vyšla
až r. 1931 v americkém Astrophysical Journal .
Něco ještě horšího se stalo v lednu r. 1935. Chandrasekhar byl vyzván,
aby na toto téma přednášel v britské Královské astronomické společnosti.
Po přednášce vstal Eddington a výsledky odmítl. Geniálnímu nápadu
kombinujícímu kvantovou statistiku se speciální teorií relativity
se vysmál. Pravděpodobně jej k tomu vedly citové důvody. Jeho vlastní
životní dílo dokazovalo něco jiného. Všichni měli zato, že jsou bílí
trpaslíci konečným stupněm hvězdného vývoje poté, co hvězdy spotřebují
své energetické zdroje. Proč by tento vývoj měl mít nějakou mez?
Chandrasekhar se obrátil na vedoucí fyziky své doby Rosenfelda,
Bohra, Pauliho. Nikdo z nich nezjistil chybu. Eddingtonova autorita
však působila. Trvalo několik desítek let, než byla Chandrasekharova
mez přijata. Nobelovu cenu za objev získal až r. 1983.
Jak je tomu s Chandrasekharovou mezí při dnešním stupni poznání?
Hvězdy v průběhu vývoje procházejí stupněm obrů, kdy může být jejich
poloměr být mnohosetkrát větší než byl původně. Rozepnou se. Naše
Slunce to čeká rovněž. V tomto rozepjatém vývojovém stupni přidržuje
přitažlivost atomy na jejich povrchu jen málo. Působí na ně ohromný
tlak záření z hvězdného nitra. Takový tlak část atomů, zejména vodíku,
prostě odfoukne do prostoru. Z výpočtů plyne, že hvězdy jejichž hmotnost
je nižší než je osminásobek hmotnosti Slunce, hubnou právě touto cestou,
až skončí pod Chandrasekharovou mezí.
Hmota v jádru hvězd, které jsou těžší než je osminásobek Slunce,
se
proměňuje řadou jaderných reakcí na železo. Železo už není energetickým
zdrojem. Jakmile železné jádro hvězdy doroste k Chadnrasekharově mezi,
způsobí přitažlivost jeho atomů, že se zhroutí samo do sebe. Vznikne
neutronová hvězda. Kulečníková koule z této hmoty váží asi tolik,
co váží nejvyšší hora Země, Mt.Everest. Zbytek původní hvězdy je vychrlen
do prostoru. Promění se při této události na supernovu P7 II.
typu . (Jsou považovány za jeden z možných milníků vhodných k měření
vesmírných vzdáleností standardní svíčku.)
Chandrasekharova teorie se stala základem moderní astrofyziky.
Ten muž nezatrpknul, neurazil se, pracoval dál.
Roku 1937 začal pracovat na univerzitě v Chicagu. Téma hvězd hroutících
se do sebe opustil. Pak se zabýval pohyby hvězd v galaxii, přenosem
záření mezi hvězdnou a planetární atmosférou, vlastnostmi kapalin
a magnetického pole i elipsoidů. Dobré matematické porozumění
elipsoidům je užitečné pro porozumění galaxiím. Mezi r. 1974 1983
zkoumal černé díry, výsledek hroucení velmi hmotných hvězd, čímž se
vrátil k látce svého mládí. Sám mluvil o sedmi epochách svého
života, každou z nich uzavřel knížkou, kterou o ní napsal.
Dvacet let svého života věnoval vydávání časopisů astrofyziků Astrophysical
Journal . Kromě jiného tato dřina prokázala Chandrasekharovo mimořádné
jazykové nadání.
A jeho epocha poslední?
Věnoval ji překládání jednoho z nejdůležitějších a nejslavnějších
přírodovědeckých děl všech dob, Newtonových Principií (Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica, Matematické principy přírodní filosofie.)
Tato kniha, která je základním kamenem pochopení světa skutečnosti,
nikoli výkladem mýtů, pohádek, výmyslů, chyb, omylů, prostého nebo
záludného blábolu, vyšla r. 1687.
Ż Jeho pohled na vědu, jasnost, s níž píše i počet nových objevů ,
ukazuje na fyzikální a matematický vhled, jenž nemá obdobu ve
vědě jakéhokoli místa ani doby , ® napsal o ní Chandrasekhar.
Newton se podílel na vynálezu infinitesimálního počtu P8 , základních
teorií gravitace i optiky. Chandrasekhar zjistil, že v Principiích
jsou přehlédnuté objevy: například teorie gyroskopu P9 ,jenž
byl vynalezen až o dvě stě let později. Podle Chandrasekhara Newton
předešel o sto padesát let slavného francouzského astronoma Laplace.
Měl zato, že dokonalá znalost vstupních podmínek předpovídá znalost
celé budoucnosti systému, což překonal až vývoj matematiky a fyziky
na konce 19. a prvních desetiletí 20. století. P10 Ż Newton
není jen jedním ze dvou nebo tří největších vědců. Je jedním ze dvou
nebo tří největších intelektů všech dob, ať zkoumaly cokoli. Chcete-li
Newtona s někým porovnat, musíte mimo vědu , ®
pokračuje Chandrasekhar.
Jak popsal svůj tvořivý život?
Jako trvalý zápas s Ż vlastními niternými a často nepřekonatelnými
mezemi. ® Necelé dva roky před tím než zemřel, to mu bylo 83 let,
byl dotázán na plány, které má, až uzavře práci na Principiích.
Ż Poté, co dokončím Principia, vědecky pracovat nebudu. Jistě bych
mohl pokračovat prací, jejíž kvalita by byla pod mou úrovní. Proč
bych to dělal? Takže doba, kdy řeknu stop!, přijít musí.®
Podivníček
Neutronová hvězda se dá přirovnat k obrovskému atomovému jádru s
průměrem například 11 km. Atomové jádro měří přibližně 10 -14 m.
To je číslo, které by vzniklo, kdybyste jedničku dělili číslem, jež
má za svou jedničkou čtrnáct nul. Jde tedy o něco velmi malého.
Jako by byla
mezi těmito dvěma rozměry co do jader pustina. Mohlo by ji něco vyplnit?
Standardní model výstavby hmoty tvrdí, že všechna hmota sestává
z kvarků , které se různými způsoby spojují. Přišli na to Murray
Gell Mann a George Zweig. Jméno jim propůjčil Gell Mann na základě
verše z jazykově geniálního, leč poněkud nečitelného díla Jamese
Joyce, které se jmenuje Finneganovy plačky.
Spojováním kvarků vznikají tím známější Żelementární® částice, jimž
se podle jejich spinu, vlastnosti připomínající otáčení kuličky, říká
fermiony příkladem je proton nebo neutron. Proton nebo neutron
si je možné představit jako vak, v němž se volně hemží kvarky. Ven
z něj však nemohou. O kvarcích musím vyjmenovat několik suchých,
ale důležitých skutečností:
Kvarky mají zajímavá pojmenování :
u, z up, což anglicky znamená vzhůru,
d z down, to odpovídá slovu dolů,
s od strange , české slovo je podivný,
c, charm, to se překládá jako půvab,
t, od top, to je nahoře, ale někdy i truth, což znamená pravda,
b je z bottom, což je dno anebo beauty, krása.
Hmotu, s níž se běžně potkáváme, tvoří pouze dva druhy kvarků, u
a d . Proton sestává ze v dvou u kvarků a jednoho d.
Neutron je tvořen dvěma d a jedním u.
Kvarky jsou nositeli zlomkového, nikoli celého elektrického náboje.
U má náboj + 2/3, d má náboj 1/3. Z toho důvodu je
proton nabitý kladně (proton má kvarkové složení uud, 2/3 +
2/3 1/3 = + 1, zatímco neutron je bez náboje ddu, 1/3
+ ( 1/3) + 2/3 = 0. )
Všechny ostatní kombinace kvarků byly dosud zjištěny jen v částicích
s krátkým životem, které se rychle se rozpadají.
Co je známo o kvarku s ? Jeho náboj je 1/3. Jeho klidová
hmota je čtyřicetinásobkem klidové hmoty u a dvacetinásobkem
klidové hmoty d.
Proč vyprávím o těchto nudně znějících věcech?
Myslím, že nudné nejsou. Divím se, že ještě někdo nevymyslel kvarkovou
skládanku pro malé děti. Třeba by s ní měl před Vánoci obchodní
úspěch. Kvarky se uvnitř svého Żvaku® mohou vzájemně proměňovat prostřednictvím
slabé síly, jedné ze čtyř sil držících přírodu pohromadě (dalšími
jsou silná síla, držící pohromadě protony a neutrony v atomových
jádrech, elektromagnetická síla a gravitace neboli přitažlivost).
Slabá síla promění například kvark d na u , neutron ( udd )
se tím změní na proton ( uud
přitom se vyzáří elektron a
antineutrino).
Hlavní důvod, proč o tom mluvím, je, že teoretici dokazují možnost
existence podivné hmoty . Sestavovaly by ji známé kvarky u ,
d , připojil by se kvark s .
V roce 1984 napadlo Edwarda Wittena z Institute for Advanced Study
v Princetonu, že by chybějící hmota ve vesmíru mohla odpovídat
právě této podivné hmotě. Podivnou hmotu sice ještě nikdo nespatřil,
ale to nevadí Witten je teoretický fyzik. Příběh podivné hmoty
se podle něj začíná se odvíjet velmi krátce po Velkém třesku, ještě
před tím, než vznikla jádra lehkých prvků. Vesmír byl malinký, nesmírně
hustý a horký, tak horký a hustý, tedy s nesmírným tlakem, že
se v něm kvarky ještě pohybovaly volně. Witten si myslí, že by podivná
hmota mohla vzniknout právě v této kvarkové fázi a to v první
miliontině sekundy po Velkém třesku. Podle výpočtů by měla vytvářet
útvary s průměrem od jedné desetimiliontiny centimetru do deseti centimetrů.
Podivná hmota by byla velmi hustá hmota, takže by hmotnost těchto
útvarů měla kolísat mezi jedním tisícem až jednou miliardou tun .
Jak jim říkat? Nevím. Napadlo mne slovo podivníček , neboť angličtina
jim říká strangelets. Podivníčci by mohli vyplňovat onu Żpustinu®
mezi velikostí atomového jádra a velikostí neutronové hvězdy, ale
jisté to není. Jsou tak malí, že neodrážejí světlo, takže pozorovat
je přímo nemá být možné. I kdyby měli tvořit osm desetin vesmírné
hmoty.
Možná, že by se podivná hmota dala najít v neutronových hvězdách,
které zbyly po supernovách. Pokud by na tuto hvězdu dopadl podivníček,
začaly by se dít prazvláštní jevy. Neutrony jsou bez náboje, takže
by podivníčka neodpuzovaly. Podivníček je nositelem slabého kladného
náboje. Po průniku do nitra hvězdy by nasával neutrony svého hostitele.
Neutronovou hvězdu by změnil na hvězdu tvořenou podivnou hmotou za
dobu kratší než je minuta. Tak to vypočítala Angela Olintová z chicagské
university.
Neutronové hvězdy se otáčejí a vysílají pulzy elektromagnetického
záření. Připomínají chování majáku. Pulzy jsou nesmírně pravidelné,
tak pravidelné, že jde o jedny z nejpřesnějších hodin, které ve
vesmíru jsou. Těmto hvězdám se proto říká pulzary. V prvních
chvílích jejich objevitele skutečně napadlo, že by mohlo jít o signály
nějaké civilizace. Pokud by se neutronová hvězda skutečně změnila
na hvězdu tvořenou podivnou hmotou, začala by se točit daleko rychleji.
Byla by to hvězdička, která by se dokázala otočit za půl tisíciny
sekundy. Pokud by něco takového astronomové opravdu našli, měli by
skoro jistotu, že sledují útvar z podivné hmoty. Neutronové hvězdy
se takto rychle otáčet nedokážou.
Najdou jej?
Ještě si vybavíte názvy a náboje kvarků?
Jsou součástí úspěšné teorie, nazvané Ż Standardní model® .
Popisuje stavbu hmoty a vzájemné působení jejích stavebních součástí.
Základními stavebními kameny přírody jsou kvarky a leptony, říká
tato teorie.
Kvarky a leptony vytvářejí tři rodiny.
Svět, který známe, vytvořila jen první z nich.
Standardní model jsou ve skutečnosti dvě teorie.
První z nich mluví o tom , co a jak drží pohromadě atomová
jádra, je tedy popisem silné síly nebo silných interakcí a jmenuje
se kvantová chromodynamika .
Druhá sloučila popis elektromagnetického pole a jeho částic (nebo
vln) s popisem síly slabé, která odpovídá za proměny uvnitř atomových
jader, a říká se jí elektroslabá teorie.
Jestliže současní fyzikové a matematici říkají, že nějaká teorie
sice spoustu jevů a vztahů vysvětluje, některé však nikoli, říkají,
že je neúplná.
I tak úspěšná teorie hmoty, jakou je Żstandardní model® , je neúplná
teorie. Tak například z ní plyne, že některé jevy při velmi vysokých
energiích by měly probíhat s vyšší pravděpodobností, než je pravděpodobnost
1. Což není možné. Pravděpodobnost totiž může nabývat hodnoty pouze
od 0 do 1. Jestliže je pravděpodobnost události 0, pak zcela jistě
nenastane. Jestliže je pravděpodobnost události 0,5 pak v 50% případů
nastane, v 50% případů nenastane příkladem je házení mincí. Při
každém hodu je pravděpodobnost 0,5 že padne rub a 0,5, že padne líc.
Jestliže je pravděpodobnost události 1, pak zcela jistě nastane. Pravděpodobnost
tedy nemůže mít záporné hodnoty nebo hodnoty vyšší než 1.
Podobně je zvláštní, že náboj kvarků je zlomkový, zatímco náboj leptonů,
jejichž příkladem je elektron, je celistvý.
Mimoto nejnovější pokusy naznačují možnost , že kvarky nejsou
Żkonečným® stavebním kamenem hmoty, podobně jako jím nemusí být gluony ,
které jsou nositelem silné síly a přidržují kvarky pohromadě.
Možná, že existuje ještě něco menšího, Żhlouběji® v hmotě, která
by v tomto případě čím dál víc připomínala ruskou matrjošku.
Lidé, skály a neutrina
Neutrina se chovají jako správný duch. Tváří se, že skoro nejsou,
přestože fyzikové vědí, že jsou jich tři druhy: elektronové, mionové
a tau . Patří totiž k leptonům, to je šest Żdvojčat® kvarků. Mezi
leptony patří všeobecně známý elektron, dále mion a tau a jejich
tři právě jmenovaná neutrina. Neutrina nemají elektrický náboj, není
jisté zda mají nebo nemají nějakou hmotu , a jejich rychlost
se blíží rychlosti světla.
Neutrina s obyčejnou hmotou nechtějí mít téměř nic společného. Ohromné
množství jich chrlí supernovy, ale i naše Slunce. Vznikají při proměnách
atomových jader. V našem Slunci nejméně čtyřmi způsoby.
Dlouhou dobu už fyziky trápí to, čemu pan doktor Grygar říká neutrinový
skandál. Přístroje totiž zachytávají neutrin méně, než říkají výpočty.
Možná, že Slunce vyrábí neutrin méně než by mělo. Nebo se v něm
děje něco, čemu nikdo nerozumí, neboť výpočty i jejich pokusné ověření
se zdají v pořádku.
Anebo?
Nemohou se náhodou cestou proměňovat neutrina jednoho druhu na druh
jiný? Jestliže by detektory zachytávaly jen nějaký druh neutrin a
ostatní nikoli, mohlo by se v případě jejich proměny na ten druh,
který detektory nezachytávají, zdát, že je jich daleko méně, než ve
skutečnosti je.
Ż K čemu je tohle zkoumání je dobré? Nikdo mu přece nerozumí !®
, slýchávám stále častěji .
Že někdo něčemu nerozumí, není, myslím, důvodem k tomu, aby přestali
pracovat lidé, kteří problému rozumějí.
Základní svízelí lidského bytí je, že jak příroda, tak společnost
jsou zcela kontraintuitivní . Jinými slovy, chovají se podle
pravidel, která jsou v rozporu se Żzdravým selským® rozumem, naší
každodenní zkušeností. Kromě toho jsou tato pravidla známa jen velmi
nedostatečně. Jejich zvládnutí je náročné. Dá spoustu práce.
Ruku na srdce: kolik lidí chápe a umělo by svému sousedovi vysvětlit
principy teorie relativity, evoluční teorie anebo nejzákladnější pravidla
kvantové fyziky?
A kolik lidí by umělo vysvětlit základní pravidla hry světového hospodářství,
světa financí, politické moci a světových náboženství? Přestože
tato pravidla nepřímo nebo přímo kontrolují náš každodenní život,
jsou skrytá, za nátěrem bezprostředních starostí, potřebou zábavy
a odpočinku. Kolik lidí je na sklonku dne schopných a ochotných
namáhat se s pochopením jevů a souvislostí, na něž nemohou mít
bezprostřední vliv? Kolik citlivých, chytrých a vnímavých lidí se
dá ohloupit a zbavit tvořivosti vším možným, například sledováním
zcela umělých příběhů, které se skutečností nemají nic společného ,
a nepravdivých zpráv v televizi...
A přesto: v systému mechanické demokracie je každý dospělý voličem.
Má jeden hlas. Ať už chápe, jaké budou pravděpodobné důsledky jeho
hlasování nebo nechápe. Nechápe-li, nebo nechce-li pochopit, je snadno
ovladatelný pomocí slibů jednoduchých řešení i jednoduchými, snadno
pochopitelnými výklady. Zejména těmi, které mu sníží míru úzkosti.
K čemu je tedy dobré vědět, zda se neutrina na své cestě vzájemně
proměňují?
Jestliže se proměňují (fyzikové tomuto jevu říkají oscilace ),
pak podle jednoho ze základních zákonů kvantové fyziky musí mít dva
z oscilujících druhů odlišnou hmotnost. Zjištění, jak často se proměňují,
by mohlo vyřešit neutrinový skandál a určit jejich hmotu. Pokud
by jejich hmota byla bezpečně určena, znamenalo by to, že je na světě
přinejmenším část toužebně hledané chybějící hmoty , kterou
tak potřebují kosmologové pro svůj Standardní model Velkého třesku.
Nejde tedy o nic malého.
Jak by se to dalo zjistit?
Zkuste vyrobit proud mionových neutrin. Nechte je letět nějakou
drahou. Pak je zachyťte a podívejte se, kolik se vám tam objevilo
neutrin tau. Chytíte-li jich dost, máte to.
Jak se to dělá?
Návod je podobný receptu v kuchařce.
Vyrobíte proud protonů, kladně nabitých Żelementárních® částic (chcete-li,
říkejte jim jádra vodíku, protože jsou s nimi totožná) v přístroji,
který se jmenuje superprotonový synchrotron. Mají ho v CERNU, což
je evropská laboratoř fyziky částic na hranicích Švýcarska a Francie.
Protonový paprsek zaměříte na tyčinky, velké asi tak, jako jsou velké
cigarety, z prvku berylia. Náraz protonů na atomy berylia vytvoří
piony , to jsou částice tvořené jedním kvarkem a jedním antikvarkem
(každá částice má svou antičástici, s opačnými vlastnostmi).
Piony necháte letět 300 metrů dlouhým tunelem a to proto, aby se
mohly proměnit na miony (mion je těžší obdoba elektronu) a to,
oč vám jde mionová neutrina .
Dalším krokem je něco jako filtrace: na konci tunelu uděláte blok
ze železa. Ten zastaví všechno, co nepotřebujete to jest zbylé
protony, piony a miony. Mionová neutrina nezastaví, ta letí dál,
neboť, jak známo, neutrina nechtějí mít s hmotou skoro nic společného.
Necháte je letět dalších osm set metrů a vložíte jim do cesty dva
detektory. Jimi budete chytat neutrina tau , která podle vaší
teorie měla vzniknout z mionových neutrin mí .
Jeden z vašich detektorů se jmenuje CHORUS, tendruhý NOMAD.
CHORUS je něco podobného filmové emulsi, která naplňuje velkorysou
kameru. Obsahuje 800 kg bromidu stříbrného. Fyzici otevřou její vstupní
otvor, jako když se fotografuje. Jestliže váš fotoaparát pracuje dejme
tomu s rychlostí závěrky 1/100 sekundy, bude Żzávěrka® přístroje
CHORUS otevřená celý rok. Po roce bude část emulze vyňata. Fyzici
ji budou prohlížet mikroskopem, na který bude připojena televizní
kamera, obojí řídí počítač. A budou hledat stopy, které by mělo
zanechávat tau neutrino při srážce s atomovými jádry, která
jsou v emulzi. Buďto je najdou, nebo je nenajdou. Vědí, že se tam
může připlést mnoho dalších jevů, které mohou předstírat: Żjá jsem
tau® . Proto mají druhý detektor NOMAD. Ten elektronicky zaznamenává
trosky, které vzniknou při zcela ojedinělých srážkách neutrin s hmotou.
Počítejte, prosím, s tím, že vaše sítě na chytání tau neutrin
jsou značně řídké. Neutrina dokážou prolétnout zeměkoulí a nezanechat
stopu, jako když prolétne kulka vzduchem. Buď nemají hmotu nebo ji
mají velmi malou. A nemají elektrický náboj. Hmota je pro ně řidší
než je vzduch pro letící kulku. Váš přístroj vyrobí ročně 5 x 10 16
neutrin padesát tisíc milionů milionů. Oba detektory jich za
roční působení dokáží zachytit nanejvýš několik set tisíc a skoro
všechny z nich budou zase mionová neutrina. Jestliže se tam objeví
nějaké tau , pak jich bude nanejvýš několik desítek.
Vzpomínáte si na pohádku, v níž dal čaroděj hrdinovi nabírat rybník
cedníkem?
Příroda není zlý čaroděj. Vylíhli jsme se z ní a užasle sledujeme,
v jak velkých, malých a složitých měřítcích se dá (aspoň zčásti)
pochopit. Ale to je náš lidský problém, to není problém přírody. To
jenom my, lidé, máme sklon měřit všechno podle velikosti vlastního
těla a schopnosti pochopit složité soustavy. Na druhé straně
jestliže je život starý 3,5 miliardy let, naši bezprostřední vývojoví
přechůdci 5 7 milionů let, my sami čtyřicet tisíc let, civilizace
s písmem pět tisíc let, moderní věda, dejme tomu, čtyři sta let a
standardní model hmoty vznikl teprve v šedesátých letech našeho
století, není zač se stydět.
I tak malinký počet zachycených tau neutrin může být přeceněním,
jestliže je podíl proměňujících se neutrin malý. Nelze vyloučit, že
vzájemně se proměňující neutrina jsou velmi lehká, takže dráha, kterou
jim vaše kuchařka určila, je příliš krátká. Proto se nestihnou na
ní proměnit. Lovíte je totiž na vzdálenost asi jednoho kilometru.
Z výpočtů přitom plyne, že CHORUS i NOMAD chytnou neutrina na tuto
vzdálenost jen tehdy, bude-li jejich hmotnost alespoň 1 elektronvolt. P11
Jak by se to dalo obejít?
Něčím výkonnějším. Mohl by tím být nový urychlovač, který by společně
se starým vystřelil neutrina skalami zemského pláště na vzdálenost
732 km, a to do podzemní laboratoře v Gran Sasso, která je přibližně
uprostřed Itálie. V Gran Sasso se plánuje stavba dalšího detektoru
se jménem ICARUS. To má být nádrž s 15 000 tunami tekutého
vzácného prvku argonu. Argon je rovněž schopen zachytit neutrina.
A kdyby nestačilo ani tohle?
Pak by nezbylo než poslat neutrina napříč Zemí na vzdálenost 8 752
km, do Japonska. Staví se tam detektor se jménem Super Kamiokande.
To by však znamenalo, že v CERNU je nutné vyrazit další 600 m dlouhý
tunel ve skále a opatřit dva supravodivé magnety, které ohnou protonový
proud o 43 stupňů Żdolů® , aby to Japonsko vůbec trefil.
Super Kamiokande se teprve staví. A to v Kamioka, v dole, jenž
je asi 300 km severozápadně od Tokia. Počínaje 8. st. n.l. se tu těžilo
olovo, stříbro a zinek. Super Kamiokande bude ocelový válec obsahující
padesát tisíc tun ultračisté vody. Na vnitřním povrchu mu vědci rozmístí
11 200 fotonásobičů schopných zachytit nepatrné záblesky způsobené
průletem neutrin. Neutrina vyrazí některý elektron z oběžných drah
kolem atomů tvořících vodu. Vyražený elektron putující vodou ve stejném
směru jako neutrino, které to způsobilo, je zdrojem modravého Čerenkovova
záření. Změří-li se, kde a kdy Čerenkovovo záření narazí na detektor,
je možné spočítat jak dráhu tak energii příslušného neutrina.
Proč v dole? Skála nad detektorem je stínítko. Zachytává skoro vše,
co by se pletlo do měření. Například miony vznikající srážkami kosmického
záření s atomovými jádry horních vrstev naší atmosféry. Předpokládá
se, že Super Kamiokande zachytí
třicet slunečních neutrin
denně.
Čaroděj a nabírání rybníku cedníkem? Skoro.
V sousedství stavěného Super Kamiokande je jeho starší příbuzný, Kamiokande
II. Ten skrývá jen tři tisíce tun ultračisté vody. Přesto se s nimi
dostal do dějin vědy. 23. února 1987 zachytil spršku neutrin, vychrlených
supernovou vybuchlou ve vzdálenosti 160 000 světelných roků, mimo
naši galaxii. Byl to podpis události, která proběhla v době, kdy
ještě Homo sapiens sapiens , to jest my, na Zemi ještě nebyl.
Trvala deset sekund. Každým čtverečním centimetrem detektoru Kamiokande
II prošlo šedesát miliard neutrin. Zachytit se jich podařilo
jedenáct.
Přesto se v tom okamžiku narodil nový vědecký obor neutrinová
astronomie.
Jsou lidé v CERNU jediní, kteří se touto otázkou zabývají?
Nejsou, pracuje na tom několik dalších laboratoří.
Jsou možné jiné postupy k řešení otázky, než cesty, kterou jdou
lidé z CERNU?
Jsou, a velmi chytré.
Počátkem r. 1995 oznámili fyzikové z laboratoře v Los Alamos,
která je v americkém státu New Mexico, že se hmotnost neutrin pohybuje
mezi 0,5 5 elektronvoltů, to je asi stotisícina hmoty elektronu.
Kolik by byla hmota jednotlivých druhů neutrin? J. Primack a jeho
kolegové z Kalifornské univerzity mají zato, že výsledkům z Los
Alamos i Żchybějícím® neutrinům ze Slunce by nejlépe odpovídalo, kdyby
mionové tau neutrino měla hmotnost 2,4 elektronvoltu, zatímco
elektronové neutrino hmotnost menší. Co by to znamenalo?
Možné řešení Żneutrinového skandálu® , takže se Sluncem by bylo všechno
v pořádku. Ohromnou radost kosmologů, kteří by konečně získali aspoň
část skryté hmoty. Tu část, které říkají Żhorká® , protože se pohybuje
s rychlostmi blízkými rychlosti světla. (ŻStudená® skrytá hmota
by byla něco jiného. Co by to mělo být, se neví, aspoň něco z ní
by mohli být hnědí trpaslíci.)
Jenže...
Jenže James Hill, jeden ze čtyřicetičlenné skupiny fyziků pracujících
v Los Alamos, se domnívá, že se jeho kolegové mýlí. A že jsou
dobré důvody k odlišnému výkladu pokusných výsledků: bohužel říká,
že hmota neutrin prokázána nebyla...
Kdybudou známyspolehlivější výsledkynež ty, které jsou známy
dnes?
Snad na jaře roku 1997. To záleží na mnoha nepředvídatelných okolnostech.
Zejména na financování. Tedy konec konců na tom, jak bude jednotlivý
volič hlasovat. Jak se nechá ovlivnit. Které strany a tudíž politiky
zvolí. Jaký budou mít vztah k vědě a jejímu financování.
Co takový objev obyčejnému voliči přinese?
To vůbec nejde říct. Ještě méně jde říct, kdy to bude. Věda se tím
liší od mluvení politiků slibujících rychlá, jasná, jednoznačná, snadno
pochopitelná řešení problémů. A zbohatnutí všem lidem.
Zcela jistě něco přinese, protože každý objev dříve nebo později
vede k technickému využití. Kdo dokázal předpovědět počítačovou
revoluci v době objevu polovodičů?
Baryonová katastrofa?
Baryony jsou těžké elementární částice, například proton a neutron.
V poslední době se zjišťuje, že je jich ve vesmíru víc, než by jich
tam Żsprávně® , to jest podle standardní teorie Velkého třesku, mělo
být. Mnohým teoretikům to připadá jako Żbaryonová katastrofa® .
Součástí jejich teorie je pojem inflace neboli nafukování velmi raného
vesmíru, s nímž přibližně před patnácti lety přišel Alan Guth. Vesmír
měl mít ve chvíli, kdy začalo rozpínání, za sebou opravdu krátký život,
pouhých 10 -35 sekundy. Myšlenka nesmírně rychlého rozepětí
raného vesmíru pomohla vyřešit například otázku, proč je v něm v současnosti
hmota rozložena právě tak jak je, do nesmírně velkých útvarů tvořených
ohromným počtem galaxií, mezi nimž jsou Żprázdné® prostory.
Součástí nejjednodušší podoby inflačního modelu je Żplochý® vesmír,
v němž je právě tolik hmoty, kolik svou přitažlivostí zamezí rozpínání
do nekonečna. Toto množství, nějakým způsobem rozložené v celém
vesmíru, bylo pojmenováno Żkritickou hustotou® . (Poměr mezi kritickou
a Żskutečnou® , to jest naměřenou hustotou, se vyjadřuje řeckým písmenem
omega. V plochém vesmíru se tedy Omega rovná 1 (V tomto případě
se píše s velkým O). Jak jsem vyprávěl v kapitole o Hubblově
konstantě: pokud by byla tato hodnota menší než jedna, bude se vesmír
rozpínat do nekonečna. Pokud by byla větší než jedna, převáží po rozpínání
podmíněném Velkým třeskem přitažlivost a vesmír se zase smrští.)
Do této podoby teorie Velkého třesku také spadá představa, jak se
vodík vzniklý za nějakou dobu po Velkém třesku měnil na další lehké
prvky Żtěžký vodík® neboli deuterium, helium a lithium. Platí-li
tento model vzniku vesmíru, pak z výpočtů plyne, že ve vesmíru nemůže
být víc,než přibližně pět procent hmoty tvořené baryony. Z toho plyne,
že buď: 1. platí standardní model (v tomto případě vzniku vesmíru,
tedy Velkého třesku) a tedy Żchybí® asi tak devadesát pět procent
hmoty, což je důvod proč si tolik teoretiků i pozorovatelů láme
hlavu otázkou kde a co je hmota skrytá, i důvod, proč jsem vyprávěl
o hnědých trpaslících, neutrinech i podivníčcích, kteří by ji aspoň
zčásti mohli tvořit. Ovšem jen v případě, nepřistoupíme-li na existenci
jejích exotických, to jest pouze v modelech vypočítaných podob.
Jako jsou třeba wimpy (weakly interacting massive particles),
o nichž jsem vyprávěl v prvním Lenochodovi.
2. Nebo model neplatí a všechno je jinak.
Je všechno jinak?
V prosinci roku 1993 uveřejnili Simon White, Julio Navarro, Carlos
Frank a August Evrard v Nature zprávu o tom, že si prohlédli
hnízdo asi tisíce galaxií viditelných v souhvězdí Vlas Bereničin.
Z měření plyne, že součet jejich veškeré baryonové hmoty je nejméně
třikrát větší, než připouští standardní model Velkého třesku.
Protože šlo o výsledky měření jediného hnízda, byla naděje, že může
jít o výjimku. O pár měsíců později však vyšla práce jiných autorů,
která z podobného hlediska prozkoumala takových hnízd devatenáct.
Zjistilo se, že podíl jejich baryonové hmoty kolísá kolem patnácti
procent opět zhruba trojnásobek množství, plynoucího z předpovědi
standardního modelu Velkého třesku.
Zjištěné množství baryonové hmoty však závisí na hodnotě Hubblovy
konstanty. Rozpor mezi pozorováním a teorií by šlo zrušit, kdyby
byla její hodnota velmi nízká, tak asi kolem šesti. Pokles Hubblovy
konstanty pod hodnotu 14 by však znamenal, že baryonová hmota tvoří
víc než sto procent veškeré hmoty galaktických hnízd. Což samozřejmě
není možné. Stejně jako není možné, aby byl vesmír mladší, než jsou
jeho nejstarší hvězdy. Teoretici v současnosti navrhli několik řešení.
Všechna jsou sporná.
Zneklidňuje vás to? Nebo dokonce trápí? Chtěli byste vědět, jak se
věci mají jednoznačně a nevývratně?
To je ve vědě, alespoň v jejím nejniternějším jádru, jemuž se říká
základní výzkum, těžké. Nevývratné a jednoznačné věci se vyskytují
jenom v nějakém druhu dogmatiky . Pro vědu jsou všechny Żnevývratné
a jednoznačné® věci pouze (velmi) vysoce pravděpodobné.
Z poctivých, dobře podložených sporných řešení mívají vědci radost.
Vyřešení sporu může vést k objevu. Objevy jsou opět více nebo méně
pravděpodobným řešením problému, více nebo méně pravděpodobnou odpovědí
na nějakou otázku. Jsou však o krok dál. Přitom se samy ihned
stávají další otázkou. Je to jako doplňování mozaiky. Jako vlny poznání
běžící proti prostoru nepoznaného.
Jak jsou uspořádány ve vesmíru galaxie?
Galaxie, jako je naše Mléčná dráha, nejsou v prostoru jednotlivě.
Edmund Berstchinger z Massachusettského technologického institutu
(slavného MIT) mluvil na 186. zasedání Americké astronomické společnosti,
které proběhlo 11. 15. června 1995, o Żčalounění® tvořeném v prostoru
celými tisícovkami galaxií. Na vyobrazeních, která vzniknou trojrozměrným
mapováním na základě snímků z velkých teleskopů, jde o vlákna
a stěny táhnoucí se na vzdálenosti milionů světelných let. Mezi
nimi je prázdno. Připomíná to největší možnou pavučinu.
Jak takové útvary vznikly, když v raném horkém a malém vesmíru
byla, jak se předpokládá, hmota rozložena rovnoměrně?
Možná, že za to může gravitace. Napovídaly by tomu počítačové modely
kosmologů. Vycházejí z hmoty Żsprávného® druhu, jejíž počáteční
hustota kolísala v jistých mezích. Počítačová simulace pohybu milionů
částeček, z nichž by každá představovala kousek hmoty v raném
vesmíru, ukazují, že by se postupně mohly uspořádat nějaké takové
pavučiny uspořádat.
Otcem rovnic stojících v základech pavučinových modelů byl ruský
kosmolog Jakov Zeldovič. Přišel s nimi přibližně před čtvrt stoletím.
Kolísání hustot hmoty v raném vesmíru by se dalo přirovnat k drobným
vlnám na hladině rybníka. Modely tohoto druhu říkají, že mohlo rovnoměrně
rozloženou hmotu soustředit do ohromných plochých útvarů (kosmologové
se je nestydí nazvat palačinkami), které se postupně protáhly do vláken,
galaktických hnízd a jednotlivých galaxií.
Stejně dobře je možné, že scénář byl docela opačný. Možná, že kosmická
pavučina nevznikala roztahováním gigantických Żpalačinek® , ale Żodspodu®
, od nejmenších součástí, které se postupně shlukovaly do součástí
větších.
Nejnovější teorie začíná slučovat oba scénáře. Rozhodnuto však ještě
nebylo.
A co je v Żprázdnotách® mezi vlákny kosmické pavučiny? Prázdné vůbec
nejsou. Skrývají se v nich mračna vodíku. Možná, že v těchto temnotách
je tolik hmoty, kolik je jí v zářících galaxiích, ale nikdo to přesně
neví. Také není známo, zda jde o vodík, jenž zbyl po Velkém třesku
nebo zda se náhodou nejedná o plyn v okolí malých, nezřetelných
galaxií. Skupina badatelů pracujících s Hubblovým kosmickým teleskopem
objevila dvě taková mračna v jedné z bližších prázdnot kosmické
pavučiny a tvrdí, že v jejich blízkosti žádné nezřetelné nebo
trpasličí galaxie nejsou.
Jestliže vesmír kyne jako mazanec, v jehož těstě, neboli prostoru,
jsou galaxie hrozinky, měly by vzdálenější galaxie Żutíkat® rychleji
než galaxie bližší.
Prostá úvaha řekne, že galaxie nebo dokonce celá galaktická hnízda
jsou zdrojem ohromné přitažlivosti. Jestliže tedy není rozdělení galaxií
a jejich hnízd ve vesmíru zcela rovnoměrné, budou na sebe působit
vzájemnou přitažlivostí také nerovnoměrně. Plynulé Żhubblovské® rozpínání
tedy nebude tak docela plynulé. Tah ohromného galaktického superhnízda
bude popotahovat jiné galaxie nebo jejich hnízdo poněkud jiným směrem
než je plynulé rozpínání.
Vzpomínáte si, jak jsme někdy v osmé třídě kreslili vektory? Tah
jedním směrem se namaloval jako úsečka a velikost tahu byl počet
jejích dílků. Tah jiným směrem byl jiná úsečka, která měla s tou
první společný počátek a velikost jejího tahu byl dán také počtem
dílků. Pak se z konce obou úseček spustily kolmice a tam, kde
se proťaly, vznikl Żkonec® výsledného vektoru. Spojili jste jej se
společným počátkem a výsledný vektor byl hotov.
ŻHubblovské® rozpínání vesmíru podmíněné Velkým třeskem nesoucí galaktickou
hrozinku je jedna úsečka. Tah vyvíjený na hrozinku nakupením blízkých
větších hrozinek je druhá úsečka. Výsledný vektor si není těžké představit.
Už před časem si astrofyzikové něčeho podobného všimli v pohybu
galaxií, které jsou v blízkosti naší galaxie, Mléčné dráhy. Pohybují
se, jako by je přitahovalo obrovské nakupení hmoty skryté za jejím
jižním okrajem. Začalo se mluvit o Velkém přitahovači (Great
Attractor). Výpočty říkaly, že by měl být opravdu mohutný. Jeho hmotnost
byla odhadnuta na 5. 1O 16 , to je padesát trilionů našich Sluncí.
( V celé Mléčné dráze je asi 100 150 miliard hmotnosti Slunce,
Velký přitahovač by tedy odpovídal hmotě padesáti milionů Mléčných
drah.)
Je svízel, když všechno ukazuje, že v naší blízkosti je něco tak
ohromného a nikdo přesně neví, co to je, protože nám to zakrývá
Mléčná dráha. V určeném směru je sice spousta galaxií, ale hnízdo,
které by bylo vysvětlením tak velkého tahu, zjištěno nebylo.
Skupina astronomů vedená R.C. Kraanem-Kortewegem z pařížské univerzity
přišla na to, že by srdcem Velkého přitahovače mohlo být hnízdo galaxií
pojmenované Abell 3627. Je pouze devět stupňů od vypočteného středu
Velkého přitahovače, je nedaleko a je opravdu hmotné. Má mít 5.
10 15 hmoty Slunce.
Všechno, o čem vyprávím, vyžaduje pořádný kus dobré matematiky.
Matematiku musí někdo tvořit. Jak může vypadat život velkého
matematika?
André Weil
Weilův vlastní životopis The Apprenticeship of a Mathematician ,
což by se dalo přeložit například slovy Matematikova učednická léta,
vyšel r. 1991. Mimo odborné kruhy si jej skoro nikdo nevšiml. Porovnám-li
to se záplavami životopisů podprůměrných herců, pop-zpěváků nebo lidí,
kteří se štábem masérů, právníků, finančních poradců a dvěma psychology
někdy umějí praštit nebo kopnout do nějakého druhu míče, mám pocit
nespravedlnosti.
Neboť Weil byl geniální. A kromě toho poněkud dobrodruh.
Narodil se v Paříži, v roce 1906. Matematice propadl v průběhu
raného dospívání. Studium pařížské univerzity zakončil doktorskou
prací r.1928. Vyřešil v ní tehdy čtvrt století starý problém eliptických
křivek, s nímž přišel jiný matematický génius, Henri Poincaré.
Filosofii, která jej zaujala předtím, opustil brzo. Hladce prošel
všemi zkouškami, aniž přečetl jedinou ze základních, k povinnému
čtení doporučených knih.
Ż Zdálo se mi, že předmět, v němž se dá tak dobře prospívat,
přičemž sotva víme, o čem je řeč, sotva stojí za špetku respektu , ®
napsal o své zkušenosti. Weil filosofii opravdu nemiluje a zřejmě
ví proč. K zájmu některých filosofů o proslulý Gödelův teorem 12
poznamenal, že jde o matematický dokonalý důkaz, jehož filosofický
význam jej nezajímá. Stejně je mu lhostejná stará otázka filosoficky
laděných matematiků (či spíše matematicky laděných filosofů), zda
jsou matematické pravdy objevovány v tom případě by existovaly
jaksi mimo lidstvo, třeba ve světě idejí, jak si myslel starořecký
filosof Platón nebo vynalézány.
Matematickou tvořivost popisuje jako stav
Ż vytržení při zcela jasném vědomí, kdy jedna myšlenka následuje
druhou jakoby zázračně, stav, v němž se zdá hrát roli podvědomí,
ať už tento pojem vykládáme jakkoli. ®
Na dotaz, zda tato inspirace plyne z nějakého zevního, nebo dokonce
božského zdroje, odpověděl záporně. Ż Myslím, že je to tady , ®
prohlásil a dotkl se čela.
Přitahovala jej indická kultura, zejména hloubka Bhagavadgíty ,
která pro hinduisty znamená něco podobného, co obnáší Nový zákon pro
křesťany. Dva roky v Indii učil, počínaje rokem 1930. Weil měl celý
život ostrý jazyk. Zapletl se do přediva místních vztahů a nešetřil
jeho jemnosti, takže přišel o místo. Vrátil se do Francie, stal
se profesorem na univerzitě ve Štrasburku. To už se v Evropě prohluboval
hnědý, nacistický stín.
V polovině třicátých let Weil spolu s několika dalšími matematiky
založil skupinu, která se rozhodla zásadně předělat celou výuku matematiky
tím, že napíší nové učebnice podle svých představ. Pro soubor svých
prací si skupina vymyslela autora. Pojmenovala jej Nicolas Bourbaki .
Byl to vynikající, leč neexistující profesor matematiky ze stejně
neexistující východoevropské země, Poldavie. V roce 1939 Weila povolala
francouzská armáda. Weil utekl do Finska. Přiliš si nepomohl. Probudil
podezření, Finové očekávali sovětský útok. Takže skončil ve vězení
a Finové jej málem popravili. Naštěstí se prokázalo, že jde o francouzského
profesora matematiky, kterému se nechtělo rukovat.
Ż Mou základní, v zásadě správnou myšlenkou bylo, že coby voják
jsem naprosto k ničemu, zatímco v roli matematika bych k užitku
mohl být...byl jsem přesvědčen, že svět se Hitlerovi nemůže podat,
ale neuměl jsem si představit, že bych se toho účastnil , ®
prohlásil později. Finové Weila vrátili Francouzům. Ti jej obžalovali
z dezerce, takže znovu skončil ve vězení.
Prožil v něm šest měsíců a dokázal tam vypracoval jeden z úhelných
kamenů moderní teorie čísel teorem týkající se jisté Riemannovy
domněnky. Tenhle čin se stal zdrojem úžasu a vtipů. Když se o mnoho
let později dopustil v průběhu přednášky chyby, navrhl Weilovi jiný
proslulý matematik, aby se na chvíli vrátil do basy, neboť tam problém
vyřeší zcela jistě.
Z poražené Francie se Weilovi podařilo utéci do Anglie, následovaly
dva roky na Lehigh, to je univerzita v Pensylvánii. Weil je prožil
s pocitem pobytu v intelektuální pustině. Lehigh nazval
Ż druhořadou školou pro inženýry, přívěsek společnosti Bethlehem
Steel. ®
Kromě toho pro ni užívá pojem Ż nepojmenovatelné místo® .
Mezitím pozornosti odborníků neušlo, že Bourbaki musí být supergénius,
neboť píše klíčové učebnice z většiny základních matematických odvětví.
Roku 1949 napsal v ročence britské encyklopedie R. Boas článek,
v němž prohlásil, že Bourbaki neexistuje, a že jde o pseudonym.
Jistě si každý dovede představit, jak Weil takové osočení rozhořčeně
odmítl. Členové jeho skupiny začali roztrušovat, že neexistuje Boas.
Weil skupinu Bourbaki opustil koncem padesátých let. Za její největší
čin Weil považuje naplnění návrhu jedné z vůdčích postav oboru,
německého matematika Davida Hilberta z r. 1900, který řekl,
že je matematiku nutné postavit na pevnější základy.
V roce 1958 se Weil stal profesorem proslulého Institute for Advanced
Study v Princetonu. Začal se zabývat vztahy mezi aritmetikou, algebrou,
geometrií a topologií P13 . Říká se, že jsou to nejplodnější
směry výzkumu soudobé matematiky.
Pracovna mladého Eduarda Wittena, jednoho z klíčových teoretiků
superstrun, jehož někteří lidé považují za hlavu Newtonova kalibru,
sousedí s Weilovou pracovnou.
Povídali si spolu?
Jsou?Nejsou?
Černou díru nikdo neviděl. A nikdy, jak plyne z její povahy, ji
neuvidí. Co vlastně černé díry jsou? A co dokazuje, že jsou? Jaké
jsou důkazy, že nejsou?
Teoretici dokazují, že černé díry vznikají zhroucením hvězd, jejichž
hmotnost je přibližně osmi až stonásobkem hmotnosti našeho Slunce
poté, co spotřebovaly své jaderné palivo a proměnily své jádro na
železo. Jakmile je hmota tohoto jádra větší než je přibližně dvojnásobek
hmoty Slunce, neodolá gravitaci a zhroutí se samo do sebe česky
řečeno, smrští se.
Jestliže je hmotnost železného jádra menší, než je 1,8 násobek hmotnosti
Slunce jde o popel hvězdy, jejíž hmotnost byla menší než hmotnost
třiceti Sluncí hroucení skončí vznikem neutronové hvězdy. Proces
hroucení je zdrojem rázové neboli detonační vlny, která doslova odvane
zbytek hvězdy do prostoru, což se projeví jako supernova II. typu .
(I. typ supernov souvisí s chováním hvězd pojmenovaných bílý trpaslík.
Jako bílý trpaslík pravděpodobně skončí i naše Slunce. Uváděná čísla
neberte, prosím, příliš doslova. Jsou výsledkem práce H. Bethe a G.Browna
z Cornellovy univerzity a je běžné, že výpočty jiných astrofyziků
došly, docházejí a dojdou k číslům odlišným. Uvedl jsem je pro
znázornění představ z roku 1993.)
Jestliže byla hmotnost mateřské hvězdy vyšší než třicetinásobek
hmotnosti Slunce, získá její železné jádro hmotnost větší než 1,8
sluneční hmotnosti. Zhroucení tohoto zbytku se u neutronové hvězdy
nezastaví, protože jeho přitažlivost je příliš vysoká. Pokračuje do
černé díry, což má proběhnout v průběhu tisícin sekundy. Fantastická
přitažlivost jej stiskne pod takzvaný Schwarzschildův gravitační poloměr.
Kdyby se proměnila na černou díru naše Země, byl by její Schwarzschildův
poloměr menší než jeden centimetr. Černá díra s hmotností Slunce má
podle výpočtů tento poloměr asi tříkilometrový. Supermasivní černé
díry s hmotností miliardy našich Sluncí mají mít Schwarzschildův
poloměr asi tři miliardy kilometrů to je vzdálenost mezi Sluncem
a planetou Uranem. Gravitace způsobí, že z nitra Schwarzschildovy
sféry, což je prostor Żpod® stejnojmenným poloměrem, nemůže uniknout
žádný signál.
Na existenci černé díry je tedy možné soudit jen z přitažlivosti,
kterou působí na okolí. Jestliže by se tedy našla viditelná hvězda,
z jejíhož chování by bylo zřejmé, že obíhá cosi neviditelného, co
má velmi silnou přitažlivost, mohla by toto Żcosi® černá díra být.
Možný kandidát byl v naší galaxii zjištěn v souhvězdí Labutě (Cygnus
X-1). V blízké sousední galaxii, Velkém Magellanově mračnu, byl nalezen
kandidát další (LMC X-3). Na černou díru se soudí z toho, že hmota
neviditelného dvojčete viditelné hvězdy je větší, než může být hmota
hvězdy neutronové. Z místa dvojhvězdy, jako je Cygnus X-1 také tryskají
obrovská množství rentgenového záření. Předpokládá se, že jeho zdrojem
by mohlo být Żtření® přehřátých částic strhávaných z viditelné hvězdy
do neviditelné černé díry.
Pro možnost existence černých děr také svědčí chování jader aktivních
galaxií a jejich blízkých příbuzných, kvazarů, o nichž budu vyprávět
za chvíli. Důvodem je jejich energetický výkon. Převyšuje všechny
známé meze. Teorie předpokládá, že jsou nositeli Żústřední pohonné
jednotky® , kterou by mohla být otáčející se supermasivní černá díra.
Její hmotnost se odhaduje na hmotu několika milionů až několika miliard
hmoty Slunce.
Proti možnosti existence černých děr svědčí dvě soudobé teorie
vycházející z úpravy Einsteinovy teorie relativity, ale většina
teoretiků se k nim příliš nehlásí. Einsteinova obecná teorie relativity
dokázala od chvíle vzniku (1915) odolat všem pokusům o vyvrácení,
takže její úprava, zdá se, zatím nutná není.
Existenci černých děr nevyžaduje ani teorie vyslovená F. Hoylem, G.
Burbidgem a J. Narlikarem. Tito badatelé se domnívají, že vesmír
je v čase a prostoru nekonečný. Mají zato, že se v něm odehrávají
velké třesky v podobě Żmístních tvořivých událostí® ten náš se
měl dle jejich názoru odehrát před patnácti miliardami let. V případě
Żvětší® události tohoto druhu má hmota a energie proudit do nekonečného
vesmíru z kvantového vakua, tedy nicoty.
Jádra bouřlivě čilých galaxií, jimž se říká aktivní, jsou podle jejich
názoru dokladem Żtvořivých událostí® stejného druhu, ale menšího řádu.
I tajuplné zdroje záblesků gamma záření to je velmi pronikavé záření
tito vědci považují za drobounké kohoutky, z nichž do našeho
vesmíru proudí hmota.
Bylo by možné nějakým druhem přímého měření prokázat, že černé díry
skutečně existují?
Vznik černé díry je doprovázen tvorbou vln v gravitačním poli. Šíří
se v něm podobně, jako se šíří vlny na hladině rybníka, do kterého
padl kámen. Podobně by se gravitační pole rozvlnilo, jakmile by dvě
černé díry splynuly. Teoretici to přirovnávají k rozeznění zvonu
a šíření zvukových vln vzduchem. Gravitační vlny by totiž odpovídaly
vnitřní stavbě černé díry podobně, jako zvuk zvonu odpovídá kovu,
z něhož byl odlit, i jeho velikosti a tvaru. Pokud by se ovšem
takové vlny podařilo zachytit a rozlišit.
V současnosti se ve Spojených státech staví detektor gravitačních
vln jménem LIGO. Francouzi spolu s Italy stavějí menší VIRGO, britští
a němečtí vědci plánují ještě menší GEO-600. ESA (European Space Agency),
což je evropská obdoba amerického úřadu pro letectví a kosmonautiku,
uvažuje o vyslání detektoru gravitačních vln na oběžnou dráhu kolem
Země v roce 2015.
Je vidět, že gravitační vlny jsou horká stopa.
Co je LIGO?
LIGO znamená Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,
neboli Laserová interferometrická observatoř gravitačních vln.
Zní to hrozně? Neutíkejte, prosím. Podstata je jednoduchá. O to náročnější
a dražší je však provedení čtvrt miliardy amerických dolarů v roce
1993.
Dovedete si představit klidnou mořskou hladinu? Dejme tomu, že ji
něco pravidelně rozvlní. Každá vlna má vrchol a prohlubeň. Setkají-li
se vrcholy dvou vln, Żsečtou se® . Setká-li se vrchol jedné vlny s
prohlubní jiné vlny, Żodečtou se® . Thomas Young něčím podobným dokázal
na samém začátku 19. století, že světlo je vlnění. Propustil světelné
paprsky dvěma úzkými štěrbinami na stínítko.
Ż Jestliže je světlo z kuliček , ® uvažoval, Ż objeví
se na stínítku dva světelné body® . Objevily se tam však světlé
a tmavé proužky. Ż Je to podobné, jako s vlnami na vodní hladině , ®
napadlo jej, Ż světlé proužky se objevily tam, kde se světelné
vlny sečetly. Tmavé v místech, kde se odečetly. Světlo tedy musí mít
vlnovou povahu . ®
Sečítání a odečítání vln se říká interference . Platí pro
celé spektrum elektromagnetického vlnění. Zjednodušená představa říká,
že toto vlnění je projevem chování elektromagnetického pole. Podobně
jako je vlnění vodní hladiny projevem chování nějaké vrstvy vody.
Einsteinova teorie obecné relativity říká, že přitažlivost je projevem
zakřivení časoprostoru. Neumíte si to představit?
Zkuste mírně napnout širší část punčocháčů. Poproste někoho, ať do
ní dá těžší kouli, třeba kulečníkovou. Punčocháče se protáhnou a v místě
zatížení se prohnou.
Látka punčocháčů je časoprostor. Koule, která ji prohnula, je třeba
velmi hmotná hvězda. Dovedete si představit nesmírně těžkou kouli,
která by si utrhla část látky punčocháčů a celá se do ní zabalila,
nicméně by i nadále tahala za látku zbylou? Podobně zachází s časoprostorem
černá díra.
A teď si představte, že se díváte na širší část obrovských punčocháčů
sahajících bůhví kam. Někde daleko na ně spadne pořádně těžká koule.
Látka se rozvlní. Vlny k vám doběhnou a máte-li na to přístroj,
změříte je. Vlastnosti vln budou odpovídat jevu, který látku rozvlnil.
Předpokládá se, že podobně rozvlní časoprostor splynutí dvou černých
děr. Vlnění látky odpovídá šíření gravitačních vln.
(Dokážete-li si představit punčocháčovou látku čtyřrozměrně, to jest
výšku, šířku, délku a k tomu čas, coby rozměr čtvrtý, bude vaše
představa Einsteinově obecné teorii relativity o něco bližší.)
Pokud LIGO vznikne, bude jedním z nejnáročnějších a nejjemnějších
přístrojů, které kdy za účelem měření vznikly.
Jak má pracovat?
Představte si sčítání a odčítání neboli interferenci dvou světelných
paprsků, jejichž zdrojem je laser. Laser paprsek vypálí a hranol jej
rozdělí do dvou dostatečně dlouhých, na sebe vzájemně kolmých ramen.
V každém z nich necháte rozdělený paprsek opakovaně běhat mezi
zrcadly. Pustíte-li je na detektor, který je vlastně něco jako Youngovo
stínítko, vytvoří v něm nějaký interferenční obraz.
Pozor: ramena, kde rozdělený paprsek běhá, jsou na sebe kolmo.
A běhá tam opakovaně, to jest dostatečně dlouhou dobu.
A teď: někde ve vesmíru došlo k události, která je zdrojem gravitačních
vln. Například srážce dvou neutronových hvězd nebo splývání dvou černých
děr. Je jedno, kdy se to stalo, gravitační vlny se šíří rychlostí
světla, záleží na tom, že právě dorazily k ramenům vašeho přístroje.
Jsou změnou (zkroucením, zavlněním...) časoprostoru. Osloví
každé z ramen jsou na sebe kolmo trochu jinak. Výsledkem bude
změna interferenčního obrazu na detektoru.
Aspoň takhle si lov na gravitační vlny představují lidé, kteří LIGO
navrhli.
Kde je svízel? Strašná, nejstrašnější svízel?
Gravitace sice působí na dálku a dovede být mohutná, ale její vlnka
je něco nesmírně nepatrného. Silná gravitační vlna, přicházející
buď z velmi mocné nebo blízké gravitační události, by posunula
měřící zařízení o vzdálenost milionkrát menší než je průměr atomu.
Tak. A tohle zkuste změřit.
Ramena vašeho zařízení jsou roury širší než metr. Jsou dlouhá čtyři
kilometry. Je z nich vyčerpán vzduch. Patrně stačí, aby někdo jemně
kýchl ve vzdálenosti jaké vlastně? a vaše zařízení to zachytí.
A to nemluvím o jakkoli nepatrném zemětřesení. Přitom není jisté,
zda je i takto citlivé zařízení dostatečně citlivé právě vůči tomu,
co má ulovit.
Lidské napětí kolem tvorby takového přístroje je nepředstavitelné.
Jeho zdrojem je cena i nejistota, kterou podmiňují nejasnosti (
je to dostatečně citlivé?, pakliže je, nezaniknou gravitační vlny
v šumu podmíněném čímkoli jiným?). Na druhé straně je lákavá možnost
objevu s nejzákladnějším významem pro fyziku, kosmologii i filosofii.
Důsledkem jsou, jako v každé lidské skupině, která se dostane
do podobné situace, srážky. Ronalda Drevera, jednoho z jejích členů,
stály místo.
Jasnější než tisíc galaxií
Ż Jasnější než tisíc sluncí... ® je část verše ze zmíněné indické
Bhagavadgíty. Nebojte se ji číst, i když nejde o nic snadného.
České vydání doprovází dobrý komentář, z něhož ji pochopíte. Verš
popisuje jednu z vlastností boha. Prý jej citoval Robert Oppenheimer,
když v ranním šeru dne 16. 7. 1945 v poušti nedaleko města Alamogordo,
v Novém Mexiku, spatřil záblesk výbuchu první atomové bomby. Byla
jeho dítětem, vedl výrobu.
ŻPrůměrná® galaxie obsahuje kolem 100 miliard hvězd, obrazně řečeno
sluncí nejrůznějšího druhu. Co může zářit víc než tisíc galaxií?
P14
Jmenuje se to 3C 273 a je to kvazar, celým názvem kvazistelární
radiový zdroj. Kvasi- znamená Żjako® nebo Żněčemu podobný® , stelární
je hvězdný, neboli jde o radiový zdroj podobný hvězdě. Kvazary jsou
jednou z hranic vědeckého poznání, které vyjmenoval roku 1994, v čísle
vydaném k stopětadvacátému výročí svého vzniku, světový vědecký
časopis Nature .
Proč jsou kvazary tak zajímavé?
Označení 3C 273 znamená číslo 273 ve třetím cambridgeském katalogu
radiových zdrojů. Kvazar vypadal zcela nenápadně, jako průměrně jasná
hvězdička v souhvězdí Panny. Roku 1962 se zjistilo, že tahle nenápadná
hvězdička, kterou se podařilo na fotografických deskách zachytit již
před více než sto lety, je mohutný zdroj radiových vln. Maarten Schmidt
z palomarské observatoře v roce 1963 dovodil, že jeho signály
přicházejí ze vzdálenosti tří miliard světelných let. Zpočátku si
jen málokdo uměl představit, že má pravdu. Takový výkon a z takové
vzdálenosti? Co by bylo zdrojem jeho energie? Ale v dalších letech
byly objeveny kvazary další. V současnosti se mluví o tom, že
je jich více než tři miliony. Některé dokonce ještě výkonnější než
3C 273. Takže pochybnosti umlkly. Platí-li výpočty, k nimž dospěl
T.J. Courvoisier a E.I.Robson, pak 3C 273 září víc než tisíc galaxií,
z nichž by každá obsahovala sto miliard hvězd. Nadto patrně září v
celé šíři spektra elektromagnetického vlnění, od nejkratších vlnových
délek odpovídajících gamma záření, přes záření rentgenové neboli X
paprsky, ultrafialové, viditelné světlo, infračervené záření až k radiovým
vlnám. Zářivý výkon 3C 273 kolísá. V jediném dni dokáže stoupnout
tak, jako by se v něm každou sekundu zažehovalo deset milionů
našich Sluncí. Na druhé straně dokáže jeho výkon docela stejně poklesnout.
V souvislém spektru elektromagnetického záření 3C 273 je možné najít
místa, kde je intenzita záření podstatně menší. Říká se jim absorpční
čáry. Vznikají tím, že plyn mezi zdrojem záření a pozorovatelovým
přístrojem pohltí záření s nějakou vlnovou délkou. Na druhé straně
se v něm dají najít místa, kde je intenzita záření vyšší. Těm se
říká emisní čáry. Mohou vzniknout například tím, že plyn mezi zdrojem
záření a pozorovatelovým přístrojem část záření pohltí, ale vzápětí
ji vyzáří znovu, s poněkud jinou vlnovou délkou. Jsou to vlastnosti
elektromagnetického spektra, co pomáhá odlišit kvasary a aktivní galaxie
od obyčejných galaxií. P15
Z vlastností emisních čar ve spektru kvazarů se dá usoudit, že se
oblaka plynu v jejich obalech pohybují rychlostí několika tisíc
kilometrů za sekundu. Soudí se, že za tak rychlý pohyb odpovídá mohutná
přitažlivost. Z dalších měření plyne, že jádro kvazarů je s ohledem
na zářivý výkon celku malé. Většina odborníků si proto v současnosti
myslí, že jediný objekt, který by byl takto malý a zároveň by byl
zdrojem tak obrovské přitažlivosti, může být pouze černá díra. To
její přitažlivost hltá z okolí hmotu, která do ní nezadržitelně
padá. Gravitační energie padající hmoty se přitom proměňuje na záření.
Z výkonu 3C 273 se soudí, že během jediného roku spolkne hmotu odpovídající
hmotě několika Sluncí.
Je možný i jiný výklad tak ohromného množství energie vydávaného
kvazary?
R. Terlevich z Královské observatoře v Greenwichi a B. Boyle
z univerzity v Cambridge si myslí, že zdrojem energie alespoň některých
kvazarů by mohl být současný vznik a zánik velkého počtu hvězd v jádrech
mladých galaxií. Obnovili tím starý nápad, kterým se vysvětloval výkon
kvazarů brzy po jejich objevu. Předtím, než jej nahradila myšlenka
vykládající výkon kvazarů vlastnostmi černých děr, na níž přišel roku
1969 D. Lynden-Bell, také z Cambridge.
Nové galaxie vznikají gravitačním smrštěním prachu a plynu. V jejich
nitru se rodí víceméně současně horké, velmi hmotné hvězdy. Největší
z nich, s hmotností asi 25 60 Sluncí, by mohly spotřebovat své
palivo v průběhu pouhých tří až čtyř milionů let. Poté skončí jako
supernovy. Kvazarem se stane právě tato část galaxie. V astronomickém
měřítku tento víceméně současný hromadný výbuch spolu s hvězdným
Żvětrem® , jehož podstatou jsou vymršťované části obalů zbylých hvězd,
by měl vytvořit v horkém mezihvězdném plynu dutinu. Ionizovaný P16
plyn by mohl být zdrojem radiových vln vysílaných některými aktivními
galaxiemi.
Po první vlně výbuchů nejhmotnějších hvězd by měla následovat vlna
další. A to hvězd, jejichž hmotnost se pohybuje mezi osmi pětadvacetinásobkem
hmoty Slunce. Těch je daleko větší počet než v předešlém případě.
Galaxie by tak dosáhla nejmohutnějšího zářivého výkonu pouhých deset
milionů let po svém vzniku.
Většina odborníků však pochybuje. Jsou přesvědčeni, že současné výbuchy
ani tak velkého počtu hvězd na zářivý výkon kvazarů prostě nestačí.
I sám Boyle říká, že domněnka, na jejímž vzniku se podílel, některé
rysy kvazarů nevysvětluje. Střed některých kvazarů například chrlí
nápadné výtrysky materiálu, jenž je zdrojem radiových vln. Nebo kolísání
emisí v rentgenové části spektra, které probíhá v době kratší
než několik minut. Pouze astronomicky malý objekt dokáže měnit svůj
jas s takovou rychlostí. Černá díra přitahující hmotu z okolí
je velmi dobrým výkladem. Jádro galaxie s vybuchujícími hvězdami
by muselo být podstatně větší.
Myšlenková past aneb co bylo před Velkým třeskem?
Vyprávěl jsem o potížích s Hubblovou konstantou. O tom, co by
například mohla být skrytá hmota a kde by se mohla skrývat. Také
jste již četli o hnědých trpaslících, podivníčcích i neutrinech.
Všechno svým způsobem směřovalo k otázce, jak vesmír vznikl.
Většina kosmologů, vědců zabývajících se otázkou kdy a jak vznikl
vesmír, má za to, že vznikl před deseti až dvaceti miliardami let
Velkým třeskem, jemuž se v angličtině říká Big Bang. Bylo to původně
posměšné označení. Ujalo se stejně, jako se ujalo slovo impresionismus
pro známý směr v malířství. Impresionismus bylo původně rovněž
posměšné slovo.
Jakmile se řekne Velký třesk a kosmolog popíše, co se začalo dít
několik nepatrných okamžiků po jeho začátku, spousta lidí se zeptá,
proč nechce mluvit o těch nepatrných okamžicích anebo o tom, co
Velkému třesku předcházelo.
Ż Zákony fyziky neplatily , ® odpoví kosmolog, Ż tlaky
a teploty byly příliš vysoké . ® Dál se většinou nechce
bavit. Pamatuje si větu svého učitele Issaca Newtona (1643 1722):
Ż Hypotheses non fingo® . Netvořím domněnky. Česky řečeno
nevymýšlím si. Rozumím tomu až sem. Až sem je možné domněnky zkoumat
prostřednictvím pokusů a modelů. Dál ne.
Rozmluva obyčejně utichne. Ale neutichne tím zvědavost a s ní otázka
co bylo předtím?
To je typicky lidská, možná špatně položená otázka. Proč by mohla
být špatně položená?
Protože naše mozky jsou postavené a činné tak, že ve všem hledají
nějaký smysl. Ten smysl, který jsme schopni pochopit. Když to přeženu,
může naše hledání často připomínat vtip o muži, který za noci hledal
ztracenou peněžku ve světle ve světle pouliční lampy. Na otázku, kde
peněžku ztratil, ukázal prstem do tmy a řekl:
Ż Tam někde.®
Ż Proč ji tedy hledáte zde?®
Ż Protože je tu vidět,® odpověděl muž. Přesto nám hledání smyslu
jevů pomohlo přežít lépe, než našim
vývojovým bližním, kteří to nedokázali. V části o nejsložitějším
světě, v kapitole o vývoji oka, budu vyprávět, jak je tato činnost
naší velikostí i naším omezením proto, že velmi snadno najdeme smysl
i tam, kde žádný není. Do logického celku často pospojujeme jevy,
které k sobě nepatří. A máme pocit, jak dobře jsme vysvětlili
to, co zkoumáme.
Uznáváme-li, že vesmír vznikl Velkým třeskem, pak by otázka co
bylo předtím , mohla být špatně položená proto, že sám čas vznikl
až s touto
událostí. Před vznikem času, tedy před Velkým třeskem, nemohlo být nic.
Každé vysvětlování je druh logického řetězu. Začínáme u posledního
článku a jdeme zpátky. V krátké době zjistíme, že v tomto případě jde o myšlenkovou past, protože
náš řetěz buď:
1. jde do nekonečna, neboť každý jev, jak předpokládáme, má nějakou příčinu (filosofové téhle
Żcestě do nekonečna® říkají regressus ad infinitum), takže na Żprapříčinu® nepřijdeme,
nebo:
2. jev musel někde, u něčeho nebo někoho začít. Tak nám to aspoň říká činnost našeho mozku
jmenující se myšlení. Skončíme tedy u něčeho Żdaného®. Asi tak daného, jako si matematik
zadává axiom: Żnechť je...® Skončíme u daného prapočátku nebo zdroje Všeho, ŻPrapříčiny®.
Někteří lidé věří (často si z toho důvodu myslí, že vědí, protože si pletou pocit jistoty plynoucí z
pevné víry, s pocitem jistoty, který je dán jen mírou pravděpodobnosti plynoucí z ověřitelného
poznání přírody a člověka), že tímto prapočátkem nebo zdrojem je bůh.
Otázka z koho, čeho a proč vznikl bůh se neklade. Bůh je Żdaný®, podobně jako je Żdaný®
jakýkoli matematický axiom. Někteří fyzikové si podobným způsobem představují existenci na času
a prostoru nezávislých fyzikálních zákonů.
Základním problémem teorií boha, neboli teologií, však je, že se bohu připisuje řada rozmanitých,
často neřešitelně rozporných vlastností podle toho, jaký druh teologie Jej ( Ji nebo To) popisuje.
Teologie jsou velmi rozmanité -- katolická, protestantská, islámská se svými různými větvemi,
hinduistická se svými snad nesčetnými podobami, dále existuje řada teologií (a kosmologií)
takzvaných přírodních národů...
Věřící všech náboženství bývají pevně přesvědčeni, že jedině jejich teologie je správná, aniž se -kromě pocitu víry -- dá kterákoli ověřit. Co z toho v minulosti plynulo a znovu plyne, jsou -- kromě
jiného - náboženské války.
Jiní lidé se domnívají, že prapočátkem byla, je a může být pěna z časoprostorových bublin, na něž
se vztahují čarodějnicky působící pravidla kvantové fyziky. Na úrovni 10-35m totiž v očích
kvantové fyziky tvoří časoprostor něco podobného pěně. Některá z jejích bublin se může trochu
rozepnout. Potom buď zase zmizet v pěně anebo se zahřát na teplotu Velkého třesku a začít se
rozpínat dál. Udělá si svůj velký Żmakroskopický® časoprostor. Vznikne nový vesmír.
Ale důvod, proč se to stane, není jasný. Prostě se to, dejme tomu, stane. Takové události se říká
kvantová fluktuace. Z Żnicoty® se bez důvodu vylíhne Żněco®, co do ní buď zase zmizí anebo se
vyvíjí dál. Kvantové fluktuace se považují za nejhlubší vlastnost přírody. Nenašel jsem jejich dobré
zdůvodnění. Kvantovými fluktuacemi se vysvětluje řada jevů, s nimiž kvantová fyzika pracuje, jevů
podstatně Żmenších® než je vznik vesmíru.
Možná, že se za nebo pod pojmem kvantových časoprostorových bublin skrývá ještě něco
jemnějšího a složitějšího. Například jevy popisované teorií strun, o níž budu teprve vyprávět.
Lidé, kteří si myslí, že je vesmír v času a prostoru věčný a v nějakých obdobích v něm dochází k
Żmístním Velkým třeskům®, například F.Hoyle a další, při kterých se rodí hmota, na tom nejsou co
do kvality výkladu o mnoho lépe. Předpoklad, že něco existuje věčně, mnoho nevysvětluje. Je to
podobný předpodklad, jaký je předpoklad jedné z vlastností božích. Základním a podle všeho
neřešitelným problémem většiny modelů časoprostorově nekonečného vesmíru, které do něj z
Żnicoty® nedodávají látku a energii, je entropie, fyzikální jev popisovaný 2. termodynamickým
zákonem.
Co je entropie?
Vše, co je kolem nás, hvězdy, Země, zejména pak všechny podoby
života, je nějakým způsobem tvořeno látkou, energií ( a informací), je nějakým způsobem
uspořádáno. Hvězdy, planety, města i lidé zestárnou a přejdou do stavu méně uspořádaného -- pro
lidi to znamená smrt. Fyzik řekne, že ve všech (uzavřených) soustavách s časem roste míra
neuspořádanosti neboli roste entropie. Stav soustavy se začne blížit tepelné rovnováze s prostředím.
Jestliže by byl vesmír v čase a prostoru nekonečný, vzrostla by míra jeho neuspořádanosti před
dobou, která se rovněž blíží nekonečnu, natolik, že by byl tepelně rovnovážný. Před časem se
takovému stavu říkalo tepelná smrt. Entropie by v tomto vesmíru dosáhla nejvyšší možné míry.
Jenže z pozorování a naší vlastní existence plyne opak: vesmír je v některých místech značně
uspořádaný. Takže za uvedeného předpokladu nemůže být v čase ani prostoru nekonečný.
Z toho na současném stupni poznání plyne, že:
1. je možné vzdát uvažování a zkoumání otázek spjatých se vznikem vesmíru a připustit, že mimo
vesmír nebo v něm je První hybatel, První příčina, Svazek fyzikálních zákonů neboli bůh, jenž se
dál nezkoumá - v tomto případě by šlo o něco podobného jako je zavedení matematického axiomu.
2. Vypustit bod 1. z mysli a vzít fyzikální zákony jako holou skutečnost, na kterou se dál neptáme.
Což je podobné, jako bod 1.
3. Uvážit možnost existence mnoha vesmírů, vzájemně ze sebe pučících, jak to navrhuje A.Linde a
L.Smolin, o čemž jsem vyprávěl v předchozím Lenochodovi. Tato teorie je zcela otevřená.
4. Chápat fyzikální zákony jako nejlepší dosavadní prostředek, který lidské mozky vynalezly k
popisu přírody, a pochopit současnou nejhlubší fyzikální úroveň -- kvantové fluktuace -- jako jev,
jenž dosud nemá dobré vysvětlení.
Vidíte, že s odpovědí na dětskou otázku -- kde se vzal svět -- na tom nejsme nejlépe. Někteří lidé
říkají, že se na dětské otázky tohoto druhu nikdy nepodaří najít odpověď, která by uspokojila
všechny lidi. Jedním z lidí, kteří se pokusili najít část odpovědi na tyto otázky je Sir Fred Hoyle.
Sir Fred Hoyle
Podle všeho byl F. Hoyle mužem, jenž r. 1950 v programu BBC začal pro teorii vzniku vesmíru, s
níž dodnes nesouhlasí, razit posměšně myšlený termín Big Bang. Již jsem se zmínil, že se obvykle
se překládá slušně jako Velký třesk, ale Hoyle jej zřejmě cítil spíše jako ŻVelkou šlupku®, případně
ŻVelkou trhu®.
Sám společně s T. Goldem a H. Bondim vyslovil r. 1948 teorii setrvalého nebo rovnovážného
vesmíru (steady state cosmos). Plyne z ní, že vesmír nemá začátek, a tudíž ani nebude mít konec.
Jejich teorie žila krátce, do r. 1965. To bylo objeveno zbytkové neboli reliktové záření považované
za pozůstatek kosmické teploty Velkého třesku. Asi tak, jako byste citlivým teploměrem zjistili, že
ve zcela vychladlé místnosti, která je někde v severním Grónsku, je přece jen o nepatrný zlomeček
tepleji, než je v okolním prostředí. (To je nepřesné přirovnání, vesmír není chalupa v nějakém
prostředí. ŻProstředím®, vůči kterému se měří, je teplota označovaná nula stupňů Kelvinovy
stupnice, což odpovídá přibližně -- 273 stupňů Celsiovy stupnice. Nižší teplota ve vesmíru možná
není.)
Teorie setrvalého vesmíru, jak jsem řekl, má zato, že se v rozpínajícím prostoru hmota tvoří Żz
ničeho® (kosmologové tomu říkají
vakuum) a zaplňuje prázdnotu vznikající mezi galaxiemi. Vypadá to prapodivně? Máte pravdu. Ale
o nic méně prapodivně, než sám Velký třesk, kde se všechno vylíhlo najednou, také Ż z ničeho.®
Fred Hoyle o tom řekl, že chybou jeho původní teorie byla představa, že je Żkohoutek trvale
otevřený naplno.® Nyní si myslí, že je Żkohoutek skoro pořád uzavřený, ale pokud se otevře,
následuje potopa.® (Hoyle se touto úvahou brání důsledkům 2. termodynamického zákona.)
Roku 1988 vytvořil spolu s G Burbidgem a J. Narlikarem upravenou podobu teorie z r. 1948. Plyne
z ní, že se v naší části vesmíru naplno otevřel kohoutek před patnácti miliardami let. Za důkaz své
teorie považují autoři kvazary, aktivní galaxie i zdroje intenzivních zášlehů gamma záření.
Nesouhlasí s názorem, že v srdci kvazarů, o nichž bude řeč, jsou superhmotné černé díry. Myslí si,
že jsou to místa, jimiž do našeho vesmíru tryská látka i energie. Kvazary a aktivní galaxie jsou
podle autorů Żudálosti tvoření®.
Hoyle nesouhlasí s výkladem klasického myšlenkového pokusu kvantové fyziky, jenž se jmenuje
Schrödingerova kočka. Pokus vypráví o kočkce zavřené v neprodyšné bedničce. Spolu s ní tam je
nádobka s prudkým jedem a radioaktivní látka, jejíž rozpad ovlivňuje zařízení, které nádobku
rozbije. Jak známo, rozpady atomů jsou zcela náhodné, ničím neovlivnitelné. Máte rozhodnout, zda
bude při otevření bedničky kočka živá nebo mrtvá.
Ż Záleží na tom, zda se některý z atomů izotopu již rozpadl nebo nerozpadl,® zní odpověď
zdravého selského rozumu, Żtakže bude buď živá nebo mrtvá.®
ŻAni živá, ani mrtvá,® zní podivuhodný výklad kodaňské školy kvantových fyziků vedených
Nielsem Bohrem, Żbude to akt vašeho pozorování, který rozhodne, zda bude kočka živá nebo ne.®
Podivný způsob myšlení? Jen na první pohled. Příklad s kočkou má přiblížit nesčetněkrát ověřenou
skutečnost. Zjišťujete-li například chování fotonu, záleží na vašem způsobu měření, neboli způsobu
pozorování, bude-li se chovat jako kulička nebo jako vlna. (Kočka bude živá nebo mrtvá.) Čím
přesněji změříte polohu například elektronu, tím méně přesně určíte jeho hybnost.
Nejmenší svět je neurčitý svět, říká kvantová teorie, o jeho vlastnostech se rozhoduje pozorováním,
pokračuje. (Má samozřejmě na mysli vědecké pozorování.)
ŻNesmysl,® namítá Fred Hoyle, Żnabídnu vám svou podobu Schrödingerovy kočky. Představte si
50% pravděpodobnost, že nad Londýnem vybuchne jaderná zbraň, a kameru, která to sleduje z
bezpečné vzdálenosti. Kdo rozhodne, že Londýn zanikl nebo nezanikl? Chemické látky v citlivé
vrstvě filmu?® P18
Přesto se Hoyle domnívá, že svým způsobem lidské vědomí rozhoduje o stavu vesmíru tím, že jej
zkoumá:
ŻJe to jediná věc, která má smysl, nejste-li zastáncem Everett-Wheelerovy teorie, podle níž vesmír
při každém kvantovém rozhodnutí zplodí množinu nových vesmírů. Pokud je to pravda, musí
existovat ohromný počet nebystrých vesmírů.® Hoyle pokračuje: ŻV každém z nás působí kousíček
Boha. Jsme jeho
pozorovací přístroje. Naším prostřednictvím pozoruje vesmír.®
Není pobožnůstkářský. Ż Většině toho, o čem mluví církev, nevěřím, přesto musím věřit, že to, na
co se dívám, je intelektuální struktura, nikoli pouhá náhoda.®
(Řada vědců a filosofů se na tyto otázky dívá opačně -- vesmír existuje na nás nezávisle a my máme
obtíže s vysvětlením svého vnímání, myšlení a zejména toho druhu vědomí, jemuž se říká
sebeuvědomování.)
Věřili byste, že Hoyle také píše vědecko-fantastické povídky
(jeho Černý mrak se považuje za klasický) a televizní scénáře? V roce
1953 předpověděl neznámý Żexcitovaný stav® atomového jádra uhlíku 12, který existovat musí,
neboť kdyby neexistoval, neexistovali bychom ani my. A to proto, že by se zastavila cesta k těžším
prvkům probíhající v jádrech hvězd. Měl za to dostat Nobelovu cenu. Na základě jednoho z velmi
nespravedlivých rozhodnutí Nobelova výboru ji dostal člověk, který Hoylovu předpověď ověřil
laboratorně.
V sedmdesátých letech spolu s Ch. Wikramasinghem dokazoval, že základní stavební kameny
života, organické molekuly, jsou v oblacích mezihvězdné látky. Život na Zemi přišel odtud. V
červnu r. 1994 američtí astronomové zjistili, že v oblaku mezihvědného plynu v souhvězdí Střelce
je nejjednodušší aminokyselinaP19, glycin...
V roce 1986 Hoyle položil hlavu na vědecký špalek, když prohlásil, že jádro Halleyovy komety,
které do té doby zblízka nikdo neviděl, musí být tmavé, za což odpovídají organické sloučeniny.
Nikoli sněhově bílé, jak si většina odborníků myslela. Pozorování dokázalo, že je tmavé.
Mýlil se někdy Hoyle? Ale to víte, že mýlil. Jeho omyly byly stejně velké jako byly jeho správné
předpovědi. Mýlil se v řešení otázky, co zahřívá sluneční koronu, stejně jako v řešení otázky, proč
jsou proměnné hvězdy proměnné. Nikdy své omyly nezapírá.
A fyzikální zákony?
Myslím, že před Velkým třeskem neexistovaly stejně, jako neexistoval čas. V tom smyslu, v němž o
pojmu sever řekl Stephen Hawking: Ż Na sever od severního pólu není nic.®
Fyzikální zákony, domnívám se, vznikly s Velkým třeskem nebo jiným druhem vzniku našeho
vesmíru. Jestliže se narodily, rodí nebo rodit budou jiné vesmíry, mohou mít fyzikální zákony buď
stejné jako jsou v našem vesmíru, nebo odlišné. Jestliže je vesmír věčný, jeden a svým způsobem
všude stejný, jsou věčné a všude stejné i fyzikální zákony.
Jestliže vesmír stvořil bůh, pak jej stvořil i s fyzikálními zákony. Někteří vědci se domnívají -nahlas to obyčejně nevyslovují -- že bůh je vlastně svazek fyzikálních zákonů popsatelných
matematickým jazykem. Je nutné ponechat teologům, aby si lámali hlavu otázkou, do jaké míry je
sám (sama, sami, samo) respektuje. Jinými slovy, jak je tomu se zázrakem.
O vědě a vědcích se často předpokládá, že zázraky zcela vylučují. To je omyl. Věda zázraky vůbec
nevylučuje. Jen jim říká velmi málo pravděpodobné události.
Kdybychom se dívali na hromadu starého šrotu a sledovali, jak z ní samo od sebe vzniklo a samo
odlétlo tryskové dopravní letadlo, považovali bychom to pravděpodobně za zázrak. Vědci by to
chápali jako velmi nepravděpodobnou událost. S trochou statistiky je možné dokázat, že byť je
pravděpodobnost nějaké události sebenepatrnější, nelze vyloučit, že nastane. Problém je doba, v
jejímž průběhu se to může stát. Událost s tryskovým letadlem by nastala v průběhu doby
mnohonásobně převyšující délku trvání vesmíru.
Jenže lidé mají zázraky rádi. Zejména tehdy, jestliže jimi lze bez námahy vysvětlit to, co vysvětlit
neumíme nebo tam, kde je vysvětlení náročné na pochopení. Představte si, že byste museli
poslouchat složité vysvětlování, plné cizích slov, jehož pochopení vyžaduje vysokoškolské
vzdělání. A spoustu práce. Jak krásně prosté a vševysvětlující je slovo zázrak.
Myslím, že na zázraky platí Humeova břitva. David Hume (1711-- 1776), anglický filosof, o
zázracích napsal: ŻŽádné svědectví není s to dokázat zázrak, ledaže by šlo o svědectví takového
druhu, že by jeho mylnost byla ještě zázračnější než skutečnost, kterou se snaží dokázat.®
Jinými slovy:daleko pravděpodobnější než zázrak je lež.
Ani milovníci sci-fi se otázce Prapříčiny nevyhnou. Budou-li
tvrdit, že náš vesmír je výsledkem pokusu zvědavého fyzika (s tykadly nebo bez nich) z vesmíru
jiného, dostanou se tím na konec stejného řetězu jako teologové, anebo vědci zabývající se
kvantovou gravitací neboli onou pěnou z časoprostorových bublin. Anebo většina dnešních
kosmologů, kteří se domnívají, že platí (nějaká podoba) teorie Velkého třesku.
V této chvíli poznání tedy končí naše hluboká, domnívám se, že evolučně neboli vývojově
podmíněná potřeba smyslu vesmíru, u něčeho daného, svým způsobem axiomatického.
Proč mluvím o pocitu, že svět má smysl, jako o vývojově podmíněné potřebě?
Jestliže naši vývojoví předkové našli v jevech kolem sebe smysl, pokud jim přišli na kloub, bylo
jejich přežití a rozmnožení pravděpodobnější. To, čemu říkáme příroda nebo vesmír, však
pravděpodobně Żsmysl® tak, jak toto slovo užíváme my, lidé, nemá. Může jej mít daleko složitější,
odporující Żzdravému selskému rozumu® (pokusy kvantové fyziky to dokazují každou chvíli), ani
trochu nedbající na to, že si my, lidé, umíme představit nanejvýš čtyři rozměry -- výšku, šířku,
délku a čas.
Protože jsme dětmi svého vývoje, jsou naše zcela samozřejmě prožívané představy času, prostoru a
příčinné souvislosti, jenom biologicky užitečné iluze. Umožnily nám přežít a vyvinout se. Stačí
sledovat vývoj nejmenších dětí, aby bylo zřejmé, že se pocitu času, prostoru a příčinné souvislosti
učí.
Příroda nemá sebeuvědomování, jazyk, ani abstraktní myšlení, což jsou kořeny lidské otázky po
smyslu. Ohromným způsobem nás ve všem přesahuje. Jsme její nesmírně nepatrnou a ještě k tomu
vývojově mimořádně mladou součástí, se sklonem chlubit se. Nadto význačně, při vší inteligenci,
skupinově hloupou. Jestliže se z nitra jevů a souvislostí, jimž říkáme příroda, vyvinul rozum a cit
jen v lidském měřítku, jistě je čeho si vážit.
Ale zrovna tak není. Lidskému druhu se může zdařit, že svou skupinovou hloupost přežije a bude se
vyvíjet dostatečně dlouhou dobu. Může se mu zdařit, aby se Żpříroda®, která lidský rozum ani cit
nemá, podívala sama na sebe lidskýma očima. A pochopila ze sebe aspoň kousek.
Z toho důvodu může být otázka původu a vzniku vesmíru, zejména v té podobě, v níž se ptáme,
proč vesmír vznikl, špatně položenou otázkou. Možná, že otázkou, proč vesmír vznikl, vkládáme
něco příliš lidského a tedy velmi omezeného do soustavy, která lidská není a nadto může být buď
neomezená, nebo tak rozsáhlá a složitá, že dokážeme přijít jen na
kdovíjak malou část jejího složení a činnosti.
Ale to nevadí. Při správném využití to je velmi prospěšná část.
Moc se s tím, prosím, netrapte.
Je docela poctivé přiznat si, že nevíme, jak vesmír vznikl.
Neboť s těmito otázkami je možné lámat si hlavu až do sklonku svých dnů. A všelicos při tomto
lámání citově prožívat. Mohou to být velmi hluboké prožitky. Stává se však, že lidé zamění své
citové prožitky za řešení problému. Jakkoli hluboké citové prožitky nemohou být řešením
problému, který citový není ani trochu.
Otázkou je, do jaké míry je právě toto lámání hlavy plodné. Nejde-li ovšem o něco docela jiného,
například zdůvodňování politické moci monopolní znalostí nejhlubšího tajemství, o němž se nemá
rozumově uvažovat, neboť údajně je rozumem nepostižitelné.
Přesto je tu základní rozdíl -- některé z výkladů se ověřit dají, na jiné se jen věří nebo nevěří. To je
rozdíl mezi vědou, neútočnou, niternou, osobní náboženskou vírou a pověrami. Myslím, že to je
jeden ze základních rozdílů mezi možností, nikoli jistotou dalšího vývoje a zánikem provázejícím
všechny společnosti, které ztrnuly, začaly pouze obměňovat staré a na nic tvořivě nového nepřišly.
Jsem pro ověřitelné výklady. Bývají plodné a dá se jít o krok dál, i když mohou nést nebezpečí.
Dějiny učí, jak a kam je možné lidi zavést jakoukoli zaslepenou a omezenou vírou. Nechceme-li na
některém z těchto výkladů zakládat kariéru, snad ani není nutné rozhodovat se o jejich platnosti.
Možná, že stačí vědět o jejich existenci. Pozor na to -- ohromnému množství lidí na světě se stává,
že o jejich způsobu myšlení a cítění, tedy o jejich svobodě, rozhodl někdo jiný, než oni sami.
Nejčastěji v raném dětství -- bývají to rodiče nebo sociální skupina v níž vyrůstali. Ohromná
spousta jinak chytrých, citlivých a vzdělaných lidí si pak mylně myslí, že něco ví z toho důvodu, že
je někdo naučil, co Żsprávně® cítit a myslet mají. Kritické přemýšlení mají tito lidé více nebo méně
vypnuté. Jsou naučeni, že některé směry myšlení jsou Żzlé a hříšné®. Na základní nástroj lidství,
svobodné, kritické uvažování užívající několik prostých pravidel, mají navěšen pocit viny. Jen málo
postupů mocenské kontroly je účinnější. Každý pak má svého fízla a koncentrační tábor, v lepším
případě pavlač, uvnitř sebe sama.
Uvažuji-li o plodnosti někdy velmi vášnivých a rozhořčených sporů právě na toto téma, vybavuje se
mi obrázek z Gulliverových cest Jonathana Swifta. Swift, působící dojmem jednoho z
nejsmutnějších a nejvtipnějších lidí, které kdy svět měl, popisuje zemi, kde si myslitelé vášnivě
zastávající opačné názory musí vzájemně vyměnit mozek. (A také jak jedním z nejzákladnějších
důvodů občanské války může být spor, zda se má uvařené vajíčko naklepávat na tupém nebo ostrém
konci. Byl to církevní hodnostář Swift, jenž v souvislosti s hladomorem Żnavrhl® bohatým, aby
jedli děti chudých...)
Otázky a odpovědi spjaté se vznikem vesmíru jsou jednou ze současných hranic mezi věděním a
nevěděním. Zdá se, že pro každodennost naprosté většiny lidí bezprostředně neznamenají téměř nic.
V mnohém ji však nepřímo určovaly a určují. Neboť spoluurčují způsob myšlení a cítění celé
společnosti. Od starého Egypta, přes řeckou, křesťanskou, čínskou, indickou i aztéckou kulturu
(kdybychom neobětovali živé lidi, zemřelo by Slunce a s ním život, pravila část aztécké
kosmologie, přesněji řečeno její kněží) až po kulturu naši.
Zdá se, že nás kosmologické otázky a odpovědi nějakým způsobem zakotvují. Jsme lidé, myslíme a
máme jazyk. Proto se ptáme. Zcela nesrozumitelný a nepředvídatelný svět neuneseme. Pokud by
svět neměl smysl, vložíme jej do něj. Zvláštním způsobem to dělají i lidé s některými druhy těžkých
duševních onemocnění. Poškodí-li jim choroba pocit, že ve světě je řád a svět má smysl, vloží do
něj ten svůj.
Most z nejmenších strun?
Víte, co jsou sparticles?
Anglické slovo particle česky znamená částice, particles znamená jejich větší počet. Sparticles je
slovo, které si vymysleli anglicky mluvící fyzikové. Jak k němu došli a co znamená? K čemu je
tento pojem dobrý?
Standardní model, dvě teorie popisující fyzikální svět, říkají, že je postaven z nepatrných částeček,
jimž se podle geniálního fyzika Enrica Fermiho (1901--1954) říká fermiony. (Lehký fermion je
například elektron nebo neutrino, Żtěžkým® fermionům se říká baryony a jejich příkladem jsou
proton a neutron, o nichž víme, že se samy Żskládají® z kvarků.)
Fermiony se vzájemně ovlivňují -- působí na sebe Żsilami®. Podle standardního modelu to dělají
tak, že si vzájemně vyměňují jiné částice asi tak, jako by si hráči vyměňovali míč. Vyměňovaným
částicím se říká podle jiného geniálního fyzika Ch. Boseho (1894--1974) bosony.
Všimněte si důležitého poznatku -- částicová fyzika vyjadřuje i
síly jako druhy částic. Ví totiž, že se nejnepatrnější součástí přírody, elementární částice, dají popsat
stejně dobře v podobě Żkuliček® (částic) jako v podobě Żvln®, které si představují jako Żvlnění
nějakého pole® -- třeba elektromagnetického nebo gravitačního. V jistém ohledu záleží jen na tom,
jak Żto® fyzik měří.
Fermiony se vyskytují ve spoustě podob -- několik jsem právě nazval. Zrovna tak se ve spoustě
podob vyskytují i bosony, přesněji řečeno Żsíly®, které bosony představují.
Dvě z nich -- silná a slabá jaderná síla -- působí jen na krátkou vzdálenost. Například silná síla drží
pohromadě součásti atomového jádra, a energie uvolněná jejich štěpením, například v podobě
štěpné atomové bomby, je kromě jiného projevem silné síly.
Elektromagnetická síla a přitažlivost neboli gravitace působí na velkou vzdálenost.
Standardní model dobře předpovídá, jak se jednotlivé částice i jejich síly budou v různých situacích
chovat. Dobře však nevysvětluje - s výjimkou elektromagnetické a slabé jaderné síly -- jak jsou
vzájemně propojené, jaká je jejich vnitřní souvislost.
Nějaká základní souvislost mezi nimi být musí, uvažují fyzikové, ať jsou částice a síly jakkoli
rozmanité, neboť všechny společně jsou součástí vesmíru.
Jak by se na nejhlubší vnitřní souvislost částic a sil dalo přijít?
Fyzikové vyšli z myšlenky symetrie nebo souměrnosti. Příklad? Rozříznete-li kouli na poloviny,
jsou vzájemně souměrné.
Zjišťuje se, že podobně souměrné jsou v mnohém všechny čtyři základní síly. Příkladem je
souměrnost jejich směru. V ničem nezávisí na tom, v jakém směru je orientovaná laboratoř, v níž je
měříte. I kdybyste svou laboratoř otáčeli jak chcete, bude třeba přitažlivost působit ze všech směrů
stejně. Jiným příkladem je souměrnost náboje síly elektromagnetické. Dvojice kladných nábojů se
vzájemně chová zcela stejně jako se chová dvojice nábojů záporných -- jeden druhého odpuzují.
Elektromagnetická síla sestává ze dvou souměrných složek - elektřiny a magnetismu. Jsou doslova
propleteny a poslouchají stejné zákony.
Je tedy logické, že bychom očekávali velkou symetrii mezi všemi čtyřmi silami přírody
(elektromagnetickou, slabou, silnou a gravitací) neboť předpokládáme, že mají společný původ -vznikly s velkým třeskem.
Jenže velká symetrie se zjistit nedaří.
Různé fermiony odpovídají na různé síly různým způsobem -- jako různě velké a různě silné
kolíčky odpovídají různě hlubokým a širokým dírkám, do nichž byste je chtěli zastrčit.
A tak se přibližně před dvaceti lety zjistilo, že to, co mají čtyři základní síly přírody společné, není
souměrnost, ale její opak - nesouměrnost, neboli asymetrie.
Tou nesouměrností neboli asymetrií je nesouměrnost mezi fermiony a bosony. Fermiony i bosony
mají podobné vlastnosti, například hmotnost a náboj, nicméně se chovají docela odlišně.
Jak to překonat?
Fyzikové si vymysleli nový druh souměrnosti čili symetrie.
Každý fermion má podle této teorie souměrnou částici, a tato souměrná částice má vlastnosti
bosonu. A naopak -- každý boson má souměrnou částici, která má vlastnosti fermionu.
Teoretikům přitom ani trochu nevadí, že tyto teoretické částice nikdo neviděl. Mají radost, že
vymysleli nový, lepší druh souměrnosti, a protože je nový a lepší, tak jej nazvali super- , tedy
supersymetrií.
Symetrické částice -- particles -jsou prostěparticles.
Supersymetrické částice jsou proto sparticles a jejich vzájemný vztah se jmenuje supersymetrie
nebo SUSY.
Teorie supersymetrie -- znova podotýkám, že jde o teorii, takže se může zjistit, že je všechno jinak
-- odstranila několik starostí, které fyzikům způsobil standardní model. Například výpočty
vycházející ze standardního modelu, které měly předpovědět chování některých částic, sem tam
došly k nekonečně velkým veličinám. Jak každý věděl, jde o věc nemožnou a někde je chyba. Jedna
z největších strastí standardního modelu byla odpověď na otázku, proč částice mají právě takovou
hmotu, jakou mají a nikoli nějakou jinou. I to teorie supersymetrie odstranila.
Supersymetrie propojuje všechny čtyři základní síly do síly jediné. V ten okamžik se objeví otázka
-- proč jsou v dnešním světě tyto síly tak nesmírně odlišné?
Dovedete si představit nějaký kov ve velmi horkém stavu? Bude z něj pára. Jakmile se trochu
ochladí, vynikne kapalina, při dalším ochlazení ztuhne. Pro vodu platí to samé.
Jestliže platí teorie Velkého třesku ( a SUSY), pak se něco podobného dělo s celým vesmírem. V
prvních okamžicích po Velkém třesku byl nesmírně horký -- tak horký, že jej tvořily jen elementární
částice. Všechny čtyři dnešní základní síly byly silou jedinou -- přesněji řečeno byly symetrickými
částmi jediné síly podobně, jako jsou v dnešním vesmíru symetrické elektřina s magnetismem.
Jakmile se vesmír trochu ochladil, prapůvodní symetrie všech sil se Żrozlomila®. Jako když z
přehřáté, Żvšude stejné® páry, vzniknou první kapky vody.
Zkuste si to představit na příkladu otevřené nádobky rozdělené na dvě poloviny. V jedné z nich je
kulička. Budete-li nádobkou pohybovat s dostatečnou rychlostí a silou (obratnost se nepočítá), bude
kulička Żskákat® z jednoho oddílu do druhého a nazpátek. Bude Żsouměrná® neboli symetrická.
Jakmile vaše úsilí poleví nebo přestane, kulička se usídlí v jednom ze dvou oddílů. Předchozí
souměrnost neboli symetrie byla Żrozlomena®.
Dnešní chladný vesmír nemá dost energie, aby supersymetrii udržel -- Żpřestal kuličkou souměrné
jediné síly pohazovat®.
Jak by se tato teorie dala ověřit?
Jediný možný způsob je dostatečně veliký a výkonný urychlovač, v němž by byly v nepatrném
provedení napodobeny podmínky raného vesmíru tím, že by se v něm srážely fermiony o vysoké
rychlosti -- pracovalo by se tedy s energiemi i teplotami blízkými těm, které se v raném vesmíru
předpokládají.
První krok tímto směrem udělalo evropské středisko částicové fyziky CERN r. 1982. Pracovalo s
energiemi natolik vysokými, že sjednotilo elektromagnetickou sílu se silou slabou. Sjednocení
pojmenovalo silou elektroslabou.
Dokázat něco podobného ve věci supersymetrie je teoreticky možné, prakticky obtížné. Pokus by
vyžadoval urychlovač, jehož velikost by se pohybovala mezi velikostí Země a velikostí naší
Galaxie. Raný vesmír byl opravdu samá energie.
Tudy cesta zřejmě nevede. Takže důkazem správnosti teorie by byl objev sparticles při pokusech v
dnešních urychlovačích. Řada pokusů probíhala dva roky v urychlovači Fermiho laboratoře, která je
v americkém státu Illinois ve městě Batavia. Během této doby se SNAD objevil Żselektron®,
supersymetrický partner elektronu, společně se svým antiselektronem. Při těchto výsledcích vědci
obyčejně řeknou, že jedna vlaštovka jaro nedělá a pozorování raději neuveřejnili. Teorie
supersymetrie předvídá, že se Fermiho laboratoři podaří vyrobit párek sparticles vždy jednou za dva
roky. Vidíte -- i ty jeskyně s poklady se otevíraly aspoň jednou ročně. Když to půjde dobře, pak se
Żjeskyně® se sparticles otevře vždy za dobu dvojnásobnou.
Jedna z lákavých myšlenek napadla pana doktora Kane. Ve Velkém elektronově-positronovém
srážkovači (LEP -- Large Electron-Positron Collider), jenž je v CERNU, stejně jako v Lineárním
srážkovači, jenž je v Kalifornii, se vyrábějí celé miliony bosonů, známých pod označením Z částice.
Ty se rozpadají do různých kombinací částic menších. Jednu z nich tvoří kvark se jménem bottom
(čili dno) spolu se svým antikvarkem. Právě tato kombinace se objevuje poněkud častěji, než by
podle předpovědi standardního modelu měla. Dr Kane si myslí, že by to mohlo být důsledkem toho,
že se částice Z potkávají s Żvirtuálními® sparticles. Slovo virtuální znamená v této souvislosti opak
slova Żreálný® -- neboli skutečný.
ŻVirtuální® sparticles se dle předpovědi kvantové teorie na kratičkou dobu objevují z toho, co si
našinec vůbec neumí představit, a jmenuje se to kvantové vakuum. Už jsem se o něm zmínil.
Kvantové vakuum ?
Nejprostší popis by snad mohl znít, že to je nicota, která není nicotou. Snad je to Żpěna® tvořená
nesmírně nepatrnými časoprostorovými Żbublinami® -- v těchto rozměrech se přestává čas od
prostoru odlišovat -- z nichž tu a tam něco Żvyskočí® do skutečného světa. Kvantová teorie
gravitace naznačuje, že takhle snad může vzniknout celý vesmír. Vyskočivší kvantová Żbublina®
prostě nezmizí v pěně zpátky, rozepne se, přitom se neuvěřitelně zahřeje -- a je tu nový vesmír.
Proč? Nikdo neví.
Jak prosté.
Supersymetrie neboli SUSY se někerým teoretickým fyzikům velmi líbí. Mají za to, že jde o daleko
lepší teorii, než je standardní model. Supersymetrie totiž otevírá teoretickou možnost sjednocení
dvou ze tří nebo čtyř nejzákladnějších vědeckých teorií světa a to teorii kvantovou a teorii relativity.
(Za dvě zbývalé je podle vkusu možné považovat vývojovou neboli evoluční teorii a teorii vztahu
mozku a vědomí.)
Na obou prvně jmenovaných je zajímavé, jak jsou dokonale úspěšné a potvrzené -- přesněji řečeno,
žádný experiment je dosud nevyvrátil -- a to je speciální teorii relativity víc než devadesát let,
kvantové teorii přibližně sedmdesát. (Evoluční teorie se narodila vydáním Darwinovy knihy Vznik
druhů r. 1859 -- v životu E.Myera -- je v této knížce- uvidíme, jak se teorie rozkošatila a proměnila.
Pokusů o výklad vztahu mozku a vědomí je velký počet, ale žádný z nich se úspěšností nedá k
předchozím třem teoriím přirovnat. O ucelené teorii v této otázce se zatím pravděpodobně nedá
mluvit.) Kvantová teorie i teorie relativity popisují stejný vesmír -- ta první vztahy jeho nejmenších
součástí a ta druhá vztahy součástí největších. Měly by tedy být nějakým způsobem Żpřevoditelné®
jedna do druhé. Mělo by být možné vytvořit z nich společnou a jednotnou Żteorii všeho®.
Jenže to se strašně nedaří přes veškerou, stejně strašnou práci. Nadějí se zdá supersymetrie. Možná,
že otevřela cestu.
Možná cesta se jmenuje teorie strun. Původně odpovídala neřešitelným rovnicím popisujícím srážky
protonů v urychlovačích. Teprve později si fyzici všimli, že je rovnice možné chápat jako popis
nového druhu nejzákladnějších částic -- nesmírně nepatrných jednorozměrných strun. Předpokládá
se, že by mohly měřit 10-35cm.P17 Nadto se původně měly hemžit v deseti rozměrech. A co bylo
ještě horší, měla teorie strun z počátku pět odlišných variant. Po vytrvalé námaze se podařilo šest z
deseti rozměrů odstranit, takže zbyly tři, na které jsme zvyklí z každodennosti, a čas, jako čtvrtý.
Jenže řešení těchto Żzjednodušených® rovnic poskytovala ohromný počet výsledků a nebyla cesta,
jak vybrat správné.
Několik let se zdálo, že celý výzkum uvázne v písku. Pokles toku peněz do vědy, nápadný v
posledních letech i v průmyslově nejrozvinutějších zemích, vede k ohromné soutěživosti. Chcete-li
se prosadit, musíte předvádět výsledky. Například v podobě dostatečného množství dobrých
vědeckých prací. Jakmile se zdálo, že by teorie mohla být neplodná, začaly se mladé talenty ztrácet.
Současné oživení zájmu o teorii strun je z tohoto důvodu doprovázeno neobvyklým jevem. Je starou
zkušeností, že největší výkony v matematice a fyzice podávají mladí lidé, obvykle muži ve věku do
pětadvaceti let. V teorii strun, jak dosvědčila měsíční společná práce skupiny fyziků v coloradském
Aspenu r. 1995, je podávají lidé středního věku.
Na co přišli?
Zjednodušeně řečeno zjistili, že všech pět různých teorií strun je vlastně pěti podobami jediné
teorie. Pomohlo jim to, čemu se říká duality. Jejím příkladem je vztah mezi elektrickým a
magnetickým nábojem. Nositelem jednotkového elektrického náboje je elektron. Hypotetickým
nositelem náboje magnetického má být magnetický monopól. Přibližně před šedesáti lety si ho
vymyslel P.A.M. Dirac, slavný britský teoretický fyzik, když se pokoušel uvést do souladu
kvantovou teorii a teorii elektromagnetismu. Elektron je tedy s magnetickým monopólem duální.
Zkusíme si monopól vyrobit v představě. Běžný magnet pravděpodobně zná každý člověk.
Představte si jej nesmírně malý, tak malý, aby se vešel do rozměrů odpovídajících rozměrům
součástí atomových jader. A teď jej myšlenkově přestřihněte na dvě části. Stane se to, co v běžném
světě není možné. Oddělíte Żseverní® pól magnetu od Żjižního®. Vytvoříte magnetické monopóly.
Magnetické monopóly byly po dobu čtyřiceti let druhem exotického zvířete ve vymyšlené
zoologické zahradě. Počátkem sedmdesátých let se však objevily znovu. Jako součást řešení GUT
neboli Velkých sjednocených teorií (Grand Unified Theories), oněch teorií, které sjednocovaly
silnou, slabou a elektromagnetickou sílu. Z čehož teoretikům vyplynulo, že by na nich přece jen
něco mohlo být.
Duality znamenají, že problém velmi obtížně řešitelný nebo
neřešitelný v jedné podobě teorie, může být dobře řešitelný v jejím dvojčeti. A tak si teoretici strun
začali vymýšlet duality, které by jim pomohly řešit problémy, které jinak řešit nedokázali.
Atishe Dalbokhara například napadlo, že elektrické nabité struny by mohly být dvojčetem solitonů,
celého rodu vymyšlených jevů ve vymyšlených, pokusně nedoložených částech kvantové teorie.
Magnetické monopóly mezi solitony patří. Andrew Strominger zase vymyslel, že by dvojčetem
jednorozměrných strun mohly být five-branes (vyslov fajvbrejns). Five znamená pět a -branes je
druhá půlka slova supermebranes, což znamená supermembrány. Tento rovněž vymyšlený jev by
měl mít ke stejně vymyšleným strunám vztah podobný jako je vztah skutečného elektronu k opět
vymyšlenému monopólu.
(Pozor, prosím! Slovem vymyšlený nemám na mysli libovůli nebo fantazii puštěnou ze řetězu, ale
velmi abstraktní teorii, pro kterou zatím nejsou pokusné nebo pozorovací doklady. Za chvilku o tom
řeknu víc.)
Ještě nějaká dualita?
Prosím ano. Strominger spolu s Davidem Morrisonem a Brianem Greenem dokazují, že se struny
mohou vzájemně a obousměrně proměňovat s černými dírami. Mohu připomenout výrok Jeffa
Harveye vztahující se k současnému
stavu teorie strun, jenž byl na začátku knížky?
ŻJe to stejné, jako když primitivní společnost najde nějaký složitý přístroj, který po době zanechala
jiná kultura. Zmáčknete
tenhle knoflík, něco to udělá. Zmáčknete knoflík jiný, udělá to něco jiného. Tím, že budete mačkat
rozličné kombinace knoflíků, pochopíte, že jde o cosi velmi výkonného, a že to dokáže dělat
spoustu zajímavých věcí.®
Možná si říkáte -- vždyť si ti lidé vymýšlejí! Magnetické monopóly, fivebranes, černé díry, struny a
zpět a přitom nikdo z nich neví, jestli něco takového skutečně existuje.
Vždyť je to něco jako vyprávění příběhu. Nebo mýtu. Vždyť věda není nic jiného než jiný způsob
vyprávění mýtů. Věda, podobně jako vyprávění příběhů, povstává z přediva společenských vztahů.
A je na nich podobně závislá. Změní-li se společenské vztahy, změní se i věda. Třeba na něco
docela jiného. Prohlašují to lidé, kteří si říkají postmodernisté a pokračují:
ŻŽijeme v době postmoderní. Věda byla moderní, ale jsme za ní.®
Myslím, že nemají pravdu.
Čím se liší věda od vyprávění příběhů a mýtů?
Řekl bych, že především přístupem ke skutečnosti. Věda si nevymýšlí. Pozoruje a třídí. Dělá
pokusy a ověřuje výsledky. Rozlišuje skutečné od neskutečného pokusem tam, kde to možné je
anebo aspoň modelem, kde to možné není. Věda ani Ż neanalyzuje texty® -- to je oblíbená činnost
některých postmodernistů, spočívající ve vlastním výkladu toho, co si přečetli. Tito lidé často
zaměňují pravidla jazyka za pravidla myšlení. Jazyk je jedním z prostředků, jimiž se dá vyjadřovat
myšlení, s myšlením souvisí, ale není s ním totožný. Věda samozřejmě je Żsociálně ukotvená® -- to
znamená, že vyrůstá z přediva společenských vztahů, ale zase ne tak úplně, jak krajní
postmodernisté tvrdí. Takzvané přírodní zákony jsou Żobjektivní®, mimo společenské vztahy lidí,
mravenců nebo termitů. Gravitace čili přitažlivost platí pro všechny stejně, je součástí vesmíru před
vznikem života, který známe, bude jeho i součástí i poté, co tato podoba života zanikne.
To neznamená, že věda nemá fantazii, naopak. Bez obrovské dávky představivosti by snad vývoj
moderní fyziky nebo biologie vůbec nebyl možný. Pro některé obory fyziky, jako je například právě
ten, o němž jsem vyprávěl, je snad nutná míra fantazie nade všechny meze.
Jenže je to fantasie s pravidly. To neznamená spoutání, ale kázeň. Asi takovou, jako mají špičkoví
horolezci. Jestliže někdo vyleze jeden jediný metr pod vrchol Mt. Everestu, pak na tuto horu
nevystoupil. Chcete-li na ni opravdu vystoupit, musíte přesně vědět, proč to vlastně děláte. Že
příprava bude tvrdá, drahá a výstup ještě horší. Že vám nikdo nezaručí, že se opravdu dostanete až
nahoru. Musíte počítat s tím, že kolem vás bude spousta lidí, jimž bude vaše snaha lhostejná. Nebo
vám budou závidět a pomlouvat vás za vašimi zády. Že se sice dostanete až nahoru, ale tito lidé o
vás budou šeptat -- kdoví, zda tam byl, a jak to vlastně všechno bylo. A pokud se stane, že zůstanete
onen metr pod vrcholkem, budou mít ve svém pohodlném domácím křesle velkou radost. Vrátíte-li
se, třeba s omrzlinami, navštíví vás, aby se pobavili a pronesou -- vždyť jsem ti říkal, abys tam
nelezl. Jaký to má vlastně smysl, taková ná0>maha...?
A další rozdíl?
Vědecké teorie jsou vědeckými z toho důvodu, že se dají ověřovat. A to opět pozorováním,
tříděním, pokusem nebo modelováním.
Ověřovat znamená zamítat. Jakmile je teorie zamítnuta, nahradí ji nová. A ta se ověřuje dál.
Je to krok za krokem. Do neznáma. Podobně jako ti odvážní z našich prapředků pronikali do
pralesů, pouští, plavili se po mořích a vstupovali do arktických plání. Nebo sebrali odvahu k
provedení pitvy lidského těla. K pokusům, které zjišťovaly, co je příčinou tuberkulozy nebo záškrtu.
K pokusům s radioaktivními látkami, novými letadly, raketami, které vynesly na oběžnou dráhu
přístroje i lidi, i těm, co poslaly sondu za hranice sluneční soustavy. S urychlovači, které se
podívají, z čeho je vlastně to, čemu říkáme hmota...
Od Majitelů Pravd, těch malinkých, co jsou na každé vesnici, i těch velkých, co se pokoušejí
kontrolovat svět, slýchali stále to samé:
Nemá to smysl. Zahyneš. Bydlí tam strašidla. Co si o sobě myslíš? Chceš svým rozoumkem sahat
na Věčné, to jest na Naši Pravdu?
Chcete-li vědět, co věda a vědci dělají, aniž byste sami vědu chtěli dělat, o výstup na Mt.Everest
nejde. Ale bez námahy to také není. V této souvislosti by to porovnal s vysokohorskou turistikou. V
některých směrech výletem do Tater, v jiných pořádným přechodem přes Alpy. A v té nejprostší
podobě docela hezkým výletem do krajiny.
A proč se vlastně máte namáhat?
Protože všechno, co v životě za něco stojí, bylo, je a bude s námahou spjato. Nedá se nic dělat. Jsme
tak udělaní. Vyvinuli jsme se tak. Úleva, radost a blaho z dosaženého bezpečí, voda, potrava,
pohlavní vztah, to všechno bylo odměnou za tvrdou námahu. Nedá se to ošidit. Získáme-li to bez
námahy a v nadbytečném množství, nejenže z toho není radost, ale ještě nás to poškozuje. Pro vyšší,
pouze lidské úrovně vztahu k přírodě a jiným lidem, to jest pro objevování a tvoření lásky, pravdy
(to znamená rozlišování skutečného od neskutečného) a krásy, platí to samé, snad ve zvýšené míře.
Bez tvrdé práce, zejména na sobě samém to nejde.
Možné je, že soustředěné útoky na vědu a vědecké myšlení, jejichž jsme v současnosti svědky, mají
i další, složitější důvod. Kritické rozumové myšlení, neboli racionální skepse pomáhala na cestě k
moci skupinám lidí, kteří měnili svět ve velkých revolucích minulých tří století -- anglické,
francouzské, americké i ztroskotané ruské. Kritické rozumové myšlení bylo jedním ze základních
prvků, které byly u kolébky anglické parlamentní demokracie, americké Deklarace nezávislosti i
francouzského snu o lidských právech, volnosti, rovnosti a bratrství.
Možné je, že se kritické myšlení opět stává nebezpečím pro ustanovenou moc, podobně, jako tomu
bylo v minulých stoletích. Neboť říká nepříjemné skutečnosti. Třeba o rozdělení moci a majetku. O
růstu lidské populace a jeho následcích. O životním prostředí.
Jak se válčí s kritickým myšlením?
Jednoduše. Například televizními programy. Náboženskými fundamentalismy všech druhů.
Promořením populace drogami. Šarlatánstvím. Nabídkou lenosti. Představou, že k žití stačí vědět,
jak vydělat co nejrychleji s co nejmenší námahou co největší množství peněz. Získat je jakoukoli
cestou. A také korupcí. Například nabídkou podílu na moci. A strachem. Myslíte, že se tomu nedá
odolat?
Budu vám vyprávět o Josefu Rotblatovi.
Josef Rotblat
Josef Rotblat se narodil židovským rodičům ve Varšavě r. 1908.
V dětství prožil krušné roky. Jeho rodinu jako miliony rodin jiných lidí postihly důsledky 1. světové
války. Přesto se mu podařilo vystudovat. V průběhu třicátých let pracoval ve Varšavské radiologické
laboratoři. V roce 1939, těsně před začátkem druhé světové války, jej J. Chadwick, jenž roku 1935
dostal Nobelovu cenu za objev neutronu, pozval
na Liverpoolskou univerzitu.
Ve stejné době se německým chemikům Otto Hahnovi a Fritzu Strassmannovi (s podílem velmi
nespravedlivě zapomínané
L. Meitnerové) podařilo rozštěpit atom uranu tím, že jej ostřelovali proudem neutronů. V průběhu
reakce se uvolňovalo velké množství energie a další neutrony. F. Joliot-Curie zjistil, že množství
neutronů uvolňovaných z rozštěpených atomů uranu dovoluje řetězovou reakci. Cesta k atomové
bombě byla otevřena.
Nacistická invaze do Polska stála život Rotblatovu ženu. Sám unikl jen náhodou, Polsko opustil
krátce před začátkem války. Stal se členem skupiny britských vědců, kteří v průběhu r. 1941 zjistili,
že je v praxi výroba atomové bomby možná.
Dohoda mezi britskou a americkou vládou dovedla Rotblata a další britské jaderné odborníky do
Los Alamos. Rotblat zjistil, že je práce na Bombě v plném proudu.
Vojenským velitelem Projektu Manhattan, výroby Bomby, byl generál Leslie Groves. Rotblat
vzpomíná, jak jej v průběhu společné večeře slyšel poznamenat, že skutečným smyslem výroby
Bomby je podrobit Sověty. Koncem r. 1944 se od J. Chadwicka dozvěděl, že Němci již na výrobě
atomové pumy nepracují. O několik dní později se rozhodl, že Projekt Mannhattan opustí. Věděl, co
Bomba dokáže. Věděl, co může následovat, jakmile Spojené státy Bombu užijí.
Agenti bezpečnostní ochrany Los Alamos mu pod hrozbou vězení zakázali, aby o svém rozhodnutí
mluvil s ostatními vědci. Do Liverpoolu se vrátil počátkem roku 1945. Rotblat až do svržení dvou
atomových pum na japonská města Hirošimu a Nagasaki mlčel.
Pochopil, že atomová bomba je
Żmalým začátkem čehosi daleko většího. Předvídal jsem příchod vodíkové bomby.®
Pokoušel se britské vědce přesvědčit o nutnosti zákazu výzkumu jaderných zbraní. Několik let se
věnoval vztahu radioaktivního záření a vzniku zhoubných nádorů. Výzkum jej přivedl zpátky k
atomové bombě. Rotblat a a P.J. Lindopová dokázali, že ozáření při výbuchu jaderné zbraně není
jen příčinou leukemie, zhoubného nádoru postihující bílé krvinky, ale i všech dalších nádorů.
Roku 1954 se Rotblat setkal s Bertrandem Russellem, světově proslulým filosofem, matematikem a
nadto sžíravě vtipným spisovatelem. Russell navrhl ustanovení skupiny vědců, která by se zabývala
otázkami spojenými s jaderným odzbrojením. Tak se narodilo Pugwashské hnutí. Zakládalo je
dvaadvacet statečných ve stejnojmenném městě v kanadské provincii Nové Skotsko. Mezi nimi byli
tři nositelé Nobelovy ceny, bývalý generální ředitel Světové zdravotnické organizace a
viceprezident Sovětské akademie věd.
ŻKdokoli za západu, jenž se dostavil na takové setkání, aby na něm mluvil s Rusy o míru, byl
zatracen coby komunistický idiot®, vzpomíná Rotblat.
ŻBylo to riziko. Hra. Celé se to mohlo rozpadnout. Přesto spolu lidé mluvili a hádali se -- ale hádali
se jako vědci.®
V té době se prováděly jaderné pokusy v atmosféře a na svět se snášel radioaktivní spad.
Pugwashskému hnutí se v roce 1961 podařilo dosáhnout setkání prezidenta Sovětské akademie věd
a vědeckého poradce amerického prezidenta. Rozhodujícím způsobem přispělo k podpisu smlouvy
o zákazu zkoušek jaderných zbraní na zemském povrchu a v atmosféře r. 1963. Přispělo k mírovým
jednáním mezi Spojenými státy a severním Vietnamem. A k podpisu smlouvy o systémech
antibalistických raket mezi USA a Sovětským svazem r. 1972. Rotblatova pracovna v londýnské
nemocnici Sv. Bartoloměje se stala ústředím celého hnutí.
Roku 1988 byl Rotblat zvolen jeho prezidentem.
Myslím, že v dnešním světě si málokdo umí představit Rotblatovu odvahu.
Konec studené války spojený s rozpadem světové komunistické
soustavy nebezpečí jaderné války zvýšil. Po jaderných zbraních sahá stále větší počet států.
Příkladem je Irák a Severní Korea. Je možné, že se v průběhu deseti let může jejich vlastníky stát
několik desítek zemí. Co k tomu Rotblat poznamenal?
ŻNevěřím, že by základem trvalé světové stability bylo rozdělení na ty, kdo smějí jaderné zbraně
vlastnit a na ty, kdo nesmějí. Konečným řešením tedy je jejich zničení. Jak dokážeme zabránit, aby
si jich nějaký stát několik neschoval? To je úlohou pro vědce: zajištění toho, aby nikdo nepodváděl,
je v prvé řadě technologický úkol...®
Nejdůležitější úlohou Pugwashského hnutí je dosáhnout
Żovzduší důvěry a dobré vůle...všichni musíme nechat sami v sobě vyrůst pocit loajality vůči
lidstvu, jenž bude rozšířením našich současných loajalit vůči vlastním rodinám, městům a
státům...®
Vědci, kteří jsou
Żdo značné míry občany světa®, by mohli a měli tohle úsilí vést.
Josef Rotblat a Pugwashské hnutí získali r. 1995 Nobelovu cenu míru.
Jak by se dal poznat?
Málokdo si uvědomuje, že do r. 1993 minuly pozemské sondy ve vzdálenosti od sta do sto tisíc
kilometrů více než šedesát mimozemských těles -- planet, jejich satelitů, komet i asteroidů. Sondy
byly vybaveny přístroji schopnými rozlišovat proměny ve spektru elektromagnetického záření od
ultrafialového světla, přes světlo viditelné až po radiové vlny s kilometrovou délkou. A také
zařízeními, která zachycují změny magnetického pole a elektricky nabité částice. Sondy podrobně
zkoumaly planetu Venuši. Na Marsu a Měsíci dokonce přistály, v posledním případě opakovaně s
lidskou posádkou.
Žádné z těchto setkání nepřineslo důkaz mimozemského života.
Setkání s mimozemským životem je jedním z nejoblíbenějších námětů
vědecko -- fantastické literatury. Nikdo neví, jak by tyto podoby života měly vypadat. Nikdo není
schopen určit, jaké by setkání tohoto druhu mělo pro lidi důsledky, bez ohledu na to, zda by šlo o
podoby inteligentní nebo jiné. Jednou ze základních vlastností života je rozmnožování.
Představíme-li si mimozemský život například v podobě bakterií nebo virů, mohli bychom se pro ně
stát živnou půdou. Se všemi následky. Zdravý rozum proto mluví o nutné dávce opatrnosti. Její
součástí bude průzkum.
Jak by se dalo na dálku zjistit, zda se na nějakém mimozemském tělese vyskytuje život?
Jedinečným pokusem hledání podob života blízkého podobám pozemským
se stala pouť sondy Galileo k planetě Jupiteru. Sondu nebylo možné k největší planetě sluneční
soustavy, kterou Jupiter je, vyslat přímo. Její cesta vyžadovala urychlení. Vědci k tomu využili
gravitační pole Venuše a Země. Setkání Galilea se Zemí umožnilo podívat se přístroji sondy na
jedinou planetu, o níž v této době bezpečně víme, že život hostí.
8. 12. 1990 se Galileo přiblížil k Zemi nejvíce, na vzdálenost 960 km nad Karibským mořem.
Vědci často v souvislosti s nějakým jevem mluví o nutné a postačující podmínce, případně jejich
větším počtu. Nutná podmínka je ta, bez níž jev nemůže nastat. Nutná podmínka však na to, aby jev
skutečně nastal, nemusí postačovat. Je zapotřebí splnit nějaké další podmínky.
(Budete-li uvažovat o jakémkoli složitějším jevu v každodenním životě, nezapomeňte na pravidlo
nutné a postačující podmínky. Často budete přesvědčováni, že nějaký jev zcela jistě nastal, protože
byly naplněny nutné podmínky. O těch postačujících se už tak nemluví. Nebo opačně.)
Nutnou podmínkou existence života je výrazná odchylka od termodynamické rovnováhy. Dokážouli vaše měření, že v soustavě, kterou zkoumáte, se nevyskytují žádné zvláštní tepelné nebo
chemické odchylky od rovnovážných stavů, pak je přítomnost života nepravděpodobná.
Dokážete-li, že se v soustavě takové odchylky vyskytují, pak je nutné myslet na to, že je život velmi
vzácný jev. Před rozhodnutím, zda se v soustavě vyskytuje život, je tedy nutné zjistit všechny
příčiny odchylek termodynamické rovnováhy, které jsou častější než je přítomnost života.
Možná mi nebudete věřit, že jste právě užili pravidlo, které podle tradice vymyslel františkán
William Occam (asi 1290 -- asi 1349). Pravidlu se říká Occamova břitva. V nejjednodušší z
několika známých podob zní prostince: Entia non est multiplicanda praeter necessitatem. Neboli:
nerozmnožuj podstaty jevů, není-li to naprosto nezbytné. Objasňujeme-li neznámý jev, musíme k
jeho vysvětlení postupně užít všechny známé příčiny podle pravděpodobnosti, s níž připadají v
úvahu. Teprve potom uvažovat o příčinách velmi vzácných nebo neznámých. Occamově břitvě se
také říká princip úspornosti. Je jedním ze základů rozumového myšlení. ŻPři výkladu jevů si
nevymýšlej nové, neznámé, neověřitelné příčiny, dokud nevyloučíš všechny příčiny známé a
doložené®, říká.
Příkladem mechanické nerovnováhy je přítomnost horstev. Různé geologické vlivy je tvoří rychleji,
než je stačí vítr, voda a kolísání teploty srovnat do roviny. Příkladem chemické nerovnováhy je
přítomnost ozonu v horních vrstvách atmosféry. Lze ji vysvětlit působením slunečního záření.
Jaké nerovnováhy, zjištěné sondou Galileo, by mohly svědčit pro
přítomnost života?
Pokud by se na zkoumaném tělese nacházelo velké množství vody, bylo by možné předpokládat, že
jsou na ni předpokládané podoby života nějakým způsobem vázané. Sonda by pak zjistila vysoké
množství atmosférického kyslíku. Větší než by vysvětlovalo štěpení molekul vody ultrafialovým
zářením. Bylo by nutné uvažovat o možnosti fotosyntézy, chemické reakce, jejímž prostřednictvím
některé podoby života tvoří z vody a oxidu uhličitého prostřednictvím slunečního světla složitější
látky. Pokud by bylo nalezeno na povrchu tělesa ve velkém množství, mohlo by tomuto účelu
sloužit barvivo pohlcující červenou složku viditelného záření. Na Zemi se mu říká chlorofyl. V
případě zkoumaného tělesa by se opět musela vyloučit přítomnost barviv, jejichž výskyt je daleko
pravděpodobnější, například červeně zabarvených minerálů.
S vysokou pravděpodobností by na přítomnost života ukazovala koncentrace plynu metanu, která
by se od chemické rovnováhy platné pro tento plyn v atmosféře tak bohaté na kyslík odlišovala o
plných sto čtyřicet řádů.P17 Na Zemi jsou zdrojem poloviny metanu unikajícího do atmosféry
bakterie a další přirozené příčiny, zdrojem druhé poloviny je lidská činnost související zejména se
zemědělstvím a spalováním fosilních paliv.
Zajímavé a poučné je, že sonda Galileo nezjistila přesvědčivé známky lidských staveb. Zobrazila
jen několik procent zemského povrchu, převážně v Austrálii a Antarktidě. Zato zachytila lidské
radiové vysílání, které se od přirozených zdrojů radiových vln odlišuje.
Většinu z toho, co přineslo pátrání po známkách života pomocí přístrojů sondy Galilea, by zjistila
podobná sonda, která by prolétla
kolem Země již před dvěma miliardami let. Radiové vysílání typické pro technickou civilizaci by
však zjistila až v tomto století.
Byl nebo je život na Marsu?
Donedávna byla tato otázka spíše námětem vědecko-fantastických románů než důvodem výzkumu.
Informace, které přinesla americká sonda Viking -- přistála na Marsu v roce 1976 -- přítomnost
života na rudé planetě nedoložily. V roce 1996 však ohlásila skupina vedená Davidem S. Mc
Kayem, že podrobně prozkoumala meteorit označený ALH 84001, který byl nalezen v Antarktidě.
Má pocházet z Marsu, předpokládá se, že jej z povrch této planety Żvyrazil® dopad jiného
kosmického tělesa. V meteoritu byly zjištěny organické látky. Když si vědci prohlédli materiál
získaný z lomných ploch meteoritu elektronovým mikroskopem, našli zde útvary tvarem velmi
podobné primitivním bakteriím, o nichž se předpokládá, že byly článkem vývoje života na Zemi.
Tak významný objev je samozřejmě předmětem ohromné vědecké diskuze -- má řadu vlivných a
oprávněných kritiků. Jednou z otázek je, jak je vlastně marťanský meteorit starý. Je totiž možné, že
jeho stáří neodpovídá době, kdy se na Zemi objevily bakterie mající stejný tvar. Mohl by být
podstatně mladší. Není zcela jisté, zda útvary považované svými objeviteli za možné marťanské
bakterie, nemohou vzniknout fyzikálně-chemickou cestou například při průletu meteoru zemskou
atmosférou, jeho dopadu a z dalších důvodů, které s biologickými jevy nemají nic společného.
Zasáhne? Nezasáhne?
Edmund Halley, po němž je pojmenována slavná kometa, vyjádřil v knížce A Synopsis of the
Astronomy of Comets (Přehled astronomie komet) z roku 1705 obavu, že by některá z nich mohla
Zemi zasáhnout. Jde o zbytečnou obavu? Potravu pro okurkovou sezonu sdělovacích prostředků?
Námět spisovatelů vědecko-fantastických a katastrofických románů? Vždyť jej využil i sám Jules
Verne. Před mnoha lety u nás vznikl podle jeho románu kouzelný film popisující, jak pozemšťané
přestoupili na kometu a jak z ní zase vystoupili na Zemi.
Došlo už ke srážce Země s kometou nebo jiným kosmickým tělesem ? Jaká je pravděpodobnost, že
by se srážka mohla opakovat? A pokud by k tomu došlo, jaké by byly následky?
Komety a asteroidy jsou zbytkem z dlouhého období, v němž vznikaly srážkami a slepováním
planety jako je naše Země nebo Mars. Čím byly tyhle planety větší, tím menší byly zásoby
materiálu, z něhož se rodily. Pozdní těžké bombardování -- tak nazývají vědci období, v němž na
povrch Země a dalších planet dopadaly spršky kosmických těles -- proběhlo přibližně před 3,8
miliardami let. Od těch dob je četnost dopadů v čase přibližně stálá. Všimněte si, že to je zároveň
nejranější období, v němž se předpokládá vznik života. Malá kosmická tělesa dopadají často, velká
naštěstí vzácněji.
Většina asteroidů obývá prostor mezi planetami Marsem a Jupiterem a nejčastěji je tvoří sloučeniny
křemíku, uhlíku a kovy. Komety pocházejí ze samotných hranic sluneční soustavy, tvoří je vodní
led, sníh, lehké prvky, převážně uhlík, takže se jim někdy říká špinavé sněhové koule. Oortovo
mračno se jmenuje oblak snad deseti miliard komet podle objevitele z roku 1950, profesora
astronomie v holandském Leidenu, Jana Oorta. Má zasahovat až do pětiny vzdálenosti mezi
Sluncem a hvězdou, která je k našemu Slunci nejblíže, alfa Centauri. Nejznámějšími příslušníky
mračna jsou pravidelní návštěvníci, například Halleyova kometa vracející se každých 72 roků nebo
nebezpečně blízko Země prolétající kometa Swift-Tuttle s periodou 130 let.
V roce 1951 vystoupil Gerard P.Kuiper s předpokladem dalšího mračna komet, jemuž se začalo
říkat Kuiperův pás. Pohybuje se podstatně blíž než Oortovo mračno, je za oběžnou drahou planety
Neptun. Malá planeta Pluto se svou neobvyklou eliptickou oběžnou dráhou někdy bývá považována
za největšího člena Kuiperova pásu. První objekt Kuiperova pásu byl nalezen r. 1992, dnes je jich
známo víc než třicet.
Jestliže je pohyb komet z Oortova mračna ovlivňován přitažlivostí blízkých hvězd, je pohyb komet
pocházejících z Kuiperova pásu ovlivňován přitažlivostí Neptunovou. Ta může jejich oběžnou
dráhu ustálit anebo je z ní naopak vymrštit. Jak komety z Oortova mračna, tak z Kuiperova pásu se
mohou dostat do blízkosti Slunce. Přestože je doba oběhu těch druhých kratší, nebývá možné určit
jejich původ bezpečně. Příkladem je kometa Tempel-Tuttle, která míjí Zemi každých 33 let s
rychlostí 72 km za sekundu. Nebezpečnější jsou pro Zemi komety s kratší dobou oběhu, řádově
desítek let a kratší oběžnou dráhou.
Oživení zájmu o možnost a důsledky zásahu Země kosmickým tělesem přinesla domněnka
vyslovená skupinou vedenou L.Alvarezem v roce 1980. Zpočátku vypadala fantasticky a mnoho
důvěry se do ní nevkládalo. Alvarezova skupina totiž dokazovala, že ohromné vymírání
nejrůznějších podob života, včetně těch pro nás nejnápadnějších, dinosaurů, k němuž došlo
přibližně před pětašedesáti miliony let, bylo důsledkem dopadu
kosmického tělesa. A to asteroidu nebo komety o průměru kolem deseti kilometrů. Důsledky střetu
byly takové, že podle nich geologové a paleontologové oddělují dvě velké epochy vývoje života -druhohory od třetihor. Alvarezova domněnka vyvolala hodně sporů. V současnosti ji velký počet
odborníků -- ne všichni -- přijal.
Katastrofy tohoto druhu vedly k doplnění vývojové teorie života. Některé odborníky napadlo, že by
rychlé vymizení některých druhů a stejně rychlý vznik druhů zcela nových, s nimi mohl souviset.
Svému nápadu říkají teorie přerušované rovnováhy. Představují si, že v průběhu vývoje života jsou
dlouhá, víceméně rovnovážná období. Přeruší je až nějaká katastrofa, například dopad komety.
Důsledky dopadu vyhubí ohromný počet druhů. V uprázdněných prostředích se rychle vyvinou
druhy zcela nové.
Podle této teorie byl tedy dopad kosmického tělesa snad nejzávažnější, byť nikoli jedinou příčinou
zániku dinosaurů, kteří předtím na Zemi žili asi sto milionů let. Teprve jejich zcela náhodný zánik
uvolnil souš i vodu pro vývoj savců, do té doby poměrně okrajové větve života. Kdyby se to
nestalo, pak by podle teorie přerušované rovnováhy mohli dinosauři ovládat Zemi dosud.
To bylo před pětašedesáti miliony let, můžeme mávnout rukou. Což je pravda. Ale jistě nešlo o
jedinou událost tohoto druhu. Na povrchu Země bylo totiž přes všechno, co s ním dělá vítr, voda,
mráz, sopky i přesuny celých zemských ker, zjištěno více než sto čtyřicet kráterů vzniklých
dopadem nebeských těles.
Abychom mohli ohodnotit riziko, že Zemi zasáhne větší kosmické těleso, musíme vědět, kolik jich
sem vlastně dopadne. Zrcadlem, kde si to je možné přečíst, je povrch Měsíce. Velká sopečná činnost
zde ustala přibližně před třemi miliardami let. Měsíc nemá atmosféru, takže ani malá kosmická
tělesa, která na něj dopadnou, neshoří. Z počtu jizev na měsíčním povrchu je možné soudit na počet
těles vstupujících do horních vrstev zemské atmosféry. Dobře odpovídá jak počtu zjištěných
pozemských kráterů, tak počtu těles křižujících zemskou dráhu.
Některá z nich jsou kovová, například meteority tvořené převážně niklem a železem, jiná kamenná,
další složením odpovídají kometám. Tvoří je křemičitany, organické a další látky. Hustota těchto
těles kolísá asi v desetinásobném rozsahu. To je dobré vědět - dopad stejně velkých těles s
desetinásobně odlišnou hustotou, by měl zcela odlišné důsledky.
Do konce roku 1992 byl seznam asteroidůP20 křižujících zemskou atmosféru už pěkně dlouhý.
Asteroid Ivar byl největší -- měří v průměru asi osm kilometrů. Vědci odhadují, že počet dosud
zjištěných asteroidů velkých kolem jednoho kilometru zahrnuje méně než dvacetinu, v případě těles
menších než sto metrů jen tisícinu skutečného počtu.
Počet komet tvoří jen několik procent počtu asteroidů se stejnou velikostí. Obvyklý asteroid se
pohybuje rychlostí kolem 20km/sec. Komety podle druhu nejčastěji od 30 do 60km/sec. Střet s
kometou by mohl mít s ohledem na její větší rychlost závažnější důsledky.
Jaké jsou následky střetu?
Zemská atmosféra je pro menší tělesa překážkou. Většina těles menších než 50 metrů s energií
menší než 10 megatunP21v atmosféře shoří. Někdy vybuchnou, pak se mluví o bolidech. Odhaduje
se, že bolid, jenž při výbuchu uvolní energii hirošimské atomové bomby, se v zemské atmosféře
objevuje jednou ročně. Bolid s energií velké vodíkové pumy přibližně jednou za sto let. Protože
vybuchují ve vysokých vrstvách atmosféry, důsledky výbuchu na zemský povrch nedospějí.
Dojde-li k výbuchu většího tělesa ve výši kolem 25 km nad zemským povrchem, následky se již
projevují. Příkladem je událost z roku 1908, kdy došlo k výbuchu kosmického tělesa nad sibiřskou
Tunguzkou. Detonační vlna srazila stromy na ploše velké asi 1000 km2, kromě toho došlo k požáru.
Kovový nebo kamenný meteorit s průměrem 250 metrů by při dopadu na souš vytvořil kráter o
průměru pěti kilometrů. Uvolněná energie by odpovídala energii 1000 megatun. Zničí asi deset tisíc
čtverečních kilometrů zemského povrchu. K této události dochází přibližně jednou za deset tisíc let.
I kdyby postihla hustě zalidněnou oblast, byly by následky stále místní. Na rozdíl od jaderné války
by však katastrofu nedoprovázel radioaktivní spad a záření.
Následky dopadu podobného kosmického tělesa, které oddělily druhohory od třetihor, by postihly
celý svět. Tehdy dopadl útvar, jehož průměr byl přibližně desetikilometrový. Původní odhad
průměru kráteru Chicxulub, jenž je považován za jeho dílo, mluví o stu kilometrech. Novější
odhady jsou vyšší.
Důsledkem byly gigantické požáry a rozsáhlé změny chemických poměrů v atmosféře i vodě.
Předpokládá se i krátkodobá, vydatná změna klimatu, protože dopad vyvrhl do atmosféry asi deset
miliard tun prachu z částeček menších než jedna tisícina milimetru. Odhaduje se, že vyhynula
přibližně polovina všech druhů tehdejšího života. Událost tohoto druhu byla největší za posledních
sto milionů až jednu miliardu let. Ale i dopady daleko menších těles by mohly ovlivnit klima
rozptýleným prachem a kouřem.
Sto miliard tun prachu tvořeného převážně částečkami menšími než jedna tisícina milimetru
vyvrženého dopadem tak velkého tělesa by zastřelo povrch planety před slunečním zářením.
Výsledkem by byl pokles průměrné teploty o deset i více stupňů na dobu několika měsíců až
jednoho roku. I ve středních zemských šířkách, tedy například v Čechách, by se v létě objevily
kruté mrazy.
Malinkým modelem této možnosti je globální změna klimatu, k níž došlo prachem vychrleným
výbuchem sopky Tambora. Rok 1816 byl z toho důvodu v některých místech Evropy pojmenován
Żrokem bez léta®. Podobné byly důsledky výbuchu sopky Pinatubo v roce 1991.
Co znamená obsah pojmu celosvětová katastrofa v důsledku nárazu kosmického tělesa, může být
jistě předmětem sporů. Modely říkají, že v průběhu sedmdesáti tisíc let dopadá na Zemi alespoň
jedno těleso s průměrem o něco větším než 600 m. Při jeho dopadu se uvolní energie odpovídající
asi patnácti tisícům megatun standardní výbušniny. V současném světě by to stálo život přibližně
1,5 miliardy lidí.
Všimli jste si, jak modelování využilo známé scénáře termojaderné války? Včetně myšlenky
nukleární zimy, propadu teploty a změny klimatu podmíněných zastřením povrchu Země prachem a
kouřem, důsledku velkého počtu výbuchů termojaderných zbraní? Říká se, že vědce napadla při
sledování ohromné prašné bouře na Marsu.
NEJSLOŽITĚJŠÍSVĚT
O bakteriích, vědecké soutěži a akademické svobodě
Nejčastěji se o bakteriích nemluví hezky. Televize a noviny zpravují o zlobných meningokocích,
které opět někoho zahubily. V posledním měsíci dvanáct lidí z desetimilionového národa. Že si v
České republice důsledky kouření cigaret berou nejméně trojnásobek životů denně, se neprobírá.
Stejně se příliš neprobírá, za co všechno bakteriím vděčíme. Například za úrodnost půdy. Za to, že
rychle nehyneme na následky zničujícího průjmu. A zřejmě i za to, že tu vůbec jsme.
Neboť praprapředkové dnešních bakterií pravděpodobně vynalezli fotosyntézu. Děj, bez kterého
bychom neměli co dýchat, ani co jíst. Energeticky snad nejúspornější děj. Cosi naprosto čistého,
nesmírně složitý soubor velmi rychle probíhajících událostí, o němž se pro jeho složitost
předpokládá, že nemohl vzniknout naráz, v jediném kroku.
Školní vědomost praví, že v průběhu fotosyntézy rostliny staví z vody a oxidu uhličitého, s
využitím energie slunečního světla, složitější látky cukerné povahy, přičemž se uvolňuje kyslík.
Klíčem k celému ději je zelené barvivo, chlorofyl. Jiná školní vědomost říká, že se první známky
života na Zemi objevily před 3,5 až 3,8 miliardami let.
Přesně není známo, jak život vznikl. Ani co přesně jeho vzniku předcházelo. Jednou z možností je,
že se líhnul kolem výtrysků horkých sirných plynů a par na mořském dně. Je lákavá představa,
protože v době vzniku života byl povrch Země vším jiným, než přívětivým místem. Zrovna končilo
Pozdní těžké bombardování. Vědci tak nazývají spršky kosmických těles dopadajících na povrch
Země a ostatních planet. Byla zbytkem materiálu, z něhož se planety jako je Země a Mars slepovaly
vzájemnými srážkami.
Teplota prostředí v bezprostředním okolí výtrysku může dosáhnou i výše čtyř set stupňů Celsia.
Sirné sloučeniny výtrysku jsou zdrojem chemické energie. Pohybující se prabakterie, které
dokázaly tento zdroj využít, musely mít zařízení, jež je udržovalo na hranicích mezi uvařením a
vyhladověním. Co do vhodné teploty je pásmo života v okolí současných výtrysků jen několik
centimetrů.
Teplá tělesa vydávají elektromagnetické záření -- čím je těleso teplejší, tím je délka vln vydávaného
záření kratší a naopak. Dá se to sledovat na rozpalujících se kamnech majících na povrchu litinové
pláty. Délka vln záření výtrysků na mořském dně se pohybuje v infračerveném pásmu. Naše oči je
nevidí, vnímáme je jako teplo. Skupinu badatelů vedených E.G. Nisbetem napadlo, že by právě toto
tepelné záření mohlo být energetickým zdrojem pro prabakterie. A zároveň předchůdcem dnešní
fotosyntézy. Skupina zjistila, že bakteriální chlorofyl, který se odlišuje od chlorofylu dnešních
rostlin, dobře pohlcuje záření právě s těmi délkami vln, které se kolem výtrysků objevují.
Pokud by to tak bylo, uvažuje dále skupina, mohly buďto tyto bakterie nebo jejich blízcí příbuzní
začít využívat také infračervenou složku slunečního záření. Za předpokladu, že žily v dostatečně
mělkých vodách.
Z nápadu Nisbetovy skupiny plyne, že by fotosynteza, základ dnešního života, mohla být vedlejším
důsledkem vývoje prabakterií, které se naučily rozlišovat tepelné zdroje při pouti za Żpotravou®
tvořenou sirnými sloučeninami.
Má Nisbetova skupina pravdu?
Možné to je. Možné je, že jí má jen kousek. Může se ukázat, že jde o součást něčeho složitějšího,
směřujícího kamsi úplně jinam. A také, že jde jen o chytrou myšlenku, vyvozenou z dnešních
poměrů na mořském dně, které nemusí mít s poměry, jež na něm byly před třemi a půl miliardami
let, pranic společného.
Po stránce poznání to nevadí, vypadá tak cesta vědy. Bývá však přinejmenším nespravedlivé, když
skupina s chytrým nápadem, jehož ověřování stálo spoustu práce, která dokáže, že nápad nemá nic
společného se skutečností, má z toho důvodu obtíže při shánění peněz na další práci. Soutěž o
granty, a tedy o přežití, je krutá. V některých ohledech začíná život dnešních vědců připomínat život
gladiátorů.
Jeden ze základních způsobů financování vědy je grantový systém. Vláda a nejrůznější další
organizace uvolní nějakou částku, která se rozdělí na granty udělované na národní i mezinárodní
úrovni. Vědecké skupiny soutěží, aby tuto částku získaly pro sebe. V dohodnuté době předkládají
své představy o tom, co chtějí řešit, způsob, jak to budou dělat i rozpočet, kolik by řešení problému
mělo stát. Každý grantový záměr anonymně schvaluje několik nezávislých odborníků, kteří se
vyjadřují k jeho kvalitě i rozpočtu. Skupina, která grant získá, předkládá výsledky, jež jsou
hodnoceny. Zvenčí vypadá grantové řízení nezávisle a téměř ideálně. Ale i vědci jsou jen lidé a
mohou se v hodnocení záměrů a tedy přidělení nebo nepřidělení grantu někdy zmýlit. Jednou z
největších nevýhod grantového řízení bývá skutečnost, že špičkoví tvořiví vědci, vedoucí
vědeckých skupin, věnují velkou část svého plodného času místo vědecké práci shánění grantu, jenž
pro jejich skupinu znamená bytí nebo nebytí. Je všeobecně známo, že sehnat grant, zejména
prestižní, je druh umění, které má své velmistry. V kruté a často velmi bezohledné a nerytířské
soutěži občas hynou vynikající nápady. Grantové řízení jistě odstraňuje pohodlnost a vědomí Żmám
své jisté®, sem tam však vyleje s vaničkou i dítě. V některých směrech biomedicinského výzkumu
se od grantového řízení začíná ustupovat. Při pečlivém výběru se zjišťuje, že vědci, kteří se již na
mezinárodní úrovni osvědčili, bývají plodnější, když aspoň trochu Żsvé jisté® mají. Tihle lidé
bývají natolik tvořiví a zabraní do své práce, že i nejtvrdší každoroční kontroly množství a kvality
jejich práce vedou k rozvázaní pracovní smlouvy jen s několika procenty jejich celkového počtu.
Věřím, že se časem najde kompromis mezi nutnou dávkou tvrdosti a pocitem nutné sociální jistoty
poskytující klid k tvořivé práci. Zejména pro mladé, nadané a pracovité ženy.
Říká se koho chleba jíš, toho píseň zpívej a pro mnoho vědeckých skupin to znamená pracovat na
nějakém druhu projektů jen proto, že je někdo ochoten zaplatit. Třeba na projektech vojenských.
Přestože všichni o důsledcích své práce vědí.
Co znamená tento vztah skupin mocných a bohatých lidí pro akademickou svobodu? Co to vlastně
akademická svoboda je?
Obecně přijímané vymezení říká, že akademická svoboda je právo každého badatele v rámci své
odbornosti přemýšlet a zkoumat jakýkoli problém, jenž jej zajímá, uveřejňovat závěry, k nimž
došel, a učit látce, o jejíž pravdivosti je upřímně přesvědčen.
Vymezení, podané Lordem Jenkinsem, kancléřem Oxfordské univerzity, které se stalo součástí
britských zákonů, říká, že akademická svoboda je: svoboda v mezích zákona ověřovat i brát v potaz
zjištěné poznání, předkládat nové myšlenky, sporné i nepopulární názory, aniž by se (vědec,
vysokoškolský učitel, obecně řečeno pracovník s akademickým vzděláním) uváděl v nebezpečí, že
přijde o práci nebo výsady, které může ve své instituci mít.
Kdo jsou nepřátelé akademické svobody?
P.Swinnerton-Dyer, jenž byl předsedou Výboru pro udělování grantů na univerzitách Spojeného
království, uvádí, že jsou to:
1. Lidé, kteří si myslí, že zastupují autoritu nadřazenou rozumu.
Například akademičtí pracovníci katolických univerzit se musí mít značně na pozoru, aby se
nedostali do střetu s oficiálním učením církve, protože jak směry výzkumu tak výsledky k nimž
mohou dospět se někdy dostanou do střetu s církevními dogmaty. V současnosti se to týká o něco
víc filosofů a teologů než přírodovědců. Před jednou generací, v době studené války, byl důvodem k
propuštění z amerických univerzit nádech marxistického přesvědčení. Osud sovětských biologů,
kteří skončili v koncentračních táborech, protože nesouhlasili s mylným učením T.D. Lysenka v
době stalinismu, je rovněž známý. V současné době se na amerických univerzitách roztáčí nové
kolo honby na čarodějnice pod názvem Żpolitical correctness®. To je požadavek chovat se
Żpoliticky správně® zejména ve vztazích mezi pohlavími a mezi rasami. Příkladem je akademický
nebo občansko-právní soud postihující neopatrného muže, který bez požádání o souhlas dal
přednost ve dveřích přesvědčené feministce, případně pochválil, jak hezky vypadá. Černí
Američané nejsou černí, ale ŻAfrican-Americans®.
2. Lidé, kteří shledávají některé pravdy citově nepřijatelné.
Pro některé vysokoškolsky vzdělané lidi je z důvodu náboženského nebo jiného ideologicky
podloženého přesvědčení napřijatelná například evoluční teorie, zkoumání sexuality, genové
manipulace a podobně.
3. Lidé, které je možné pojmenovat Żvnitřními nepřáteli®.
Jedna skupina Żvnitřních nepřátel® je přesvědčena, že akademická svoboda je důvod, proč nemusí
být nikomu a ničemu odpovědní. Krajním příkladem je učitel, jenž pověsil na dveře posluchárny
nápis, že další přednášky na určené téma pořádat nebude, protože jej přestalo zajímat.
Předmětem velkých sporů je způsob placení učitelů vysokých škol. Mají mít zaručené víceméně
jisté, s prací a věkem stoupající postavení, které může máloco a málokdo ohrozit? Nebo mají mít
krátkodobé smlouvy, které je přinutí k většímu výkonu? U některých lidí může být první postoj
důvodem k pohodlnosti, protože omezuje soutěž. Druhý postoj však bývá větším důvodem k
úzkosti, intrikám a potlačování akademické svobody, než je postoj předešlý. Možná, že je ohrožení
akademické svobody na soukromých univerzitách větší než na univerzitách státních. Vliv sponzorů
na soukromé univerzity bývá větší než je vliv státu v politicky svobodném světě na univerzity
státní.
Doba se však změnila. Jestliže se univerzity a další vysoké školy pokládaly před jednou generací za
národní bohatství, které musí stát podporovat a udržovat, v současné době vlády rozhodují daleko
tvrději o množství peněz, které univerzity smějí utratit.
Akademickou svobodu je tedy možné omezovat jak ideologickým nebo přímým politickým tlakem,
tak i způsobem financování.
Lze se tomu bránit?
Lze. Ale jenom zčásti. V oborech, které jsou na hranicích s technologií, nejsou příliš drahé ve věci
technologického vybavení a kde je možné rychlé patentové využití objevů. Natolik rychlé, že
případně velmi nákladné přístroje dokáže ihned zaplatit. V oborech, které jsou závislé na
mohutných dotacích, je obrana daleko obtížnější nebo nemožná. Dlouhodobý vývoj v tomto směru
by však mohl poškodit to, co je na vědě nejcennějí -- základní výzkum. O něm se neví Żk čemu je
dobrý®. Nepřináší bezprostřední zisk nebo užitek. Výsledky obvykle nejde ihned Żpřevést do
praxe® -- to znamená technicky využít, vydělat na nich nebo jejich prostřednictvím zvětšit míru
moci.
Mnohým lidem, včetně většiny politiků, bývá zbytečné vykládat něco o kráse poznání, o zvědavosti
na to, jak je postavený vesmír. Budou si myslet, že jste blázen, snílek nebo druh nepovedeného
poety. Přeženu-li to, pak ti mocní z nich budou chtít bombu z antihmoty, laser, jenž provrtá měsíc,
elixír věčného mládí a nesmrtelnosti, pokud možno včera pozdě. Ti, kteří u moci nejsou, budou chtít
mít od všeho pokoj, zajištěné pohodlí a bezpečí. Často nepomáhá ani argumentace zkušeností, že je
základní výzkum nejlepší investicí vůbec, jejíž jedinou nevýhodou je, že se výsledky objevují až v
další generaci anebo dokonce v generaci, která přijde ještě později.
Jednou ze zajímavých, která, zdá se, s úspěchem proplouvá úskalími mezi základním a užitým
výzkumem, vědou a technologií, granty, výdělkem a patenty, je skupina s příznačným názvem
TIGR (The Institute for Genomic Research, Institut výzkumu genomu). Její hlavou je muž jménem
Craig Venter. Skupina sídlí v Gaithersburgu, v americkém státě Maryland ( angličtí kolonisté jej
pojmenovali podle královny Marie). Spolupracuje s nositelem Nobelovy ceny Hamiltonem
Smithem z Johnsovy Hopkinsovy univerzity. Proč o skupině TIGR vyprávím?
Skupina TIGR dne 28.7. 1995 v časopisu Science uveřejnila úplný popis dědičné informace
bakterie Hemophilus influenzae Rd.
Proč je to tak významné?
Jaké budou důsledky?
Pokusím se o přirovnání, které nemůže být přesné. Koncem třicátých let fyzikové zjistili, že se při
štěpných reakcích uranu uvolňuje takové množství neutronů, které může způsobit řetězovou reakci.
O něco později si postavili první malý jaderný reaktor. 2. 12. 1942 pod vedením E. Fermiho jej
spustili. Otevřeli cestu k jaderným zbraním, elektrárnám i novým směrům lékařského a
biologického výzkumu včetně léčení. V souvislosti s mocenskými a ekonomickými vztahy tento
objev změnil svět.
Úplný popis dědičné informace laboratorního kmene Hemophila by se dal přirovnat ke spuštění
prvního jaderného reaktoru. Hemophilus je první volně žijící organismus, u kterého byla určena
celá dědičná informace. Každičký gen. V souvislosti s mocenskými a ekonomickými vztahy tento
objev a jeho užití změní svět možná víc, než jej změnil objev štěpné reakce.
Na divoký kmen bakterie Hemophilus influenzae se musí dávat pozor. Je příčinou těkžých zánětů
průdušek a plic, zejména u dětí a starých lidí. Bývá příčinou smrtícího zánětu mozkových plen.
Název bakterie se uchoval z doby, kdy se její objevitelé mylně domnívali, že je příčinou chřipky
(influenza). Pravý původce chřipky, několik typů viru, byl zjištěn později. Hemophilus se však rád
usídlí v průduškách a plicích lidí postižených chřipkovým virem. Skupina proto pracovala s
laboratorním kmenem Rd, jenž má, jednoduše řečeno, vylámané zuby. Není nebezpečný.
Craig Venter může mít ze svého úspěchu, označovaného za epochální, radost. Postup, který ke čtení
genetické informace vymyslel, se odborníkům zpočátku moc nezdál. Než se zjistilo, jak je výhodný
pro určování genů, jejichž odchylky jsou příčinou nějaké choroby. Státní instituty zdraví (NIH,
National Institutes of Health), velmi vlivná a bohatá organizace, Venterův projekt určení celé
dědičné informace u Hemophila zamítla -- nedala mu grant. Přestože Venter vymyslel nový,
revoluční způsob, jak její čtení urychlit. Způsob, jenž bude využit i při čtení dědičné informace
člověka.
Dědičnou informaci Hemofila tvoří 1,8 milionu Żpísmen® tvořených poměrně jednoduchými
chemickými sloučeninami adeninem (A), guaninem (G), cytosinem (C) a thyminem (T) ve vazbě na
deoxyribosu, což je látka s chemickými vlastnostmi cukru. ŻPísmena® společně s deoxyribosou
vytvářejí řetěz DNK -- deoxyribonukleovou kyselinu. Gen, Żjednotku dědičnosti®, tvoří nejčastěji
několik tisíc písmen v nějakém místě řetězu DNK. Geny prostřednictvím RNK, ribonukleové
kyseliny, určují druh a množství bílkovin, které příslušná buňka vyrábí. Tím určují její vlastnosti.
Venterova a Smithova skupina zjistila, že dědičnou informaci bakterie Hemophilus tvoří celkem
1743 genů. Na rozdíl od vývojově vyšších organismů tvoří její geny, podobně jako u jiných bakterií,
skoro celý řetěz. Jen velmi malé množství DNK nekóduje tvorbu nějaké bílkoviny.
(Lidskou DNK tvoří tři miliardy Żpísmen®, v jejichž řetězu se skrývá asi sto tisíc genů. Na rozdíl
od Hemophila tvoří naše geny jen několik málo procent délky celého řetězu. O zbytku se přesně
neví, čemu by mohl sloužit.
736 genů nalezených u bakterie Hemophilus, je jen jejích vlastních. Odlišují se od všech, které se
dosud podařilo získat z nejrůznějších organismů. 1007 zbylých se shoduje s některým z genů, které
se již podařilo získat z jiných organismů.
Co tohle všechno znamená? A k čemu to bude dobré?
Objev Venterovy a Craigovy skupiny přináší velký počet významných teoretických a praktických
možností. Tak například je možné pomnožit gen, jehož činnost je známa a přinutit jej, aby
prostřednictvím jakýchkoli vhodných buněk vyráběl v průmyslově nebo laboratorně využitelném
množství bílkoviny, které jsou zapotřebí. Tudy vede cesta k výrobě nových druhů očkovacích látek,
enzymů, které by například mohly čistit odpadové vody, nebo k výrobě antibiotik.
Gen je možné z řetězu vyjmout a zkoumat jaký je vztah k bílkovině, za jejíž tvorbu odpovídá.
Pořadí a složení genů v řetězci DNK Hemophila je možné porovnat s
pořadím a složením genů jiných živých bytostí. Pomáhá to určit geny, které ještě nejsou známy. A
také pochopit, jak se organismy, jež mohou vypadat velmi odlišně a vývojově značně vzdálené,
vyvíjely. Co mají v čase a prostoru společného a co rozdílného.
Znalost celé dědičné informace živých organismů pomáhá pochopit, jak je organizovaná, proč mají
geny právě toto a nikoli jiné pořadí a uspořádání i jak se ovlivňují vzájemně. Také pomáhá
porozumět dějům, které kontrolu činnosti genů mění nebo vypínají. Vznik i vývoj mnoha
nejčastějších lidských onemocnění, například kornatění tepen neboli arteriosklerózy, je totiž
ovlivňován změnou činnost a vzájemných vztahů většího počtu genů. Tudy vede i cesta k
porozumění lidským zhoubným nádorům, protože jedním ze základních mechanismů jejich vzniku
je právě porucha kontroly činnosti genů.
Hemophilus, jak se zjistilo, sdílí spolu s několika dalšími druhy bakterií velmi zajímavou a podle
všeho vývojově velmi významnou vlastnost. Umí rozlišit a zpracovat DNK příslušníků svého
druhu, kteří zahynuli. Dalo by se říci, že kouskům dědičné informace vlastního druhu propůjčují
těla bakterií když ne zrovna nesmrtelnost, tak pořádnou dlouhověkost. DNA těchto druhů bakterií je
uspořádána tak, aby pravděpodobnost, že bude znovu využita, byla co nejvyšší.
Infekce Hemophilem, podobně jako infekce mnoha dalšími druhy bakterií, může způsobit septický
šok. To je velmi těžký, rychle vznikající, život ohrožující stav, jehož léčení vyžaduje pobyt na
jednotce intenzivní péče, je velmi obtížné, drahé a často přes všechno, co nejmodernější medicína
umí, neúspěšné. Postižení mohou zemřít i během několika hodin od propuknutí prvních příznaků.
Za vznik septického šoku způsobeného Hemophilem odpovídají některé chemické součásti obalu
jeho buňky, pouzdra oddělujícího bakterii od okolí. Zjistilo se, že by za tvorbu těchto součástí obalu
mohlo odpovídat celkem osmnáct genů. Takže je bakteriální genetici Żvyrážejí® z celého řetězu
pěkně jeden po druhém, a zkoumají, který z nich je viníkem.
V průběhu roku 1990 byla započata práce na jednom z největších společných vědeckých projektů
biologie všech dob. Jeho zkratka zní HGP a znamená Human Genome Project neboli Projekt lidský
genom. Jeho cílem je zjistit pořadí všech tří miliard Żpísmen® lidské dědičné informace. A tím i
složení a umístění všech lidských genů. Zpočátku se náklady na jeho uskutečnění odhadovaly
částkou osmi až deseti miliard amerických dolarů. J. Sulston, ředitel Sangerova centra v britském
Cambridge společně s Robertem Watersonem z Washingtonovy univerzity v americkém St. Louis
nedávno navrhli postup, jenž by umožnil dokončit práce na projektu Lidský genom již v roce 2001.
Zjistit pořadí jednoho Żpísmene® by podle jejich návrhu stálo asi deset nebo dvanáct amerických
centů, přibližně desetinu nákladů, které se odhadovaly v době, kdy projekt začínal. Cenou za snížení
nákladů by bylo snížení přesnosti popisu, z původních 99,99% na 99,90%.
Bakterie nemají buněčné jádro. Zato kvasinky, jako je Saccharomyces cerevisae, je mají. Kvasinky,
přesněji řečeno důsledky jejich činnosti, zná snad každý. Bez nich by nevznikl náš druh chleba,
pivo ani víno. Na přelomu roku 1995--1996 byla dokončena sedmiletá práce, na níž se podílely asi
čtyři stovky vědců v 96 laboratořích Evropy, USA i Japonska. Podařilo se jim přečíst 12,1 milionů
Żpísmen® tvořících šest tisíc genů S. cerevisae. Uložili je do databáze přístupné prostředictvím
počítačové sítě Internet. K čemu je to dobré?
Pomůže to lékařům a nemocným se zhoubnými nádory. Jedním z nejčastějších zhoubných nádorů je
rakovina tlustého střeva. Na jejím vzniku se podílejí dva geny. Molekulární genetici zkoumající
rakovinu nevěděli, čemu tyto geny slouží, jakým způsobem napomáhají vzniku choroby. Zjistilo se,
že kvasinky mají téměř stejné geny. A že u nich slouží Żopravám® poškozené DNK.
DNK mohou poškodit všemožné vlivy, od záření až po nejrůznější chemické látky. Oba geny se u
kvasinek podílejí na Żopravách® poškozené DNK. Lidé mají téměř stejné geny. Z toho plyne, že by
porucha těchto genů napomáhala vzniku rakoviny tlustého střeva tím, že by ve střevních buňkách
poškozovala mechanismus Żoprav® poškozené DNK.
Pokusům ve zkumavce se říkalo doslova pokusy Żve skle® neboli in vitro. Vznikající databaze
obsahující celou genetickou informaci různých druhů života od bakterií přes kvasinky, octomilky,
oblého červa (Caenorhabditis elegans) až po člověka, umožňují vznik docela nového vědeckého
oboru. S trochou úsměvu mu Antoine Danchin z Pastéurova institutu v Paříži začíná říkat genetika
in silico. To doslovně znamená Żv křemíku®. Má totiž na mysli počítačové čipy.
Genetik pracující in silico sedí u počítače, prohlíží si genovou databázi a například pozoruje, jak se
náhodný omyl vzniklý při kopírování dědičné informace proměnil na nový druh genu. Nebo jak se
kousek nějakého genu ztratil, jak se kousky genu nebo celé geny někam přesunuly nebo přibyly
geny z úplně jiného druhu života. Někdy se z těchto proměn dá soudit na události odehrávající se ve
velmi vzdálené minulosti života. Z genových databází je možné sestavovat celé genové řady podle
toho, jak se geny řídící nějakou činnost, například kousek řetězu látkové výměny, Żzapínají® a
Żvypínají®. Pokud se takovou řadu povede sestavit, je možné zeptat se molekulárního biologa můžete mi to potvrdit pokusem? Je pravda, že porucha právě této řady způsobí některou z mnoha
tisíc dědičně podmíněných chorob?
Bledá paní s voskovými tvářemi
Zkušení lékaři minulých generací někdy poznávali pacienty s pokročilou plicní tuberkulózou na
první pohled. V ordinaci se objevil člověk s lesklýma očima, voskovými tvářemi, které měly pod
lícními kostmi nápadný ruměnec. Když k tomu trochu pokašlával a vytáhl kapesník, na němž byla
patrná krev, nemuseli ani dělat rentgenový snímek plic.
Její příčinou je tyčinkovitá bakterie Mycobacterium tuberculosis, kterou její slavný a odvážný
objevitel, německý lékař Robert Koch, popsal 24.3. 1882 na schůzi Fyziologické společnosti slovy:
ŻVšechny součásti tkání pokusného zvířete, zvláště buněčná jádra i jejich rozpadové produkty, jsou
v mikroskopickém obrazu hnědavé, zatímco tuberkulózní bacily jsou krásně modré.®
Proč byl Robert Koch statečný? Svá pokusná zvířata infikoval tkáněmi lidí, kteří na tuberkulózu
zemřeli. V té době nebyl znám lék, jenž by tuberkulózu léčil. Onemocnět touto chorobou znamenalo
asi poloviční pravděpodobnost úmrtí.
Co vlastně tuberkulózní tyčinka našim tkáním dělá?
Do těla může vstoupit různými cestami, ale nejčastěji vdechnutím kapének vykašlávaných
člověkem s tuberkulózou plic. Mycobacterium je s nimi vdechnuto, dostává se do plic a odtud do
místních lymfatických uzlin. Pomnoží se a na jeho pomnožení odpoví imunitní soustava.
Důsledkem složité odpovědi je zvláštní druh odúmrti poškozené tkáně. Tento pochod může s tkání
zničit i tuberkulózní tyčinku. Plicní ložisko se zmenší, často zvápenatí. Tohle byl běžný obraz v
dobách, kdy se proti tuberkulóze neočkovalo. U malé části infikovaných však tyčinky nezahynou.
Tito lidé nejsou jak z vrozených tak ze získaných důvodů odolní. Množí se různou rychlostí dál.
Odumírají čím dál větší části plic, v nichž vznikají dutiny. Tuberkulosní tyčinka často napadává i
mnohé jiné orgány -- například ledviny, kosti nebo mozkové pleny. Onemocnění trvá u různých lidí
různě dlouho. U dětí a některých dospělých lidí byl někdy průběh velmi rychlý. Jindy se
onemocnění i bez léků zastavilo samo, aby po čase, zejména při oslabení s plnou silou propuklo s
plnou silou znovu.
Je několik typů bakterie, která tuberkulózu způsobuje a vliv každého z nich je na různé lidi různý.
Záleží na vrozené obranyschopnosti, případných dalších onemocněních, stavu výživy i stavu
duševního života. Proč to všechno vyprávím? Vždyť tuberkulosa je dnes poměrně vzácná a máme
účinné léky!
Kdepak.
Tuberkulóza vůbec nevymizela. Jen se skryla. Mezi lidi
chudé, žijící na okraji průmyslově rozvinutých společností. Mezi bezdomovce, lidi závislé na
alkoholu a drogách a zejména lidi s AIDS. Nejvíc se začala objevovat v chudých oblastech
rozvojového světa.
Každý rok si na světě bere asi 2,5 milionu lidských životů. Je však nepochybné, že začala nová
světová epidemie. Odborníci Světové zdravotnické organizace odhadují, že během deseti let
stoupne počet obětí na 4 miliony lidí za rok. Počet obětí bude stoupat o to rychleji, o co rychleji
budou přibývat infekce těmi kmeny tuberkulózní bakterie, které jsou odolné na všechny známé
léky. Pravděpodobnost úmrtí při infekci odolným kmenem je stejná, jaká byla v době, kdy žádné
léky nebyly známy. To jest asi padesátiprocentní.
Kde se vzaly odolné kmeny tuberkulózní bakterie?
Mezi špatně léčenými lidmi. Léky na tuberkulózu je nutné užívat aspoň šest měsíců. Mnoha lidem
se po prvních týdnech léčby uleví a přestanou léky užívat. Další je neberou dostatečně dlouho proto,
že jsou chudí, nemohou si je kupovat a nemají zdravotní pojištění. To je v rozvojových zemích
zcela běžné. Ale i v průmyslově nejrozvinutějším státu světa, USA, není zdravotně pojištěno víc než
třicet milionů lidí. Jednak Żšetří®, jednak na zdravotní pojištění, které by pokrývalo dlouhé stonání
s tuberkulózou nemají peníze. V mnoha zemích se také proti tuberkulóze neočkuje, přestože
očkování snižuje pravděpodobnost onemocnění asi na polovinu. Ale i u nás začaly v poslední době
unikat povinnému očkování celé skupiny rodin s dětmi. Stejně jako jinde to bývají rodiny chudé,
žijící na okraji společnosti. A také rodiny ovlivněné vražedně nesmyslným kázáním některých
náboženských sektářů o Żbezbožnosti® a Żnepřirozenosti® očkování.
Jak je tuberkulóza stará?
Možná, že stejně jako lidstvo samo. Molekulární genetici nedávno zachytili stopy genetické
informace tuberkulózní bakterie v mumii přibližně čtyřicetileté ženy, která zemřela v jižním Peru,
asi před devíti sty lety. Pokud se objev potvrdí, vyvrátí zakořeněnou představu podle níž
tuberkulóza přišla do Ameriky až s bělochy. Nic však nezmění na odpovědnosti bílých dobyvatel
Ameriky. Epidemie tuberkulózy tam proběhla mezi domorodými obyvateli počínaje sedmnáctým
stoletím. Rozeběhla se ze stejných důvodů, z jakých se znovu rozbíhá v dnešní době jak v
rozvojovém, tak v rozvinutém světě. V souvislosti s hromadnými přesuny a zbídačováním Indiánů
zaháněných do přelidněných rezervací, lidí ničených pocitem nesmyslnosti a bezvýchodnosti života
a závislostí na alkoholu a drogách. V rozvinutých zemích dneška jsou v podobné situaci miliony lidí
žijících ve vnitřních částech velkoměstzejména Spojených států, pověstných inner cities, ghettech
bídy, násilné kriminality a drog.
Šíření tuberkulózy má rysy epidemie, jako je má šíření jiných infekčních nemocí. Epidemie jsou
složitým dějem ve složitém prostředí. Dají se matematicky modelovat.
Možná vás překvapí, že epidemie tuberkulózy začala v dnešních průmyslově rozvinutých zemích
kolem r. 1600 a vrcholila v 18. a první polovině 19. století. V Americe začala se zpožděním. V
průběhu našeho století počet nových onemocnění prudce poklesl. Začal klesat ještě předtím, než
byly přibližně před padesáti lety objeveny první účinné léky. (Dýmějový mor z dnešního
rozvinutého světa také vymizel přibližně před třemi až čtyřmi stoletími. Tedy před zavedením
základních hygienických opatření, zjištěním jeho příčiny a objevem účinných léků.) Na poklesu
počtu nových onemocnění tuberkulózou podílelo několik příčin. Zlepšení stavu výživy a kvality
bydlení velkého počtu lidí. Oddělení nemocných lidí od lidí zdravých v nemocnicích. Pokles počtu
lidí, u nichž se tuberkulóza z prvotní infekce vyvine do smrtící choroby tím, že vnímavé jedince
epidemie vyhubila již v dětství. Takže nemohli mít další, z dědičných důvodů opět vnímavé
potomstvo. A také mohla tuberkulózní tyčinka ztratit na ničivosti tím, že poněkud změnila své
dědičné vlastnosti.
Modely berou v úvahu i skutečnost, že jen část nemocných lidí je zdrojem další infekce. U další
části lidí se vývoj choroby zastaví sám, i bez léčení. U nich se však může choroba objevit znovu,
přitom mohou, ale nemusí být zdrojem další infekce. Kromě toho se přibližně u devíti z deseti
infikovaných se nemoc sama zahojí, aniž si toho všimnou a nepokračuje.
Vezmou-li se tyto proměnné veličiny v úvahu, trvá tuberkulózní epidemie nejméně 31 let, ale může
také trvat přibližně 7,5 tisíc let. Střední doba trvání jedné epidemické vlny trvá asi sto let.
Proč to vyprávím?
Veřejnost i odborníci se dali ukolébat představou, že je jen otázkou času, kdy tuberkulóza až na
výjimky vymizí. Pokles počtu nových onemocnění tuberkulózou se zastavil. Ve Spojených státech
již před deseti lety, u nás počínaje rokem 1990 začaly nvé případy rychle přibývat. Včetně krutých
zabijáckých podob choroby postihujících zejména malé děti a oslabené lidi. Osm z deseti
postižených lidí v průmyslově rozvinutých zemích je starších než padesát let. V rozvojových
zemích jsou tři čtvrtiny nemocných mladší než je tato věková mez. Mezi rokem 1990 a 2000 zcela
zbytečně tuberkulózou onemocní téměř devadesát milionů lidí. Třetina z nich na tuto chorobu stejně
zbytečně umře. Nebudou mít na léky peníze. Nebo příčinou jejich onemocnění bude kmen necitlivý
na léky.
Tuberkulóza totiž byla a je nemocí především lidí chudých, žijících v přelidněných bytech. Zcela
stejně jako před sto lety dochází k tomuto závěru výzkum uveřejňovaný v nejpřednějších světových
lékařských časopisech. V průmyslově rozvinutých zemích se dá hmotná chudoba měřit. Dvěma
měřítky užívanými epidemiology zejména v Anglii jsou Townsendův a Jarmanův index. První z
nich spočítá v nějaké oblasti ekonomicky aktivní, ale nezaměstnané jedince starší než šestnáct let. K
tomu přidá podíl domácností, které nemají auto -- to je veličina, která se v současné Anglii chápe
jako měřítko výše současného příjmu. A také podíl domů, v nichž bydlí jejich vlastníci, což je
měřítkem výšky dlouhodobého příjmu. Dále podíl počtu domácností, v nichž bydlí více než jeden
člověk v jedné místnosti. Jarmanův index spočítá ve stejné oblasti počet osaměle žijících penzistů,
počet dětí mladších než pět let, podíl rodin s jediným rodičem, počet nezaměstnaných lidí, počet lidí
nekvalifikovaných, počet lidí měnících bydliště častěji než jednou ročně a opět počet lidí, jichž žije
v jedné místnosti víc. K oběma indexům se dá připočítat počet dětí dostávajících ve škole jídlo ze
sociálních důvodů zdarma.
Vazba těchto měřítek chudoby a počtu nových onemocnění tuberkulózou je zcela jednoznačná.
Své udělá základní výzkum. Molekulární genetici v průběhu krátké doby přijdou na to, které geny
odpovídají za ničivé vlastnosti tuberkulózní tyčinky.
Escherichia coli je obvykle neškodná tyčinkovitá bakterie obývající v ohromném počtu naše tlusté
střevo. Je oblíbeným pokusným prostředkem pro zkoumání činnosti genů odlišných organismů.
Skupina vědců vedená L.Rileyem z lékařské fakulty Cornellovy univerzity v New Yorku vložila do
Escherichie kousek DNK z tuberkulózní tyčinky. Buněčná mašinerie střevní bakterie poslechla
informaci pocházející z bakterie způsobující tuberkulózu.
Pokus zkoumal, jak dokáže tuberkulosní tyčinka proniknout do makrofágů. To jsou buňky
imunitního systému. A proč ji makrofágy nedokážou zničit, když dokážou spolknout a strávit
málem všechny ostatních bakterie. (Vzpomínáte si na měňavku, kterou vám možná
ukázali na základní škole? Makrofágy jsou něco podobného. Jsou policií, která v různých podobách
trvale prostupuje všemi orgány. Hlídají. Jakmile se někde objeví něco cizího, od bakterie až po
dřevěnou třísku nebo chirurgův steh, obklopí to, pohltí a většinou stráví.)
Kousek DNK z tuberkulózní tyčinky dlouhý 1535 Żpísmen® propůjčil Escherichii vlastnost, kterou
její obyčejná sestra nemá. Escherichie jejíž dědičná informace je rekombinovaná s kouskem
dědičné informace tuberkulózní tyčinky dostala nástroj, jenž umožňuje proniknout do cizích buněk.
A to do těch, které cizí částečky nepohlcují. Rileyova skupina pokusem bezpečně zjistila, že za
průnik odpovídá právě ten kousek dědičné informace, který do Escherichie vpašovala.
ŻCelý kousek nebo jenom některá z jeho částí?® byla další otázka. Takže oněch 1535 Żpísmen®
začali vědci dělit na menší kousky. A znovu
vsunovat. Zjistili, že za průnik do cizích buněk odpovídá oblast skrytá někde v prvních 850
Żpísmenech®. Zbylých 685 Żpísmen® umožňuje pohlceným bakteriím přežít v těle makrofágu. Pro
člověka by něco podobného znamenalo schopnost přežít ve vaně s mírně naředěnou kyselinou
solnou...
A dál?
Farmakologický průmysl vynalezne nové léky. Epidemiologové a hygienici navrhnou nutná
opatření. Mohou být účinná již dnes. Například pověstně liberální New York je asi prvním místem
na světě, kde se rostoucí epidemii tuberkulózy možná podařilo zastavit.
Jak?
Každý člověk, u něhož byla zjištěna aktivní tuberkulóza a je zdrojem infekce, se musí povinně léčit.
Nemá-li na to peníze a není-li pojištěn, pak na útraty města. Dokud není jisté, že už infekci nešíří.
Léčení trvá obvykle oněch šest měsíců. Pokud by léčebnu opustil, dovede jej zpátky policie.
Je to omezování osobní svobody? Zcela jistě je. Je to však jedno z mála omezení osobní svobody, s
nímž by pravděpodobně souhlasila většina soudných lidí. Nikdo přece nemůže mít svobodu k tomu,
aby ohrožoval na zdraví a životě jiné lidi. Pokud infekční jedinec ví, co mu je a jak se jeho nemoc
šíří, šlo by o úmysl. A je nutné počítat s lidmi ničivě zlými, kteří uvažují: ŻKdyž já, proč ne také
někdo jiný?®
O genetickém haraburdí a spravedlnosti
Geny jsou kousky řetězu DNA, které nesou informaci, na jejímž základě vznikají bílkoviny.
Řetěz DNK je u různých živých organismů různě dlouhý řetěz. Kdyby se vám jej podařilo
vytáhnout z jádra jediné buňky vašeho těla a nepřetrhnout, měřil by málem dva metry. Čekali
bychom, že celé dva metry budou tvořit geny, pěkně jeden vedle druhého. U bakterií, jejichž řetěz je
podstatně kratší, tomu tak (skoro) je.
U vyšších organismů, včetně nás lidí, však nikoli. Geny tvoří přibližně 3% délky celého řetězu.
Takže nejsou vedle sebe jako
trubičky na šňůrce náhrdelníku. Dokonce ani jednotlivé geny nejsou
Żvcelku®. Rozčleňují je kousky řetězu DNA, které vznik bílkovin nekódují. Na co je oněch
zbylých přibližně 97% délky řetězu?
Část z nich jsou kontrolní vypínače. Zapínají činnost správných genů ve správných buňkách ve
správné době. Neboť různé bílkoviny v různé době tvoří a potřebují například buňky jaterní,
nervové nebo kostní. Tyto kousky řetězu DNK jsou v oblastech bezprostředně předcházejících
genům.
Další část tvoří Żčepičky® na koncích chromozomů. Zdá se, že čepičky jsou ochranou konečku
chromozomu před poškozením.
Jiná část z oněch 97% tvoří Żstřed® chromozomu. Při buněčném dělení se jeden chromozom
rozdělí na dva. Na Żstřed® se upínají vlákénka, která chromozomy odtahují od sebe, do dceřinných
buněk.
Ale pořád zbývá asi 85% délky řetězu.
Má být podle některých badatelů pouhým haraburdím -- v původní práce haraburdí označují
anglikým slovem junk (vysl.džank). K čemu by sloužil, ptají se, když například bakterie takové
haraburdí nemají téměř žádné. A nejen bakterie. V porovnání s bakteriemi chybí i tak vývojově
pokročilému tvoru, jímž je Fugu (celým názvem Fugu rubripes), proslulá ryba japonských
labužníků.P22
Kde je to Skutečné tajemství?
Dědičná informace nějakého tvora se jmenuje genom.
Genom ryby Fugu je pouhou osminou genomu naprosté většiny obratlovců. Přitom se v něm
neskrývá méně genů, než je v genomu ostatních ryb. Jen má daleko kratší části řetězu DNK, které
jsou Żmezi® geny a podstatně kratší i ty části řetězu, které jsou Żuvnitř® genů. Fugu v průběhu
vývoje zbavila svůj genom i dalších částí, které se běžně a v hojném počtu vyskytují v genomu
všech ostatních obratlovců, včetně lidí. Proč zrovna Fugu, tahle smrtící potvora? Proč ne ostatní
obratlovci?
A naopak:
Alu je kousíček řetezce DNK tvořený pouhými 282 písmeny. Tenhle kousek DNK se v lidském
genomu objevuje v různých místech přibližně milionkrát. Tvoří plných 10% celého genomu.
Podstatně víc než všechny geny kódující bílkoviny dohromady. Dalších 5% genomu tvoří podobný
kousek, jenž se jmenuje Line-1.
K čemu tam, proboha, jsou, ptají se genetici, zkoumající junk DNA čili DNA, která má být
haraburdím?
Někteří genetici jsou přesvědčeni, že tyhle kousíčky jsou molekulární parazité. Nastěhovali se do
genomu, pořídili si v něm ohromné množství kopií sama sebe a spolu s ostatním genomem se pěkně
bez námahy, Żsobecky®, stěhují v čase a prostoru.
Jiní genetici však dokazují, že tito černí pasažéři mohou v průběhu vývoje nějakou funkci v genomu
zastat. Například se z nich mohou stát různě dlouhé části řetězu, v nichž se monotónně opakují tři
Żpísmena®.
Nudné zjištění základního výzkumu?Nikoli. Opravdu nikoli.
Dokážu to.
Huntingtonova nemoc (vysl. Hantingtn) může začít poklesem schopnosti soustředění, depresí a
dalšími příznaky duševního postižení. Obvykle se první příznaky objeví kolem čtyřicítky, ale
mohou propuknout od raného dětství do pozdního stáří. Dříve nebo později se začnou projevovat
nezvladatelné záškuby svalstva, připomínající karikaturu neúplných tanečních pohybů. Říká se jim
chorea. Jak poruchy duševního života, tak poruchy hybnosti se v čase nezvladatelně prohlubují. Lék
na Huntingtonovu nemoc není znám. Od prvních příznaků až do neodvratné smrti tahle děsivá
choroba trvá nejčastěji plných sedmnáct let, ale může se protáhnout i na třicet let. Důvodem
příznaků je poškození a postupný zánik jedné jediné skupiny nervových buněk v hloubce mozku.
Choroba se dědí. Každé dítě postiženého rodiče má 50% pravděpodobnost, že u něj nemoc
propukne také.
Příčinou Huntingtonovy nemoci je odchylka genu, který máme na samém konečku čtvrtého
chromozomu. Po desetileté práci to nedávno zjistila
skupina vedená J. Gusellou z laboratoře, která je ve Všeobecné
nemocnici státu Massachusetts. (Maminka N. Wexlerové, která se na úspěšném objevu významně
podílela, měla Huntingtonovu nemoc.)
V této genové oblasti se vyskytuje kousek řetězu, v němž se opakují tři Żpísmena® a to C, A, G
(cytosin, adenin, guanin). Tedy typický trinucleotide repeat, trinukleotidový opakující se úsek, ona
opakující se tři Żpísmena®. U lidí zdravých se tenhle kousek opakuje nejméně devětkrát, nanejvýš
šestatřicetkrát. U lidí stižených Huntingtonovou nemocí se počet opakování prodlužuje až do počtu
121. Čím je počet opakování větší, tím dříve onemocnění u postižených propukává. Ještě horší je,
že v každé další generaci postižených se počet opakování prodlužuje.
V současné době je možné u každého člověka zjistit, zda je nebo není nositelem genu
Huntingtonovy nemoci. Dokážu pochopit, že se najdou lidé, kteří to o sobě vědět nechtějí. Lidi,
kteří vědí, že jsou s padesátiprocentní pravděpodobností nositeli tohoto genu, nebo dokonce vědí, že
u nich tento gen byl zjištěn, a přesto chtějí na svět přivést další děti, však chápu obtížně. Přítomnost
genu nemoci se totiž dá zjistit ještě před narozením. Přesto se našli lidé, kteří trvali na tom, aby se
narodilo dítě s touto časovanou bombou nezměrného mnohaletého utrpení. Je pouze možné,
nikterak jisté, že se v dalších letech přijde na způsob léčení. Podle zkušenosti s dalšími nemocemi
podobného druhu nepůjde o nic levného.
Můžete pokrčit rameny a říci -- no dobrá, objev se týká jedné vzácné nemoci.
Mýlili byste se.
Zjistilo se, že větší než obvyklý počet opakování tří (jiných) písmen v oblasti jiných genů v jiných
chromozomech je příčinou nejméně pěti dalších podobně hrozných chorob. Mimo jiné je důvodem
jedné z nejčastějších duševních zaostalostí doprovázených mnoha dalšími duševními i tělesnými
obtížemi. Lékaři ji nazvali syndromem fragilního chromozomu X (fragilní znamená křehký), podle
toho, jak se chromozom X chová v průběhu zkoumání. Ta už není vůbec ničím vzácným, protože
postihuje jednoho z 1200 mužů a jednu z 2000 žen.
Jen v Čechách je tedy postiženo víc než pět tisíc lidí. Pokud je rozložení této dědičné poruchy na
celém světě přibližně stejné, postihuje přibližně 3 miliony lidí. Z důvodu, za nějž nemohou, nemají
stejné životní možnosti jako druzí lidé.
A jsme u té spravedlnosti.
Úplný popis lidského genomu, včetně pochopení, čemu slouží ty části jeho DNA, o nichž se dnes
říká, že jsou haraburdí, možná změní lidskou situaci v dobrém i ve zlém víc, než ji změnily všechny
dosavadní objevy.
Se slušnou pravděpodobností bude možné předpovídat základní duševní vlastnosti. Druhy tělesných
i duševních onemocnění, které jedince postihnou o mnoho desetiletí později. Problémem je, že tyto
skutečnosti bude možné sice zjišťovat, ale že bude trvat ještě velmi dlouhou dobu, než je půjde
Żopravit®. Například tak, aby se podstatně snížila pravděpodobnost onemocnění rakovinou nebo
schizofrenií anebo upravila snížená inteligence.
Je téměř jisté, že pojišťovny i zaměstnavatelé budou o dědičných vlastnostech svých klientů a
zaměstnanců chtít něco vědět. Podle toho, co zjistí, se budou chovat. Zlověstným příkladem je
chování americké pojišťovny, která vypověděla zdravotní pojistku celé rodině ve chvíli, kdy zjistila,
že jeden z jejích členů je stižen duševní zaostalostí, protože byl stižen syndromem fragilního
chromosomu X.P23
Mezi rokem 1990--1995 proběhly v této souvislosti snad stovky nejrůznějších odborných
konferencí. Jejich závěry v této souvislosti doporučují při dalším výzkumu lidského genomu a užití
jeho výsledků zachování pěti pravidel: autonomie, soukromí, spravedlnosti, rovnosti a kvality.
Autonomie znamená umění, možnost, schopnost, ale i právo být sám sebou. Genetické testování a
jeho výsledek je v případě každého člověka vysoce osobní záležitostí. Nejprostěji řečeno -- do
výsledku nikomu nic není. Tedy ani pojišťovnám, ani zaměstnavatelům. Do autonomie patří i právo
nevědět. Je nutné mít vždy na mysli, že naprostá většina výsledků genetického testování mluví
pouze o pravděpodobnosti, nikoli jistotě, že se něco bude dít a kdy se to bude dít. Výjimkou by
měla být možnost testovat novorozené děti na přítomnost geneticky podmíněných chorob, které
jsou léčitelné. Jednoznačně se zapovídá genetické testování jen pro zjištění pohlaví nenarozeného
dítěte a za účelem zvýraznění nějakých vlastností. Například inteligence nebo útočnosti.
Dalším, velmi praktickým problémem je možnost učit pohlaví nenarozeného dítěte. V mnoha
asijských zemích ovlivněných islámem nebo hinduismem, ale i v Číně, dávají rodiče přednost
chlapcům před děvčaty. V současnosti často vede znalost pohlaví nenarozených dětí k ukončení
těhotenství, jestliže jde o děvčátko. V minulosti se v těchto zemích děvčátka prostě zabíjela, což v
odlehlejších místech těchto zemí trvá dodnes. ( V dávnější minulosti bylo zabíjení děvčátek
Żzvyklostí®, které se nevyhnula snad žádná část světa.) V některých oblastech tyto zásahy
způsobily posun přirozené početní rovnosti mezi muži a ženami. Mužů je podstatně víc. Ve spojení
s větším počtem žen, Żvlastněných® bohatými a mocnými muži, je tento stav příčinou zabijácké
soutěže o zbylé ženy.
Soukromím se má na mysli přísná důvěrnost výsledků genetického testování. Bez souhlasu
testovaného jedince se tedy nesmějí sdělit žádné třetí straně, například příbuzným včetně
manželských parnterů, pojišťovně nebo policii. Na druhé straně se v případě některých velmi
vážných onemocnění doporučuje informovat další ohrožené členy rodiny.
Spravedlnost má ve věci genetického testování a užití jeho výsledků chránit zejména děti a
nesvéprávné dospělé lidi. Nutné je však najít alespoň tu míru rovnováhy mezi ochranou a
výzkumem, která další výzkum nezastaví.
Rovnost bude dalším těžkým problémem. Jak se má zajistit stejná možnost genetického výzkumu,
testování a informování, stejné náklady i sdílení získaných výsledků v různých státech a mezi
různými společnostmi? Jak se bude zajišťovat, aby lidé, kteří genetické testování odmítnou, nebyli z
toho důvodu postihováni? Většina států odmítá možnost patentování anonymních úseků lidské
DNA (mohou skrývat geny s velkou možností využití a tedy zisku), nicméně dosud pouze Francie ji
vyloučila zákonem. Pokud by si některý stát nebo jiná organizace dokázala patentovat úsek DNK,
patřil by zisk ze všeho, co by o něm zjistila a dal se využít. Kdyby se v tomto Żúzemí nikoho®
našly významné geny, jejichž poruchy znamenají nějaká onemocnění, patřil by zisk z postupů, které
by je dokázaly opravit, Żmajiteli®. Věc opravdu připomíná chování zlatokopů nebo hledačů
drahých kamenů, kteří si vykolíkovali část území, v němž se mohlo (ale nemuselo) skrývat zlato
nebo třeba diamanty.
Kvalita vyšetření by se dala považovat za samozřejmost, nicméně skutečnost může být odlišná. Je
tedy nutná trvalá mezinárodní kontrola vybavení laboratoří i činnosti jejich pracovníků.
Ernst Mayr
Ernst Mayr je jednou z vůdčích postav biologie našeho století. Zabývá se ornitologií neboli vědou o
ptácích, vývojovou neboli evoluční teorií, ale také dějinami biologie a její filosofií. Roku 1994 mu
bylo devadesát let. V průběhu života napsal asi 650 vědeckých prací a kolem dvaceti knih. Je
považován za jednoho ze zakladatelů současné podoby evoluční teorie, které se říká
neodarwinovská syntéza.
V tomto věku chodil každý den do pracovny v Harvardském muzeu srovnávací zoologie. Svěží a
plně výkonný. ŻJako dynamo,® poznamenal novinář, jenž s ním vedl rozhovor. Ernst Mayr získal
jedenáct čestných titulů, například Balzanovy ceny, což je nejvyšší ocenění za práci v oboru
evoluční biologie. Je členem mnoha světových akademických společností. Roku 1986 byl na
světovém ornitologickém kongresu prohlášen v tomto oboru nejvýznamnějším badatelem.
Narodil se v Německu. V chlapeckém věku spolu s rodiči každou neděli pozoroval ptáky, květiny a
sbíral zkameněliny. Všimněte si, prosím -- v chlapeckém věku a spolu s rodiči. Lze předpokládat, že
klidně, soustředěně, víceméně láskyplně nebo alespoň pohodově. Nevím o ničem, co by bylo pro
vývoj lidské bytosti na celý život významnější. Což platilo, platí a bude platit dokud bude člověk
člověkem. Ať už bude vědcem, řemeslníkem, sedlákem, muzikantem, čímkoli.
Začal studovat medicínu. Roku 1923 našel vzácný druh kachny, který byl naposled ve střední
Evropě pozorován plných sedmdesát pět let předtím. Pozorování uveřejnil a práce jej přivedla do
styku s předními německými ornitology. Získali jej pro obor, Mayr přešel na přírodovědeckou
fakultu a studium dokončil doktorátem zoologie.
Sám řekl, že hlavním důvodem změny oboru byla touha po dobrodružství, nikoli vědecký zápal.
Zjistil, že se přírodovědci vydávají na expedice do vzdálených zemí. Jeho velkou touhou bylo vydat
se s nimi. V letech 1928--1930 se účastnil ornitologických výprav na Novou Guineu a
Šalomounovy ostrovy. Upoutalo jej, že novoguinejští domorodci rozlišují místní ptačí druhy stejně,
jako je třídí evropští ornitologové. Novoguinejští domorodci jej svým způsobem třídění ptáků
přesvědčili, že ptačí druhy nejsou pouhým umělým názvoslovným vynálezem. Že existují
doopravdy. Roku 1932 se na základě své práce a styků s americkými badateli stal kurátorem sbírky
ptáků Amerického přírodovědeckého musea.
V současné době se o Mayrovi říká, že je Darwinův buldog. Pevnější a vytrvalejší zastánce evoluční
teorie než byl před sto lety T.H. Huxley. ( Ten je dodnes proslulý střetem o evoluční teorii s
představitelem anglikánské církve.)
Mayrův vývoj je v tomto směru zajímavý. Spolu s většinou přírodovědců své doby, jejichž práce se
zakládala na pozorování, nikoli teoretických modelech, byl zpočátku zastáncem spíše
lamarckovského pojetí vývoje. To předpokládá možnost dědění získaných vlastností. Tehdejší
mendelovská genetika nepřipouštěla možnost pomalého přizpůsobování po krůčcích. Genetici se
domnívali, že nové druhy vznikají náhle, rychlou, drastickou proměnou neboli mutací dědičné
informace. Většina přírodovědců však pozorováním dokládala, že se druhy vyvíjejí malými krůčky.
V třicátých letech se však zjistilo, že malé, nedrastické mutace existují také. Mohou tedy vysvětlit
přizpůsobování novým podmínkám malými krůčky. Mayr od svého původního lamarckovského
pojetí ustoupil.
V průběhu třicátých a čtyřicátých let spolu s T. Dobzhanskym, G.G. Simpsonem, G.L.Stebbinsem a
B. Renschem propojil Darwinovou teorii přirozeného výběru s populační genetikou a výsledky
terénních pozorování do nového výkladu vývoje života.
Genetiky podle Mayra do té doby zajímalo, jak dokáže přirozený výběr, Żnepříznivé přírodní
vlivy® jakými jsou změna klimatu, hladovění, nemoci, parazité, soutěž o zdroje a místo,
přizpůsobit organismy prostředí. Ostatní přírodovědci si kladli otázku, proč a jak vznikají nové
druhy života. Roku 1942 Mayr uveřejnil knihu s názvem Systematika a původ druhů (Systematics
and the Origin of Species). V ní vymezil pojem biologického druhu. Druhy jsou podle Mayra
populační skupiny, jejichž členové se mohou vzájemně křížit, přičemž jejich fyziologie a chování
zamezuje křížení s jinými populacemi. V té době se domníval, že nové druhy vznikají pouze
geografickou izolací části populace od jejího zbytku. Roku 1954 popsal další možnost vzniku
nových druhů z velmi malého počtu jedinců nějakým způsobem izolované zakladatelské skupiny.
Mayr zdůrazňuje, že se jeho pojem biologického druhu týká celé populace, nikoli jednotlivců.
Teorii přerušované rovnováhy, jejímiž zakladateli se počátkem sedmdesátých let stali N. Eldredge z
Kolumbijské univerzity a S. J. Gould z Harvardské univerzity, považuje Mayr za součást moderní
evoluční teorie, nikoli její zamítnutí. Teorie přerušované rovnováhy (punctuated equilibrium) se
domnívá, že různé druhy života existují v rovnováze s prostředím po dlouhá období. Nové druhy
mají rychle vznikat poté, co se od mateřské populace oddělí nějaká menší, Żperiferní® skupina.
Teorie přerušované rovnováhy dobře vysvětluje velkou starost paleontologů. Klasická Darwinova
evoluční teorie předpokládá, že se nové druhy vyvíjely velmi pomalu, krok za krokem. Mezi
zkamenělinami by tudíž měly být četné přechodné formy tvořící most od jednoho druhu k jinému.
To je však spíše výjimka než pravidlo. Klasická teorie to vykládala nedostatečným sběrem fosilí
anebo tím, že Żchybějící články® nezanechaly stopy. To je však negativní závěr. Z negativního
závěru, z toho, že něco někde chybí, se jen obtížně dochází k něčemu dalšímu. Teorie přerušované
rovnováhy vysvětluje, proč v mnoha případech Żchybějící články® neexistují. Nadto nový výzkum
ukazuje, že se dá biologický vývoj sledovat doslova vlastníma očima. Příkladem jsou proměny
jednoho druhu pěnkavek na Galapágách, pokusné proměny jednoho druhu drobných rybek a
proměny chudobek, které osidlují drobné ostrůvky podél kanadského pobřeží. Charles Darwin se
mýlil, když soudil, že evoluci nikdo nespatří při činu.
Ve svých devadesáti letech měl Mayr v tisku patnáct vědeckých prací. Psal knihu s pracovním
názvem Toto je biologie: Věda o živém světě. Pro nejširší veřejnost plánoval knihu o evoluci.
Je to všechno?
Ż Mám na mysli několik dalších projektů. Každou publikaci chápu jako krok k publikaci další. To,
co mne udržuje v chodu, je aktivita.®
Poděkování a chvála myši
Kdybych navrhl, aby každý z nás přispěl na památník, který bychom měli my, lidé, postavit
laboratorní myši, většina lidí by ani nepokrčila rameny. Přitom by nešlo o nic nového. Pastéurovi
spolupracovníci a žáci postavili pomník psům, protože to byl Pastéur, kdo pokusy na psech objevil
příčinu vztekliny i cestu k její prevenci a léčení.
Opravdu bych si přál, aby se s laboratorními myškami zacházelo vždy a všude slušně. Aby byly
nástrojem jen těch pokusů, které přinesou opravdu nové poznání. Nemylme se -- sebedokonalejší
počítačový model je počítačový model, nikoli složité prostředí živého organismu, takže laboratorní
myšky budou nepostradatelné i v budoucnosti.
Jenom pokusy na myších nám dokážou jak se dá přecházet některým lidským nemocem a jak se dají
léčit. Půjde z nich zjistit mnohé o tom, jak jsme vznikli a jak jsme se vyvíjeli. Živé organismy
nejsou stroje. V případě počítačového modelu je obvyklé možné udělat docela přesné předpovědi. U
živých organismů to zdaleka tak snadné není. Přemýšlet a modelovat můžete, jak chcete. Výsledek
pokusu přesvědčuje o chybných závěrech těchto úvah víc než často.
Proč je myš tak dobrý zvířecí model?
Její dědičnost, látková výměna i funkce většiny orgánových soustav se velmi podobají lidským.
Rychle se množí, není náročná, snadno se převáží z jedné laboratoře do druhé. Je levnější než
ostatní laboratorní zvířata.
Totožnost, pořadí a uspořádání genů se v savčích chromozomech v průběhu přibližně 75 milionů let
vývoje měnily poměrně málo. Rozdíly
mezi různými druhy savců souvisejí s přeskupením poměrně malého počtu chromozomálních
úseků. Jestliže se povede určit nějaký gen u myši, nebývá těžké určit jej ani v odpovídajícím
chromozomu lidském. V opačném případě platí to samé.
Lidská zažívací, dýchací, oběhová, imunitní soustava i soustava žláz s vnitřní sekrecí, podobně jako
základní znaky soustavy nervové, je stejným soustavám u myší neobyčejně blízká. Naše látková
výměna užívá stejné cesty a v nich velmi blízké enzymy.
Není tedy divu, že laboratorní myši, stejně jako i jiní savci, mohou onemocnět stejnými chorobami
jako lidé -- zhoubnými nádory, aterosklerózou, cukrovkou i vysokým krevním tlakem. Velmi
podobně jako my také stárnou -- se všemi průvodními anatomickými i funkčními proměnami.
Chtěl bych teď vyprávět, proč jsou pokusy s laboratorními myškami nutné. Co přinášejí. Víte, že
rokem 1991 začala Dekáda myši, podobně jako začala Dekáda mozku?
Tak například Downův syndrom. To je jedna z nejčastějších poruch lidské dědičnosti. Nejčastěji ji
podmiňuje výskyt tří místo obvyklých dvou chromozomů číslo 21. Lidé s Downovým syndromem
jsou menší, mají šikmé oči, strmý zátylek, odlišně vyvinutý mozek, takže bývají v různém stupni
duševně zaostalí. Mají sklon k tloustnutí, předčasně stárnou, často mívají srdeční vady a sklon k
jistému druhu zhoubného nádoru bílých krvinek.
Větší část lidského chromozomu 21 je totožná s kouskem myšího chromozomu 16. Pokusná práce s
myškami dokázala právě tuto část šestnáctého chromosomu upravit tak, že je možné vytvořit myší
model lidského Downova syndromu. Normální myška má čtyřicet chromozomů. Myší model
Downova syndromu jednačtyřicet -- o jeden chromozom víc, stejně jako postižený člověk. Myšky s
tímto uspořádáním chromozomů se v mnohém postiženým lidem podobají. Jsou malé, mají sklon k
tloustnutí a pomalu se učí.
Teď vám povím o souvislosti, naníž se prvně přišlo roku 1929. Nikdo
jí v té době nerozuměl.
Demence je pravděpodobně jedním z nejhorších a ve stáří nejčastějších lidských stavů. Objeví se
poruchy paměti, poznávání, řeči, obratnosti v zacházení s předměty, citového života i společenského
přizpůsobení. Demenci může způsobit na šedesát příčin, ale nejméně polovinu až dvě třetiny všech
případů má na svědomí Alzheimerova nemoc. Ukazuje se, že v různém stupni je touto chorobou ve
věku nad pětašedesát let stižen přibližně každý desátý člověk. Každý třicátý pak velmi těžce.
Alzheimerova nemoc trvá tři až sedm let, z nichž v těžkých případech prožije postižený člověk
alespoň část v nějakém lůžkovém zařízení. Péče o tyto nemocné je velmi náročná. A také drahá. Lék
na chorobu znám není. Zdravotní statistika USA uvádí, že přímá a nepřímá péče o nemocné s
Alzheimerovou nemocí stojí mnoho desítek miliard dolarů ročně. Náklady se rok za rokem zvyšují.
Jak přibývá počet starých lidí, roste i počet lidí nemocných.
Proč o tom mluvím?
V mozcích lidí stižených Downovým syndromem, kteří se dožijí věku čtyřiceti a více let, se téměř
ve všech případech objevují stejné změny jako v mozcích lidí postižených Alzheimerovou nemocí.
Jestliže bude myší model Downova syndromu dobrým modelem, mohly by se podobné změny
objevit v mozcích myšek také. Pokud se tam objeví a budou-li totožné, bude na světě model alespoň
jedné podoby jednoho z nejčastějších a nejhorších onemocnění. Bez dobrého modelu se hledají
cesty k léčení daleko obtížněji než s ním. S lidmi se pokusy dělat nemohou.
Dalším prokletím civilizovaného, dobře živeného světa lidí žijících v trvalém duševním napětí, je
ateroskleróza, čili kornatění tepen. Déle než
sto let se ví, že někteří lidé touto chorobou onemocní snadněji než lidé druzí. Nedávný výzkum
objevil u lidí gen odpovídající za vyšší vnímavost vůči vlivům, které aterosklerózu způsobují.
Uvádí se, že tento gen odpovídá v USA za 30--40% všech srdečních onemocnění. Lze předpokládat,
že se naše obyvatelstvo příliš odlišovat nebude. Nositelé genu jsou v porovnání s lidmi, kteří jej
nemají, stiženi trojnásobným rizikem. A také podstatně vyšším rizikem, že onemocní jedním typem
cukrovky.
Gen zvýšené citlivosti na aterosklerózu se vyskytuje v jedné části lidského 19. chromozomu.
Podezřelá oblast lidského 19. chromozomu odpovídá u myšky některým částem 8., 9., 10. a 17.
chromozomu. Nejpodezřelejším místem je myší devítka. Z ní bude možné gen vyjmout, zavést do
jiných vhodných buněk, pomnožit jej a sledovat, za co vlastně odpovídá.
Oka -- mžikem
Začátkem roku 1996 jsem dostal písemný posudek týkající se připravované učebnice občanské
výchovy pro základní školu. Přečetl jsem si v něm větu, sdělující, že
Żprávě zmíněná evoluční teorie je spíše nedokázanou vírou, chcete-li vědeckou hypotézou, než
produktem striktně vědeckého názoru.®
Šel jsem se podívat na kalendář. Potřeboval jsem se ujistit, že je opravdu konec dvacátého století.
Pochybovat v dnešní době, po téměř sto padesáti letech práce v tom, že evoluční teorie je vědecká
teorie, mi připadá stejné, jako pochybovat o heliocentrické teorii sdělující od Koperníkových dob,
že středem naší sluneční soustavy je Slunce.
Vzpomněl jsem si na anekdotu předávanou v anglické odborné literatuře déle než sto let, z dob, kdy
vrcholily ideologické srážky o evoluční teorii vyvolané církví. Anekdota mluví o tom, jak za noci
zneklidněná manželka anglikánského duchovního budí svého muže a praví:
ŻDoufám, že Darwinova teorie o tom, jak jsme vznikli z opic, není pravda. V případě, že by to
pravda byla, doufám, že se o ní nikdo nedozví.®
Otázka zní kdo a proč zpochybňuje základní vědeckou teorii v dnešní době. ŻCui bono?® ptali se
římští právníci v podobných situacích. ŻKomu to prospívá?® P24
Jednou z oblíbených námitek Żvědeckých® kreacionistů, lidí přesvědčených, že svět vznikl
poměrně nedávno zázračným aktem stvoření, proti evoluční teorii, bývá otázka: ŻK čemu je půl
oka?® Chtějí tím říci, že se něco tak složitého, jako je oko, nemohlo vyvinout postupně, krok za
krokem. Polovyvinuté oko podle jejich názoru není k ničemu. Z čehož má vyplynout, že oko, jako
jiné složité a Żzázračné® jevy, nutně musely vzniknout oním zázračným aktem stvoření.
Zkusím vysvětlit, proč je tato námitka mylná. Nejprve je nutné uvážit dobu, po kterou se oko mohlo
vyvíjet. Většina z nás vyslechne velká čísla, ale málokdy si umíme představit, co vlastně znamenají.
Naše zkušenost i naše myšlení jsou daleko víc, než si uvědomujeme, podmíněny tím, kam
dosáhneme, dohodíme nebo dohlédneme.P25
Oko je mnohobuněčný orgán. Mohlo se tedy začít vyvíjet až s mnohobuněčnými živočichy. Kolik
na to mělo času?
Pro jednoduchost si představíme, že první mnohobuněční živočichové se na Zemi objevili před
jednou miliardou let.
Představte si, že jedno století je délka jednoho průměrného kroku, asi 70 cm.
Celý náš letopočet tedy odpovídá přibližně třiceti krokům.
Abychom došli k vzniku prvních mnohobuněčných živočichů, musíme ujít sedm tisíc kilometrů.
Takže oko mělo k vývoji spoustu času.
Pak je nutné uvážit existenci značného počtu docela odlišných postupů, jejichž prostřednictvím v
průběhu takto dlouhé doby vznikají složité soustavy. Včetně oka. Řekne-li se oko, většina z nás si
představí oko člověka, menší část oko dalších obratlovců a jen poměrně malý počet lidí další druh
oka, například oko včely nebo mouchy. Zoologové vám však řeknou, že v průběhu vývoje vznikalo
oko vzájemně nezávisle u různých druhů bezobratlých živočichů 40--60krát. Nadto nejméně devíti
odlišnými konstrukčními způsoby.
Opravdu se nevyplácí přírodu podceňovat. Obvykle si neuvědomujeme, z čeho jsme se vyvinuli a
jak hluboce jsou naše představy o světě zakořeněny v našich smyslových, tedy vývojově
podmíněných zkušenostech. Její události se dějí vždy, měřeno nejzákladnějším lidským měřítkem, o
němž máme představu, to jest počtem prstů, v nezměrně velkém počtu, měřeno délkou našeho
života nesmírně dlouhou nebo krátkou dobu, měřeno rychlostí našeho běhu nezměrně rychleji nebo
pomaleji, měřeno rozsahem naší představivosti, rozmanitěji nebo prostěji, a měřeno délkou našich
paží v nesmírně velkých nebo malých vzdálenostech. Neuvědomujeme si, že jsou naše věcnější
poznatky o přírodě dílem teprve našeho století. Kdo myslí na to, s jakou důsledností odlišujeme čas
od prostoru, přestože jde o jediný jev, časoprostor, který si neumíme dobře představit? Jen
prostřednictvím rovnic jej chápeme jako funkci gravitace, o níž přesně nevíme, co to je. Velký počet
lidí je stále přesvědčen, že poznání světa a člověka je možné vyvozovat z ctihodných slov místo z
pozorování, třídění, pokusů a modelů. Některé z nich dobře poznáte podle toho, že je ve chvíli
řešení problému zdaleka nezajímá problém, ale názvosloví. To, jak se Żsprávně®, tedy podle nich,
mají jednotlivé složky problému jmenovat.
A nakonec je nutné uvážit nečekanou rychlost, s níž se oko může vyvíjet. V roce 1994 ji prokázal
počítačový model uveřejněný D. Nilssonem a S. Pelgerovou:
představte si, že se nějaká vývojová změna, například vznik savčího oka s čočkou, děje v krocích.
Představte si, že každý krok znamená pouze jednoprocentní změnu v porovnání s výsledky
předchozího kroku. Připadá vám tato změna malá? R. Dawkins, známý anglický biolog, pro ni
vymyslel vtipné přirovnání. Rajku, tropického ptáka s nádherným ocasním peřím, dlouhým jeden
metr. Dejme tomu, že se rajčí ocas začne protahovat, v každém kroku o jedno procento. Jednoduché
počítání ukáže, že ocas dlouhý jeden kilometr rajka dosáhne v necelých sedmistech krocích.
Počítačový model vývoje oka vyšel z vrstvy ploché kůže, v níž je vrstva buněk citlivých na světlo,
kterou bral jako Żdanou®. Není těžké, představit si ji. I jednobuněčné organismy, například
krásnoočko známé ze školní biologie, mají oblast citlivou na vliv světla. Program počítače
napodoboval anatomické změny -- vchlipování pokožky do jamky, vznik čočky lámající světlo
přesně tak, aby na vznikající sítnici dopadl ostrý obraz pozorovaného předmětu. Napodobování se
odvíjelo krok za krokem tak, že anatomická změna každého dalšího kroku vůči kroku předchozímu
byla jednoprocentní. Model je přirozeně v porovnání se skutečností velmi zjednodušený. Například
pominul vznik duhovky i schopnost oka proměňovat tvar čočky. Ostrost, s níž modelové počítačové
oko rozlišovalo zevní svět se krok za krokem s vývojem zlepšovala. Z kůže vznikala Żrohovka®,
průsvitná polovyklenutá tkáň, o něco později se oddělila čočka.
Modelování dokázalo, že vývoj rybího oka z místa, kde byla plochá kůže, mohl při velmi střízlivém
odhadu trvat pouhých 400 000 generací. Uvědomíme-li si, že jedna rybí generace střídá druhou v
průběhu jednoho roku, mohlo se rybí oko vyvinout v průběhu čtyř set tisíc let. Z geologického
hlediska tedy v průběhu oka-mžiku.
Proč mívají hadi rozeklaný jazyk?
Hadí jazyk je ve většině kultur symbolem zloby a zákeřnosti. Píše se o něm déle než dva tisíce let,
ale rozumět mu lidé začínají až dnes. Aristoteles (384--322 př.n.l.) na funkci hadího jazyka soudil z
funkce jazyka svého. Došel k názoru, že jazyk hadům opatřuje Żdvojitý chuťový požitek, neboť jim
zdvojuje chuťové vjemy.®
Autor jménem Hodierna napsal roku 1641, že hadi svůj rozeklaný jazyk užívají k Żočišťování
svých nosů od nečistot, jež by je jinak ucpaly, neboť hadové se trvale plazí po Zemi nebo v jejích
dutinách.® Další teorie měla zato, že hadi s neuvěřitelnou obratností mezi špičky svého jazyka
chytají mouchy...
Jako v mnoha podobných případech byla Aristoteles blízek skutečnosti. Hadí jazyk je
chemorecepční orgán. Dodává informace čidlům, která jsou párová, citlivá na chemické proměny
prostředí. Hadi je mají v nosní dutině. Čidla se jmenují Jacobsonův neboli vomeronasální orgán.
(Vomer je plochá kůstka, součást nosní přepážky, máme ji i my, nasální znamená nosní.)
Jacobsonovy orgány jsou s ústní dutinou propojeny drobounkými otvory, jimž se říká okénka.
Jazykem sbírá had vzorky ze svého prostředí -- bleskově jej vysune, švihne jím, někdy i zavlní, pak
jej zatáhne do ústní dutiny, obvykle poté, co se jeho špičkou na zemi něčeho dotkl. Molekuly, které
nabral, se dostanou k okénkům, jimi ke smyslovým buňkám Jacobsonova orgánu. Pro mnoho druhů
plazů, zejména hady, je tento sběr informací z prostředí podobně zásadní, jako je pro nás zásadní
sběr informací zrakových.
Tropotaxe je druh pohybu podmíněný současným vyhodnocením podnětu z obou stran těla. Jestliže
je podnět z jedné strany silnější, může se podle jeho povahy zvíře vydat směrem k němu nebo
směrem od něj.
Je zřejmé, že rozeklaný jazyk je pro rozlišování síly podnětů směřujících z opačných stran těla
doslova ideální čidlo. Jedna špička nabere informaci z jedné strany, dodá ji Jacobsonovu orgánu své
strany, jenž ji po zpracování předá Żvýpočetnímu systému® v hadím mozku. U některých plazů
převyšuje rozteč mezi špičkami jejich jazyka šířku hlavy.
Jak kořist, tak příslušníci vlastního druhu zanechávají na zemi chemickou stopu. Je úzká. Špičky
jazyka zachytí její okraje, takže se had neuchýlí ze sledované stopy. Už od třicátých let našeho
století je známo, že odnětí rozeklané špičky jazyka znemožní sledování stopy. Když se hadovi ucpe
jedno z okének směřujících k Jacobsonovu orgánu, také ztratí stopu. Začne se točit do kruhu.
Klinotaxe je také druh pohybu. Podmiňuje ho následné, nikoli současné porovnání síly podnětu z
různých míst. Opět podle povahy podnětu se had vydá za ním nebo od něj. N.B. Ford popsal
chování samečka jednoho hadího druhu sledujícího feromonální (to jsou chemické látky sloužící
signalizaci) stopu samičky slovy:
ŻJakmile jedna špička jazyka překročila okraj stopy v průběhu jednoho švihu, had obrátil směr a
přesunul hlavu do feromonálního pole v průběhu doby před dalším švihem jazyka.®
Rozteč špiček jazyka v tomto případě byla dvojnásobkem šíře samečkovy hlavy, takže úzkou samičí
stopu neztratil. Jakmile sameček stopu ztratil, což se stalo, když se jeho hlava dostala mimo stopu
mezi dvěma švihy jazykem, zastavil se. Jednou nebo vícekrát vymrštil jazyk. Jestliže stopu opět
nezachytil, začal kývat hlavou a za každým rozkyvem vymrštil jazyk. Rozšířil tím prozkoumávaný
prostor.
Kývání hlavou sledované vymršťováním jazyka trvalo tak dlouho, dokud stopu znovu nezachytil.
Poté ji začal sledovat.
Rozeklaná špička jazyka je tedy důležitá pro sběr informace, nikoli pro její předávání. Jednak ji
předává na slizniční lišty v tlamě, nikoli do okének, jednak ji plazi, kteří rozeklanou špičku jazyka
nemají, dokážou předat také. V době, kdy je jazyk vymrštěn, jsou jeho špičky vzájemně
nejvzdálenější. Čím je jejich vzájemná vzdálenost větší, tím větší je pravděpodobnost, že zachytí
rozdíl mezi silou podnětu na straně jedné a na straně druhé. Jestliže jde signál zprava, bude na
straně levé o něco slabší.
Část mozku, která u hadů zpracovává chemické podněty z Jacobsonova orgánu se jmenuje nucleus
sphericus -- doslovný překlad zní kulaté jádro. Každá polovina mozku má své. Předpokládá se, že
jejich rozlišování strany, odkud přichází chemický podnět, závisí na jejich vzájemné spolupráci.
O lvicích, které kazí teorii
Jak se v přírodě mohla vyvinout spolupráce, jestliže je tak krutou a běžnou skutečností podraz?
Na tuto otázku například odpovídají počítačové modely.
Program veta za vetu říká, že každého protihráče, který by mohl podrazit, je možné ke spolupráci
přinutit tím, že uděláme první, vždy vstřícný krok a pak každý další krok po svém protihráči
opakujeme. Spolupracuje-li, spolupracujeme. Podrazí-li, podrazíme také.
Veta za vetu má samozřejmě slabé stránky. Nesmí se jednat o hru -- hrou se v tomto smyslu
samozřejmě rozumí jakékoli setkání, při kterém o něco jde - probíhající pouze v jediném kole, po
kterém se protihráčem už nesetkáme. V takovém případě se vyplatí vždy podrazit. A ztratit se.
Kromě toho nebývá jednoduché určit míru odplaty za podraz. Nesmí být ani příliš velká, ani malá.
V prvním případě by rozmetala vztah, na němž mají oba hráči zájem. V druhém případě by v
protistraně vyvolala jen úsměv a důsledkem by byl další podraz. Což platí pro partnery obchodní,
politické, manželské, jakékoli. Ještě horší bývá omyl. Každá ze stran se může dopustit omylu.
Druhá strana jej může pochopit jako podraz. Následuje podraz za podrazem až do dalšího omylu.
Model programu veta za vetu proto nahradil program Pavlov. Pavlov, jenž byl pojmenován podle
velkého ruského fyziologa I.P. Pavlova (1849 - 1936), nositele Nobelovy ceny, proto, že na podnět
odpovídá doslova reflexně, říká:
ŻJestliže tvůj protihráč spolupracuje anebo jestliže se ti zdařil podraz, neměň postup.
Změň postup, jakmile ses stal obětí podrazu, anebo podrážíte-li oba.®
Tolik praví šedá teorie o některých důvodech vzniku spolupráce v přírodě. Teorie je šedá, zelený je
strom života. Jak dokázaly lvice v tanzánském národním parku Serengeti.
Afričtí lvi často žijí ve skupinách, i když se samotáři vyskytují také. Ve skupinách loví, společně
vychovávají mláďata a společně hájí území před vnikem cizích lvů.
Jak vypadá jejich vzájemná spolupráce?
Podstatně složitěji, než by předpovídaly obě teorie. Lvi při lovu spolupracují, jestliže se kořist nedá
chytit snadno. Pokud je polapení kořisti bez námahy, nespolupracují. Lvice kojí svá mláďata
vzájemně. Pokud však mláďata společně brání před často zabijáckým útokem samce, dávají
přednost mláďatům vlastním před cizími.
Menší skupiny lvů se podrobují skupinám větším. Lev nebo lvice samotáři jsou často poraněni nebo
zabiti jedincem stejného pohlaví.
Dospělé lvice žijí ve skupinkách po třech až šesti, sdružit se jich může i osmnáct, společně s
mláďaty a skupinou samců, jimž se říká imigranti. Samci chrání svou skupinu proti cizím samcům.
Samice chrání mláďata proti zabijáckým útokům samců. Společné území chrání proti cizím lvicím.
Společné území má základní význam pro rozmnožování. Uhlídají je alespoň dvě, obvykle však větší
počet lvic. Že je území jejich, ohlašují řevem.
Jak se chovají lvice při ohrožení společného území? Spolupracují nebo se některá z nich chová jako
Żpodrazák® ?
R. Heinsohn a C.Packer v tomto ohledu vyzkoušeli chování několika dvou až sedmičlenných
skupinek. Vysílali magnetofonový záznam řevu jedné až tří lvic a sledovali, co posluchačky udělají.
Většina lvic se podívala směrem ke zdroji zvuku a začala se k němu krokem přibližovat. Některá ze
lvic vedla, další ji následovaly. Vedoucí lvice se přibližovala napjatě, s hlavou nízko u země. Často
se zastavovala a ohlížela se po svém doprovodu, který za ní často otálel.
Zjistilo se ,že se některé ze lvic soustavně opožďují, aniž by byly tělesně slabší a tedy méně vhodné
pro případnou srážku. Boj o území běžně končí těžkým zraněním nebo smrtí. Lvicím se podaří
území ubránit obyčejně tehdy, jsou-li v početní převaze. Spolupráce při obraně je tedy životně
důležitá. Některé lvice se však zpožďovaly za vedoucí lvicí o vzdálenost 50 až 200 metrů a k
amplionu dospěly se zpožděním 30--120 sekund. V případě skutečného boje by pro vedoucí lvici
bylo velmi nevýhodné. Pozorování ukázalo, že za těchto okolností je vedoucí lvice vždy první obětí
útoku. ŻPodrazačky® tím, že se loudají, méně riskují. Vedoucí lvice riskuje tím víc, čím je
vzdálenost mezi ní a doprovodem větší.
Bude Żpodrazačka® potrestána?
Lvice hájící společné území mohou jistě získat krátkodobou výhodu Żpodrazáctvím®. Jak to bývá,
krátkodobá výhoda se může změnit v dlouhodobou nevýhodu, protože společné území uhájené
spoluprácí je životně nutné pro výchovu mláďat. Spolupráce je stejně životně nutná při lovu velké
kořisti. Krátkodobě, byť značně riskovat v boji o území, tedy znamená získání dlouhodobých
výhod.
Heinsohn a Packer zjistili, že mezi lvicemi, které se opožďují, jsou rozdíly. Některé se za vedoucí
lvicí opožďují vždy. Některé začnou spolupracovat, když je jejich spolupráce zapotřebí nejvíc. Další
se opozdí právě v této situaci.
Jinými slovy -- některé lvice bojují za sebe a za skupinu bez ohledu na další okolnosti. Jiné
spolupracují při obraně jen tehdy, když je to nejvíc potřebí. Zbytek jsou dva druhy Żpodrazaček®.
Lvice vedoucí obranu společného území Żpodrazačky® zná a chová se v jejich přítomnosti opatrně.
Přesto i nadále obranu vede. Program veta za vetu i program Pavlov řeší Żhry® tohoto druhu jen
pro dva hráče. Lvice ukazují, jak může být Żhra® tohoto druhu jak ve dvojici, tak ve skupině
složitější než ukazují oba jinak úspěšné modely.
Vyprávím o trestání mezi zvířaty. Přitom se dá snadno namítnout -- dá se vůbec pojem Żtrestat®
užít ve vzájemných vztazích zvířat? Nejde o vkládání lidských vlastností do vztahů živých bytostí,
které lidmi nejsou, neboli o druh antropomorfisace?
Myslím, že nejde. Mezi zvířaty, stejně jako mezi lidmi, kteří se ze zvířat vyvinuli, probíhají srážky
o zdroje, místo i pohlavního partnera. U sociálně žijících živočichů také o polohu na sociálním
žebříčku.
Na hrozbu nebo útok zvířata běžně odpovídají hrozbou nebo útokem. Některá z nich dokonce
zaútočí bez zřejmé provokace. U sociálně žijících zvířat, například opice rodu makakus, zaútočí
nadřazený nebo dominantní jedinec na jedince, který se nechová se Żsprávnou® dávkou
podřízenosti. Najdou-li makakové potravu, obvykle vydají zvuk, kterým nález oznamují ostatním
příslušníkům skupiny. Někteří z makaků Żšidí® - potravu najdou a zvuk nevydají. Bývají však za to
trestáni jedinci, kteří nález potravy voláním oznamují.
U sociálně žijících primátů útok často postihuje i příbuzné jedince, který přestoupil vymezená
pravidla soužití. Dospělé samice kočkodanů, odstrčené od potravy, někdy vyhledají příbuzné
jedince, který jim to provedl a zaútočí na ně. Makakové pocházející z různých větví potomstva
společné matky se spolčují jednak vzájemně, jednak s jedinci, kteří byli odstrčeni od potravy nebo
jinak napadeni a patří k potomstvu jiných matek. Pak společně zaútočí na zranitelnějšího jedince,
který má s útočníkem společnou matku. Samci paviánů žijících v savaně, uzavírají s některými
samicemi Żpřátelství®. Stává se, že jedinci, kteří se dostali s takovým samcem do prohraného
střetu, zaútočí na jeho Żpřítelkyni®. A naopak -- samci zaútočí jak na jiné samce i samice, kteří
zaútočí nebo nějak obtěžují jejich Żpřítelkyně®. Někdy si útočníci brzy po útoku začnou
příbuzenstvo oběti Żudobřovat®. Běžné je to u kočkodanů -- krátce po útoku následuje
Żudobřování® příbuzných, s nimiž má oběť společnou matku.
Trestání se u zvířat, podobně jako mezi lidmi, objevuje v pěti sociálních souvislostech
doprovázených tím, čemu se diplomaticky říká střet zájmů:
1. V průběhu tvorby a udržování vztahu nadřazenosti a podřazenosti.
2. Při krádeži, parazitním a dravčím chování.
3. Při tvorbě pohlavních vztahů.
4. Při srážkách rodičů a dětí.
5. Při vynucování spolupráce.
Jestliže se vyšší obratlovci včetně lidí chovají jiným způsobem k příbuzným než nepříbuzným
jedincům, musí je nějak rozlišovat. Jak to dokáží?
Příbuzenství je jeden ze základních organizačních principů všech společností, lidské, stejně jako
společnosti zvířat a rostlin. Vůbec nezáleží na tom, do jaké míry jsou živé bytosti složité nebo v jak
složitých společenstvích žijí. Své příbuzné mají lidé, stejně jako vosy nebo kosatce.
Co říká o povaze příbuzenství vývojová biologie?
Williama Hamiltona z oxfordské univerzity přibližně před třiceti lety napadlo, že v tlaku
nepříznivých vlivů prostředí lépe uspějí jedinci, kteří budou nějakým způsobem svému příbuznému
pomáhat. Příbuzní mají část genů společných. Geny touto cestou zvyšují svou naději na přežití a
rozmnožení a to prostřednictvím těl, která postaví. Příbuzenství je proto vývojově Żvýhodné®.
(Neberte prosím výroky typu Żgeny touto cestou zvyšují, atd.® doslova. Je to zjednodušující popis,
umožňující stručně vyložit nějaký mechanismus. Geny nemají vědomí.)
Před necelými pětadvaceti lety přišel Patrick Bateson z univerzity v Cambridge spolu s Williamem
Shieldsem s další teorií. Geny se mohou vyskytovat v různých podobách, těm se říká alely. ( Velmi
zjednodušeně: existuje gen určující například barvu očí. Jedna jeho podoba neboli alela určuje
hnědou, jiná alela barvu modrou a pod.) Každá živá bytost je nositelem několika vzácných ničivých
podob genů, ničivých alel, které se však normálně neprojevují. U blízkých příbuzných je
pravděpodobné, že se takové ničivé alely vyskytnou a v případě, že mají společné potomstvo pak i
setkají častěji, než u živých bytostí, které blízce příbuzné nejsou. Každý ví, kolik těžce geneticky
postižených potomků mívaly královské rodiny, v nichž se z mocenských a majetkových důvodů
ženili a vdávali blízcí příbuzní. A nemusíme jít ani tak vysoko. Docela stejně byly stiženy některé
selské rody. Podobně nepříznivé genetické důsledky mohou potkat naopak potomka geneticky
velmi vzd
160>lených rodičů. V takovém případě dochází snadněji k poškození těch podob genů neboli alel,
které jsou nositeli vlastností příznivých. Z toho důvodu plodí většina živých bytostí potomstvo s
jedinci, kteří nejsou geneticky ani příliš blízcí ani příliš vzdálení.
Jak se příbuzní v případě, že spolu mají spolupracovat poznají? Jak poznají, že spolu nemají mít
potomstvo?
Jak poznávají své příbuzné třeba ptáci nebo myši?
Někdy přímo, podobně jako lidé, jindy nepřímo.
Příkladem může být vlaštovka břehule -- to je ta, co si vydlabává chodbičky v říčních březích nebo
ve stěnách vydolovaných jam, třeba v cihelnách nebo povrchových dolech. Po vylíhnutí zůstávají
mláďata, která ještě neumějí létat, v chodbě, v níž přišla na svět. Rodiče tedy krmí jen svá mláďata.
Přibližně po třech týdnech se mláďata naučí létat a jejich skupinky se mezi sebou mísí. Ve stejné
době začnou mláďata vydávat zvukové signály, na jejichž základě rodiče rozlišují ta svá od cizích a
podle toho je krmí.
Mnoho druhů živočichů však zrak nebo sluch podobný, jaký známe u obratlovců, vůbec nemá,
přesto své příbuzné rozlišují také. Třeba na základě pachových signálů. To platí například pro vosy
nebo včely. Stejné rozlišování však užívají také obratlovci, například myši. A nedávno se zjistilo, že
i lidé. Dokonce v podobné souvislosti je užívají domácí myši.
Tenhle objev působí stejně fantastickým jako poněkud legračním dojmem. Za druh a míru naší
imunity odpovídá skupina genů, která má zkratku MHC. To jsou velmi proměnlivé geny, nicméně u
jedinců příbuzných, mají sklon být stejné. Proto má transplantace orgánu mezi příbuznými vyšší
naději na úspěch. MHC geny zároveň ovlivňují vůni nebo chcete-li pach těla. Myší samičky si
zásadně vybírají samečky s odlišným pachem těla. Odlišný pach těla znamená, že nejde o samečky,
kteří by byli se samičkami geneticky příbuzní.
To byl zajímavý objev, ale ještě zajímavější byl v okamžiku, kdy jeden z badatelů sehnal slušný
grant. Pak poprosil skupinu mladých mužů, aby si nechali svá trička na těle několik dní. Nesměli se
sprchovat, užívat žádné desodoranty, jíst kořeněná jídla, pít alkohol ani se milovat. Pak trička vzal a
požádal skupinu slečen, aby si k těmto anonymním tričkům přivoněly. Slečny poté měly sdělit,
která vůně nebo chcete-li pach potu je jim milá, a která protivná. Jakmile slečny roztřídily trička
žádaným způsobem, začali pracovat imunologové. Zjistilo se, že slečny se v tomto ohledu chovají
podobně jako samičky domácí myši. Čím jim byl pach potu mužského trička protivnější, tím byly
MHC geny jejich nositelů bližší jejich vlastním MHC genům. A naopak : čím jim byl milejší, tím
byly jejich MHC geny vzájemně odlišnější. Jinými slovy -- slečnin nos, přesněji řečeno čichový
mozek, varuje před vznikem potomka s mužem, který má podobné MHC geny. Potomek by mohl
být geneticky postižený.
(Nedávno jsem se dozvěděl, že jej bezděky udělal snad jako jeden z prvních na světě náš významný
zoolog, pan profesor Komárek. Ten radil svým studentkám, aby se neprovdávaly za muže, jejichž
pot jim bude nepříjemný)
To, o čem vám budu vyprávět dál, svědčí pro poznání, které napadne každého člověka, jenž zkusil
vyhlédnout z omezeného světa lidských vztahů, každodennosti, starostí, radostí a televize ven, do
světa nekonečně širšího, hlubšího a v mnohém krásnějšího. Mám na mysli to, čemu se jako celku
říká příroda. Je lhostejné, začnete-li si podrobněji prohlížet kamínek, potok, stromy, žábu nebo
hvězdy. Půjdete-li do hloubky, zataháte na jednu z nekonečného počtu nitek, z nichž je upleten
vesmír. Zataháte-li za ni, promluví na vás -- ale dá to práci. Nemluví zadarmo ani rychle, zato
opravdově. Budete-li umět poslouchat a naučíte-li se rozumět tomu, co vám vypráví. Po čase
přijdete na to, že prostřednictvím kamínku, potoka, stromu, žáby nebo hvězdy jste se také dozvěděli
něco o sobě a o lidech. Třeba si přestanete připadat příliš hloupě nebo příliš mocní, zjistíte, že to, co
vám dělalo tak velké starosti, za ně příliš nestojí.
Tit for tat neboli veta za vetu, stejně jako Pavlov, jsou příklady z matematické teorie, které se říká
teorie her.
Strategie je slovo označující v obecném a nejširším smyslu umění vést boj. Teorie her vznikla z
nápadu prozkoumat, jaké jsou nejlepší postupy hráče nějaké hazardní hry, třeba pokeru, ale i tak
nehazardní hry, jakou jsou šachy. Jinými slovy, jak určit nejlepší strategii v situaci, kdy hráčovo
chování závisí na chování jeho spoluhráče, případně jejich většího počtu.
Postupně se přišlo na to, že tato původně matematická hříčka popisuje něco velmi obecného v
chování rostlin, živočichů i lidí. Dá se užít v nejrůznějších vědních oborech, od zoologie přes
psychologii až k ekonomii. O jejím významu svědčí, že roku 1994 dostali Nobelovu cenu za
ekonomii tři odborníci zabývající se právě touto teorií.
Rok 1973 je pro teorii her výročím. Byla prvně užita v biologii a to J. Maynardem Smithem,
anglickým biologem. Zabýval se otázkou, proč příslušníci některých druhů zvířat vzájemně bojují.
Maynarda Smithe napadlo, že se jejich chování dá popsat jako druh strategie. Nejlepší možná
strategie je ta, která vede k přežití a rozmnožení.
ŻPro každý druh života,® uvažoval, Żexistuje nějaká nejlepší
strategie. To je strategie směřující k nejvyšší pravděpodobnosti přežití a rozmnožení. Jakmile se
příslušníci druhu z nějakých důvodů od této strategie odchýlí, jejich pravděpodobnost přežití a
rozmnožení se sníží. Pokud ji nedokáží opravit, vyhynou. Nejlepší možná strategie se jmenuje
evolučně stabilní strategie.®
Susan Riechertová pracuje na univerzitě v americkém státu Tennessee. Budete se divit, ale zaujali ji
pavouci. Natolik, že se na ně stala odbornicí. Nejvíc ji upoutal pavouk Agenelopsis aperta. Žije v
poušti. Chová se podobně jako někteří naši pavouci -- staví sítě a loví. Potrava znamená přežití a
také rozmnožení. Čím více potravy tím lépe. Množství potravy závisí na tom, kde si pavouk postaví
síť.
Susan Riechertová si všimla, že se pavouci o síť perou. Ale jen někdy. K hotové síti, na níž žije
majitel, připochoduje cizí pavouk. Pak se mohou začít odehrávat tři věci. Cizinec někdy nahlédne a
zase uteče. Jindy naznačuje útok a majitel naznačuje, že se brání, vypadá to jako tanec. Ve třetím
případě vypukne rvačka.
Doktorka Riechertová dobře nerozuměla tomu, proč se někdy pavouci perou, jindy vyhrožují a
jindy se jen podívají a utečou. Až ji napadlo užít pojmy teorie her.
ŻChovají-li se pavouci tímhle způsobem, nedělají to náhodně,® uvažovala, Żza jejich chováním
bude nějaký druh strategie. Evolučně stabilní strategie.®
Jinými slovy řečeno, pavouci odhadnou nejlepší postup, jak získat potravu a tím mít co největší
počet vajíček. Kdyby uvažovali jako lidé, pravděpodobně by si řekli: ŻNěkdy může být nejlepším
postupem zjištění situace a vyklizení pole. Jindy pokus o zastrašení soupeře, třeba mu Żpovolí
nervy® a uteče on. Ve třetím případě se porvu a když to dobře dopadne, vyhraju. Síť na výhodném
místě a tím i dostatek potravy budou mé.®
Ověření této úvahy stálo šest let práce. Susan Riechertová nejdřív zjišťovala, kolik potravy dá síť
umístěna v různých místech. Síť na místě suchém znamenala málo potravy. Pokud byla poblíž
vodního zdroje, znamenala potravy hodně. Pak doktorka Riechertová přišla na to, že se pavouci
pouštějí do rvačky jen tehdy, váží-li alespoň o 10% víc než jejich soupeři. (Dovedete si představit
práci spjatou s
vážením pavouků?) Pavouci zřejmě hladce odhadnou váhu svého soupeře, jakmile se dostanou na
jeho síť.
Jestliže váží o 10% víc než soupeř, mají 90% naději, že rvačku vyhrají. Jenže -- rvačka znamená
30% pravděpodobnost, že v ní přijdou o nohu. Ztráta nohy znamená každý den o 10% méně
potravy. Tento pokles
příjmu potravy znamená 25% pokles pravděpodobnosti, že vyhrají příští
rvačku, objeví-li se nový vyzyvatel k boji.
Samozřejmě, že rvačka vypukává snadněji tam, kde je potravy málo, to znamená ve velmi suchých
místech. Jestliže je v takové oblasti síť umístěná výhodně, znamená to přežití. V takovém místě se
pavouci pustí alespoň do zastrašování.
Jde-li o síť v místech vlhčích, kde je potravy dost a tedy i dostatek míst vhodných pro síť, je
nejlepší strategií lehčího pavouka nahlédnout a vypadnout. Nepustit se ani do zastrašování. Jestliže
je cizinec o 10% těžší, pustí se přinejmenším do zastrašování. Majitel uteče. Rvačka s tak vysokou
pravděpodobností, že přijde o nohu, nestojí za riziko. Může si postavit síť třeba hned vedle.
Tolik teorie. Odpovídá skutečnosti?
ŻV suchých oblastech téměř úplně,® říká Susanne Riechertová,
Żv oblastech vlhkých se však rvou daleko víc, než by vyplynulo z předpovědi. Snad se zkřížili s
válečníky z velmi suchých oblastí, takže to mají v genech.®
Znáte hru papír, nůžky, kámen?
Děti někdy říkají Żstřihneme si®, chtějí-li dospět k rozhodnutí, aniž by došlo ke srážce. Podstata
této hry pro dva hráče je prostá. Plochá ruka napodobuje papír, pěst kámen, mezera mezi
ukazovákem a prostředníkem nůžky. Hráči současně a dvakrát kývnou předloktím a poté učiní
jedno ze tří gest -- nůžky vyhrávají nad papírem, protože jej mohou rozstřihnout, kámen nad
nůžkami, neboť se nůžky o kámen lámou, papír nad kamenem, může jej totiž zabalit.
Napadlo by vás,že podobnou hru hrají malé ještěrky Uta stansburiana?
Váží 3--10g. Žijí na kalifornském pobřeží, vyspívají během jednoho roku. Hraje se o samičky a
území, tedy o potomstvo. Samečky je možné rozlišit podle barvy hrdla do tří skupin. Odlišují se
chováním. Samečkové s oranžovým hrdlem hájí velké území s několika samičkami. Do jejich
území však vnikají samečkové s hrdlem žlutě proužkovaným, kteří území nehájí, zato se snaží
oplodnit samičky. Samičky schopné oplodnění mají rovněž žlutě proužkované hrdlo. Oranžoví
samečkové nedokážou všechny své samičky na velkém území uhlídat. V další generaci se tedy
narodí větší počet samečků se žlutě proužkovaným hrdlem. Ani tato populace samečků však své
samičky neuhájí. Pronikají do ní samečkové s hrdlem modrým, kteří hájí právě tak velké území, aby
si v něm uhlídali jednu samičku. Jakmile poklesne počet samečků se žlutě proužkovaným hrdlem,
vyplatí se mít větší území s větším počtem samiček, takže se znovu pomnoží populace samečků s
oranžovým hrdlem. Cyklus trvá šest let.
Podobný druh chování byl popsán u jednoho druhu rybky. Její samečkové se chovají jako muži
hájící území, dále jako Żvykukové® (v tomto případě nedoslovný, ale snad přesný překlad pojmu
sneakers), ve třetím případě klamou okolí tím, že napodobují samičky. Jestliže jsou dostatečně
velcí, chrání území. Jestliže jsou mladí a drobní, snaží se do území hájeného větším samečkem
proklouznout a zplodit potomky. Jestliže jsou velcí natolik, že se tato strategie nedá prosadit, vnikají
do hájeného území předstíráním, že jsou samičkami.
V čem jde o hru papír, nůžky, kámen? V potomstvu, přesněji řečeno v tom, čí geny se dostanou do
další generace.
V popsaných případech jde o složité proměny chování. Co za nimi je? Jestliže se mění chování,
mění se i činnost nervové soustavy. Jak se takové proměny projevují?
Krabí samečkové žijící ve společném území se chovají jako většina samečků ve stejné situaci.
Začnou kolem sebe kroužit a pak se dají do boje, jenž rozhodne, kdo je tu šéfem. Odborníci tomu
říkají souboj o sociální status neboli místo na společenském žebříčku. Součástí krabího souboje je
reflexní švihnutí ocáskem, které umožňuje jak uniknout, tak zaútočit.
Reflexní švihnutí ocáskem řídí nervové buňky a jejich spojení. Nervové buňky si vyměňují
informace prostřednictvím nervových přenašečů, chemicky nejrozličnějších látek -- například náš
mozek jich užívá nejméně šedesát druhů. Jedním z nervových přenašečů je chemicky jednoduchá
látka serotonin. Vstřiknutí serotoninu způsobí, že krab zaujme útočné držení těla charakterizující
nadřazeného čili dominantního jedince. Zjistilo se, že serotonin ovlivňuje nervové buňky
kontrolující reflexní švihnutí ocáskem užívané kraby jak k útěku, tak k útoku.
V roce 1985 objevil R.Fricke pracující na Emory University v USA, že vstřiknutí serotoninu u
některých krabů míněný reflex posílí, u jiných oslabí. Povšiml si, že serotonin reflex posiluje u těch
krabů, kteří buď vyrostli v kleci sami, nebo byli mezi několika jedinci v kleci nejsilnější. Roku
1994 na Frickeho pokusy navázal se skupinou badatelů S.R. Yeh. Vědci umístili kraby do klecí po
dvou, nechali je bojovat a určili, který vyhrál, tedy dominantního jedince. Zjistili, že u
dominantních jedinců serotonin činnost těchto neuronů zvyšuje, zatímco u jedinců podřízených ji
snižuje.
Čím to může být?
Nervové přenašeče ovlivňují buňky prostřednictvím receptorů. To jsou bílkovinné molekuly v
zevním obalu buňky. Slouží jako chemické antény a zároveň i převody serotoninového (nebo
jiného) signálu do buněčného těla včetně jádra, kde může ovlivnit genetickou informaci. Je běžné,
že pro jeden přenašeč existuje několik druhů receptorů. Různé druhy receptorů znamenají různé
druhy ovlivnění nervové buňky, přestože je ovlivňuje jeden druh signálu. Proto serotoninové
ovlivnění stejného druhu neuronů jednou činnost zvýší, podruhé utlumí. Zdá se, že u dominantních
krabů početně převažují nebo jsou účinnější serotoninové receptory, které činnost neuronů zvyšují,
zatímco u krabů podřízených se totéž týká receptorů, které činnost příslušného neuronu tlumí.
Nejde o nic trvalého. Dají-li se do společné klece dva krabi, kteří prohráli a byli podřízení, začnou
se prát. Jeden vyhraje. Příslušné neurony se u něj začnou chovat jako neurony dominantního
zvířete.
S dominantními kraby to jde obtížněji. Vědci umístili do společné klece dva kraby, kteří z
předchozích soubojů vyšli coby dominantní. Jednoho z nich přiměli k podřízenosti. Krab ji nepřijal.
Svého uměle vytvořeného nadřízeného provokoval k boji tak dlouho, až jej to stálo život. Příslušné
neurony původně dominantního, uměle podřízeného kraba se trvale chovají, jako by patřily
dominantnímu jedinci.
Z pokusů plyne, jak serotonin ovlivňuje reflexní švihnutí ocasem, ale neplyne, jak spouští útočné
chování. Jedna možnost výkladu říká, že neurony řídící ocasní reflex dokážou zároveň podráždit
jiné neurony, jejichž činnost řídí útok. Proč o tom mluvím? Jde o jeden z důkazů poznání, že
proměny sociálního pole znamenají proměny neuronů a naopak. U krabů stejně jako u lidí.
Poutníci a lovci
Děti z velkých měst to znají spíš z televize než vlastní zkušenosti. Čápi a vlaštovky rok co rok
přilétají s jarem a v raném podzimu zase odlétají na jih
Některé druhy zvířat jsou nesmírně zkušení poutníci. Mořské zelené želvy (Chelonia mydas) plavou
od brazilského pobřeží přes celý Atlantický oceán a dokážou najít ostrůvek Ascension měřící napříč
ve směru jejich plavby asi osm kilometrů. Na šesti místních plážích kladou vejce a pak se vracejí.
Pouť opakují každé dva až čtyři roky. Cesta tam a nazpátek měří kolem čtyř tisíc kilometrů. Najít
Ascension není snadné. Spojenečtí piloti, kteří na něm přistávali v průběhu druhé světové války,
aby doplnili zásoby paliva, vymysleli říkánku, která v angličtině vyprávěla o tom, že mineš-li
Ascension, dostane tvá vdova penzi.
Předpokládá se, že tuhle předlouhou pouť želvy mohly zvládnout postupně, v průběhu stovky
milionů let, v nichž se Jižní Amerika vzdaluje od Afriky.
Jiný druh poutnických želv (Caretta caretta) skočí do vln Atlantiku sotva se vylíhne na plážích
Floridy, ze severu obepluje klidnou část Atlantiku, která strašila Kolumbovy námořníky a jmenuje
se Sargasové moře, dostane se až k Azorským a Kanárským ostrovům, dotkne se západního pobřeží
Afriky, pak obepluje Sargasové moře z jihu a kolem Kuby se vrátí na Floridu. Okruh kolem
Sargasového moře udělá i víc než jednou. Na cestě ti jedinci, kteří přežijí ( odhaduje se, že je to
jeden z tisíce), vyrostou, zesílí a dostanou se do období pohlavní zralosti. Takže mohou zase naklást
vejce na floridských plážích.
Jak zvířata poznají kdy mají putovat?
Pro většinu je kalendářem změna v prostředí. Například velryby (Megaptera novaangliae) trávící
léto ve vodách poblíž severního pólu začnou s přibližujícím se podzimem putovat k rovníku.
Povelem je pokles vodní teploty. Nejprve se dají na cestu nejmladší zvířata a těhotné samice. Poměr
povrchu jejich těla je ve vztahu k hmotnosti daleko větší než u obrovských starších samců. Pocítí
tedy pokles teploty dříve.
Migrující ptáci bývají zase citliví na počet hodin denního světla. Dokážou zkracování jejich počtu
předvídat, což je důležité -- na dlouhou dobu se musí energeticky připravit významným zvýšením
příjmu potravy. V pokusu je možné zkrátit jim počet hodin světla uměle, vytvořit jim místo
dvanáctiměsíčního cyklu šestiměsíční. Pověstný neklid, jemuž se pochopitelně říká migrační, spjatý
se zvýšeným příjmem potravy se pak objeví dvakrát ročně místo jen jednou.
Mnohé druhy obratlovců jsou nepochybně nositeli vnitřního kalendáře. Tvoří jej část mezimozku,
která se jmenuje hypothalamus, dále žlázy s vnitřní sekrecí šišinka a podvěsek mozkový (hypofysa).
Je citlivý na množství denního světla. Informaci o něm přinášejí vlákna zrakových nervů. (Lidé
mají stejný kalendář. Poměrně častá je porucha jeho činnosti, která se projeví příznaky chorobného
smutku, deprese, která se v severních zeměpisných šířkách dostavuje s podzimem a mizí na jaře.
Těmto postiženým velmi pomáhá dlouhý pobyt v prudkém světle.)
Určení času k pouti by nestačilo. Migrující zvířata dokážou určovat i směr.
K orientaci slouží všechno možné -- vodní proud, změny teploty, uspořádání krajiny, pachy, poloha
Slunce a hvězd, množství polarizovaného světla i magnetické pole.
Příkladem pilotáže, orientace podle význačných bodů krajiny , je chování šedých velryb
(Eschrichtius robustus). Plavou podle pacifického pobřeží Ameriky. Čas od času se Żpostaví®,
takže se pravděpodobně orientují podle toho, jak pobřeží vypadá.
Jindy naučí orientaci starší, zkušená zvířata své mladší souputníky. Přibližně před třiceti lety
pochytala skupina holandských zoologů špačky cestující ze svého letního pobytu v baltické oblasti.
Směřovali do jižní Anglie, severní Francie a do Belgie. Špačci byli naloženi do letadla, které s nimi
odletělo do jižního Švýcarska. Tam byli znovu vypuštěni. Staří zkušení ptáci si to namířili tam, kam
byli zvyklí. Mladí a nezkušení pokračovali v původním směru letu, takže skončili ve Španělsku a
jižní Francii. V další sezóně se vrátili opět do těchto míst, takže jim pokus vlastně našel nové
zimoviště.
Drobný ptáček Passerculus sandwichensis, jemuž se v Kanadě říká savannah sparrow -- doslovný
překlad by zněl vrabec savanový -- je noční poutník. Důvod nočního putování je prostý -- chrání se
před dravci a přehřátím. Passerculus žije v travnatých územích počínaje severem Spojených států až
po kanadskou tundru k 60--70 stupni severní zemské šířky. S blížící se zimou putuje na jih
Spojených států a do přilehlých částí Střední Ameriky. Dospělí jedinci k orientaci využívají polohu
hvězd, množství polarizovaného slunečného světla, mají i magnetický kompas.
Magnetický kompas těchto vrabčáků ze savany zaujal Kenetha a Mary Ableovy. Oprávněně. Zkuste
se podívat na mapu severní Ameriky nebo na globus. Najděte severní zemský pól. Severní
magnetický pól je asi 1600 km jižně v blízkosti ostrova Bathurst.
Vrabčák savanový se může narodit na severním pobřeží Aljašky, například u Point Barrow. V tom
případě je severní magnetický pól ve směru skoro 90 stupňů na východ vůči směru mířícímu k
severnímu zemskému pólu.
Ale také se může vylíhnout na severovýchodním pobřeží Kanady, například na Ungavském
poloostrově. V tomto případě je severní
magnetický pól vůči směru mířícímu na severní zemský pól asi 45 stupňů západně.
Passerculus sandwichensis tedy musí svůj vrozený magnetický kompas Żnastavit na správný směr®
neboli kalibrovat -- jinak by jej dovedl docela jinam.
Kromě magnetického kompasu, který mu ukazuje cestu k severnímu magnetickému pólu, je
nositelem kompasu hvězdného. Ten mu ukazuje směr k zemskému severnímu pólu. Nadto se
dokáže orientovat podle míry polarizace slunečního světla nebo polohy slunečního kotouče. Míra
polarizace slunečního světla je ve večerních a ranních hodinách jiná než v hodinách poledních.
Pokusy dokládají, že Passerculus dokáže podle potřeby a času, jenž má k disposici, Żsladit®
všechny kompasy vzájemně. Kdyby to nedokázal, patrně by nepřežil. Magnetické póly totiž
každoročně dost významně putují. Přímka, která k severnímu magnetickému pólu vedla z Londýna
v r. 1600 směřovala 11 stupňů na západ. V r. 1800 již 24 stupňů na východ.
Myslím, že jen trochu pozornější děti dobře znají poštolku (Falco tinnunculus). Třepotavé vznášení
nad jedním místem i charakteristický ostrý křik prozradí tohoto nejmenšího sokola v městských
ulicích, i nad železničními tratěmi.
Poštolka hledá kořist zrakem. Nejraději loví hraboše. Čas od času hraboši málem vymřou. Poštolky
se rychle přesunou do míst, kde nevymřeli a kde je jich dostatek. Jak tato místa poznají?
Své cestičky hraboši značí močí a výkaly. Obojí je dobře vidět v ultrafialovém světle. Při pohledu z
ptačí prespektivy jsou tedy vidět podobně jako silnice z letadla. Za předpokladu, že máte oči, které
Żvidí® v ultrafialovém světle stejně, jako vojenské nebo policejní dalekohledy pro noční vidění
rozlišují infračervené záření.
Vidí poštolky v ultrafialovém světle?
Pokusy skupiny zoologů vedených J. Viitalou dokázaly, že vidí. Skupina pochytala poštolky, ve
stodole o rozměrech 5 x 4 x 2,5 m se stěnami vystlanými černým papírem, aby do ní nemohlo jiné
světlo, jim připravila pole s umělými cestičkami, které označila hraboší močí. Vznášející se
poštolky projevovaly největší zájem o plochu pod sebou tehdy, pokud byla stodola osvětlena
ultrafialovým světlem s délkou 420 - 340 nm.
Pokus ve volném prostředí dokázal, že poštolky z počtu cestiček ihned určí, kolik je v daném místě
hrabošů. Jakmile jich je málo, přesunou se do míst, kde je jich dostatek.
Edward O. Wilson
ŻMravenci mi dali všechno,® napsal E.O.Wilson, budu se k nim vždycky vracet jako šaman
uctívající kmenový totem®.
Je považován za vedoucího světového myrmekologa -- vědce zabývajícího se mravenci.
Co jej k tomu přivedlo?
Jeho tatínek byl federální úředník, kterého práce nutila stěhovat se na jihu Spojených států z města
do města. To bylo v třicátých letech. Jako většina dětí i Edward přesuny špatně snášel. Znamenalo
to znovu a znovu být nováčkem, což je pro mnoho dětí nesnadné. Jak sám říká, byl to důvod, proč
raději chodil po lesích. V sedmi letech si poranil pravé oko ostrou rybí ploutví natolik, že na ně
málem přestal vidět.
Přírodovědecká studia, která dokončil na Harvardově universitě, jej přivedla na Novou Guineu,
Fidži a Srí Lanku, tak se tehdy jmenoval Ceylon. Zabýval se nejen mravenci, ale i dalším sociálně
žijícím hmyzem. Podílel se na zjištění, že si příslušníci různých druhů společensky žijícího hmyzu
vyměňují informace pomocí feromonů, chemických signálů.
Koncem padesátých let se biologie prudce proměňovala. Změna byla důsledkem objevu stavby
DNA, deoxyribonukleové kyseliny, nositelky dědičnosti. Vznikl nový obor -- molekulární biologie
spolu s molekulární genetikou. Wilson vzpomíná, jak o tom na Harvardově univerzitě přednášel
jeden z objevitelů stavby DNA, nositel Nobelovy ceny J.D. Watson. Watson v přednášce vyjádřil
přesvědčení, že evoluční neboli vývojová biologie i s oborem, který se zabývá tříděním a
pojmenováváním živočichů, taxonomií, brzy zaniknou.
ŻNemá smysl zabývat se celými živočichy,® znělo poselství přednášky, Żstačí, budeme-li se
zabývat jejich dědičným kódem. Řekne to víc, přesněji a dovede nás to k podstatě jejich vztahů.®
Wilson ještě dnes vzpomíná, jak se jej přednáška, coby klasického
evolučního biologa, dotkla. Pravděpodobně byla podnětem, že začal zkoumat souvislosti, které z
genů nejde vyčíst přímo -- souvislosti mezi chování nejrůznějších sociálně žijících tvorů. Od
mravenců až po šimpanze.
Dílo uzavřel jednou z nejvýznamnějších a také nejproslulejších knih, kterou kdy biologové vydali.
Kniha se jmenuje Sociobiologie, vyšla v roce 1975. Pojednává o tom, že nejrůznější druhy
sociálního chování, například rozdělení práce nebo páření, jsou výsledek toho, jak se tyto živočišné
druhy přizpůsobovaly tlaku prostředí. Lidí si kniha všímá až v poslední kapitole. Wilson v ní říká,
že mnohé druhy chování, například válku, nechuť až nenávist vůči cizincům, mužskou nadřazenost,
ale i altruismus, máme v genech. Tyto vlastnosti povstaly ze způsobů, jimž se naše (sobecké) geny
přenášejí z generace do generace.
Mnoho lidí, zejména humanisticky laděných, knížka pobouřila. Jsou přesvědčeni, že většina druhů
lidského chování je dána spíše učením než dědičností. ŻDobré učení znamená dobré vlastnosti,®
tvrdí. ŻŠlápnul jsem do minového pole,® poznamenal Wilson. Někteří významní badatelé,
například S.J. Gould a R.C Lewontin, biologové rovněž pracující na Harvardově univerzitě, napadli
Wilsona za to, že razí opožděnou podobu sociálního darwinismu. To byla dosti vlivná teorie, která
přenášela některé prvky Darwinovy teorie na lidskou společnost -- přirozený výběr například
chápala jako Żprávo silnějšího®. Wilson byl obviňován, že zdůvodňuje rasismus, války mezi státy a
mužskou nadřazenost.
Za dvacet let, která od té doby uběhla, se vzájemně zcela rozporná hlediska obrousila. Vědci
zabývající se genetikou lidského chování přesněji zjistili, které normální i patologické vlastnosti
člověka dědičnost ovlivňuje a do jaké míry.
Jestliže byla Sociobiologie provokativním podnětem, splnila účel, protože byla velmi plodným
podnětem pro obě vědce zkoumající jednu z nejstarších otázek týkajících se vývoje lidské
osobnosti. Angličtina ji vyjadřuje s půvabnou stručností -- nature versus nurture. Česky bychom
mohli říci -- za co odpovídá příroda a za co výchova neboli učení?
V osmdesátých letech začal Wilson pracovat na knížce, která se jmenuje Biophilia, dalo by se to
přeložit jako Láska k životu. Vyšla roku 1984. Kniha měla vyjádřit přesvědčení, že vztah lidí k
jiným druhům života je dědičně zakódovaný. V průběhu práce si Wilson uvědomil, s jakou rychlostí
mizí na Zemi nejrůznější podoby života důsledkem lidské činnosti. A tak se začal zabývat
biodiverzitou, zkoumáním rozmanitosti života. Rozmanitost života vyšla i česky. Jeden z největších
Wilsonových kritiků, slavný S.J. Gould, ji přivítal s nadšením -- i když se nevzdal trpkého
pousmání. Oprávněně poznamenal, že jsme nadáni stejnou láskou k životu jako schopností ničit ho.
ŻTo je spíš důsledek hlouposti v lidských dějinách, než touhy vymazat všechny jiné podoby života
z povrchu zemského,® namítl Wilson.
Pochopení vývojových kořenů lidského druhu by podle Wilsona mělo pomoci zbavit se
nebezpečných druhů chování. Mohlo by přispět k tvorbě rozumnějšího politického systému, který
dovolí Ż maximální osobní vývoj® při uchování životního prostředí.
Pheidole je velký a rozšířený mravenčí rod, jehož druhy se chovají velmi rozmanitým způsobem.
Pheidole pallidula je jeden z takových druhů. Je zajímavý tím, že jeho chování je ve zřejmém
rozporu neboli Żkazí® jednu zavedenou a rozšířenou teorii, podobně jako jinou teorii Żkazí®
chování lvic.
Pro vědu snad není nic užitečnějšího, než je zjišťování výjimek kazících zavedenou teorii. Musí to
být opravdové a skutečné výjimky, nikoli chyby, omyly nebo podvody.
Čí zavedenou teorii?
Nikoho menšího než samotného E.O.Wilsona a jeho spolupracovníka G. Ostera. Jejich teorie
chování sociálního hmyzu, zejména mravenců, působí natolik samozřejmě a logicky, že byla
všeobecně přijata, přestože pro ni bylo poměrně málo dokladů.
Co tato teorie říká?
Představte si, že nějaký druh sociálního hmyzu, například mravenců, začne v průběhu vývoje tvořit
specializované kasty -- dělníky a vojáky. Jestliže je tvorba kast vývojově výhodná, to znamená,
přispívá-li k přežití a rozmnožení, pak ji přirozený výběr, ony Żnepřátelské síly přírody®, upevní.
(Jestliže by byla nevýhodná, přestanou vznikat nebo druh zanikne.) Po delším vývoji by měl být
počet členů jednotlivých kast, a tím i jejich podíl v celkovém počtu členů stálý. Přirozený výběr by
Żnašel® nejlepší možný poměr dělníků a vojáků, který by už zůstal více méně trvalý.
Pheidole pallidula je mravenčí druh, jehož dělníci mají malé hlavy a vykonávají většinu práce -například se starají o larvy, zkoumají okolí mraveniště a nosí potravu. Jeho vojáci jsou velcí a mají
velké hlavy, starají se o ochranu mraveniště. V přirozených mraveništích tvoří vojáci kolem 10%
živé hmoty všech dělníků.
Jak odpoví mraveniště, když se v jeho blízkém sousedství objeví mravenci stejného druhu, ale z
jiného mraveniště, s nimiž začne soutěžit o zdroje?
L.Passera z univerzity Paula Sabatiera, která je ve francouzském Toulouse, udělal spolu se třemi
spolupracovníky pokus. Dvěma mravenčím koloniím propůjčili společný tunel (85 mm dlouhý a 4
mm široký), jimiž mravenci chodili za potravou. Tunel byl v celé délce rozdělen pletivem z
jemného drátu, takže mravenci z jedné kolonie vnímali mravence z kolonie druhé jen
prostřednictvím tykadel a končetin. K boji na kusadla, pravidelně končícímu smrtí, dojít nemohlo.
Druhý tunel kontrolních mravenišť rozdělili v celé délce proužkem z plastické hmoty, takže jejich
mravenci do žádného kontaktu nevešli.
Pak vědci nechali běžet čas. Mravenčí královny kladly vajíčka, z nich vznikly larvy, z těch se
narodili noví mravenci. Během sedmi týdnů, které uplynuly od chvíle, v níž se objevily první larvy
budoucích vojáků, se v pokusném a kontrolním mraveništi poměr mezi dělníky a vojáky výrazně
změnil. V mraveništích, jejichž členové v tunelu přicházeli do vzájemného kontaktu, stoupl podíl
vojáků až na 40%. Kolonie tak odpověděla na jasný signál ohrožení. V mraveništích, jejichž
příslušníci byli v tunelu odděleni plastickou hmotou, takže do styku nepřišli, byl za stejnou dobu
podíl vojáků přibližně poloviční.
Signál Żpozor, konkurence® je chemický. Každá kolonie má svůj Żpach®, podmíněný chemickou
látkou, která je na tělesném obalu příslušníků. Mravenci tedy rozliší příslušníky cizí kolonie tím, jak
se dotýkají jejich těl svými tykadly.
Není zcela jasné, jakým způsobem dokáže kolonie zvýšit tvorbu svých vojáků poté, co zjistí
konkurenci. Předpokládá se, že dělníci krmící larvy v posledních dvou vývojových obdobích změní
způsob krmení. Důsledkem je změna činnosti žlaz s vnitřní sekrecí v těle larev. Místo dělníka s
malou hlavou se vyvine mohutný voják.
Jak dělníci, tak vojáci druhu P.pallidula nemají vaječníky. Zcela Żobětovali® možnost vlastního
rozmnožování ve prospěch kolonie. Svůj vlastní reprodukční úspěch, to znamená možnost mít
potomky, jejich geny mohou Żzajistit® jen tím, že přispějí k reprodukčnímu úspěchu celé kolonie.
Pojem Żreprodukční úspěch® znamená, že kolonie přežije proto, že se dokáže rozmnožovat.
Havrani z Nové Kaledonie
Corvus moneduloides je vědecké pojmenování havranů žijících v deštném pralese Nové Kaledonie,
to je skupina ostrovů vzdálená asi 1400 km od sverozápadního pobřeží Austrálie.
Gavin R.Hunt, novozélandský ekolog, sledoval jejich chování skoro dvaapůl roku měsíc za
měsícem. Zjistil, že si ptáci vyrábějí nástroje, nosí si je a užívají je. Jejich nástroje byly dvojí -větvička s háčkem a ostrý bodec odštípaný z pevného rostlinného listu. Větvičku s háčkem vyráběli
havrani tak, že dlouhou Żrukojetí® nástroje byla tenká větvička odbočující z větve silnější, kterou
přeštípli takovým způsobem, aby u Żrukojeti® vznikl háček. Celé to měří kolem 19 cm. Někdy
vyráběli nástroj se čtyřmi háčky najednou. Uštípnutou větev si přidržovali nohou a opracovávali ji
zobákem. Vždy jí zbavili listů i kůry.
Oběma typy nástrojů havrani získávají nejrůznější druhy bezobratlých živočichů skrývající se v
dutinách živých i mrtvých stromů. Nástrojem do dutiny sáhnou a kořist naberou nebo nabodnou.
Jsou přitom velmi trpělivé a obratné. Bodcovitý nástroj vyštipovali havrani vždy od užší části listu
k širší, vypadá jako dlouhá štěpina skla odlomená od větší skleněné tabule.
Doktor Hunt pozoroval havrany na třech odlišných místech. Zjistil, že způsob, jímž vyrábějí
nástroje je do jisté míry standardizovaný, v různých místech je různý.
Proč o tom vyprávím ?
Pro poslední věty z Huntovy vědecké práce:
ŻVýroba nástrojů havrany má tři znaky, které jsou pro užívání nástrojů volně žijícími bytostmi, jež
nejsou lidmi, nové. Tyto znaky se prvně objevily v raných lidských kulturách starší doby kamenné.
Jsou jimi vysoký stupeň standardizace, zřetelně odlišné druhy nástrojů se jasným vytvářením tvaru
nástroje a užívání háčku®.
Přijme-li vědecká obec tyto závěry, bude to znamenat pád zakořeněné představy, podle níž je
vědomé vytváření a užívání nástrojů znakem lidským, v menší míře znakem chování šimpanzů. S
výjimkou šimpanzů totiž žádná zvířata háček neužívají.
Chování havranů nasvědčuje vysoké míře abstrakce. Vylovit hmyz z dutiny dejme tomu 10 cm
hluboké, vyžaduje nástroj nejméně 10 cm dlouhý a průměrem menším, než je průměr dutiny.
Vyrobit takový nástroj může být věcí pokusu a omylu. Výrobce může svůj nástroj standardizovat v
průběhu řetězu takových pokusů. Například zjišťuje, že se do dutiny větvička s listy nedostane,
takže listy postupně odstraňuje. Anebo předvídá užití nástroje, takže větvičku zbaví listů předem.
Hunt sice nasbíral víc než třista havraních nástrojů, ale vyrábět viděl jen čtyři, což je vzhledem k
citovanému závěru příliš malý vzorek.
Hodiny
Světluška, která by se rozzářila v době, kdy světlušky nezáří, by nezplodila potomky. Podobně by
dopadly květiny, kdyby otevřely květy v době, kdy je nemůže oplodnit hymz. Hmyz by zanikl,
kdyby létal v době zavřených květů. Něco podobného se týká všech podob života, od
nejjednodušších po nejsložitější, od prvoků po člověka.
Jsme nositeli niterných, biologických hodin. Putujícím živočichům všech druhů, mravencům,
ptákům, rybám, korýšům i želvám udávají dobu, kdy se mají vydat na pouť.
Jestliže mají nějaký druh biologických hodin nejjednodušší i nejsložitější podoby života, pak je
pravděpodobné, že jde o základní součást jejich vývoje. Snad našim vývojovým prapředkům
pomáhaly vyhnout se nebezpečnému slunečnímu záření.
U človkě určují biologické hodiny mírné kolísání tělesné teploty, rytmus spánku a bdění,
vylučování hormonů, ale i duševní výkonnost. Určují míru účinnosti léků. Drží krok se střídáním
dne i noci. Různé činnosti organismu totiž vrcholí v různých denních nebo nočních hodinách, v
jiných je jejich úroveň nejnižší.
Tak například naše tělesná teploty je nejnižší v brzkých ranních hodinách, pak začne mírně stoupat,
nejvyšší je v pozdním odpoledni a časných hodinách večerních. Možná, že to má vliv na atletické
výkony. Nejvyšší počet rekordů je zlomen v odpoledních hodinách.
A co výdej hormonů?
Nadledviny jsou žlázy s vnitřní sekrecí. Tvarem připomínají nepravidelný půlměsíc, u lidí veůlý
několik centimetrů. Jsou při horním okraji ledvin. Hormony vyrábí jejich kůra i dřeň. Jeden z
korových hormonů se jmenuje kortisol. Bez něj bychom nezvládli ani malou zátěž. Jeho množství v
krvi kolísá, největší je brzy ráno. Výdej hormonů kůry nadledvin je rovněž kontrolován
biologickými hodinami. Zajímavé je, že cyklus vnitřních biologických hodin člověka trvá asi 25
hodin. Ukázaly to pokusy s dobrovolníky žijícími dlouhou dobu v izolaci, v jeskyni. Signálu, kerý
synchronizuje vnitřní biologické hodiny s fyzikálními hodinami zevního světa se říká Żdárce® nebo
Żurčovatel® času ( odborná literatura užívá německé slovo zeitgeber). Nejdůležitějším signálem
tohoto druhu je střídání dne a noci, světla a tmy, ale existují i jiné druhy.
Složitější organismy, včetně nás, lidí, jsou vybaveny větším počtem vnitřních biologických hodin. Z
nich jsou jedny Żhlavní®, nadřazené - určují chod těch ostatních. Říká se jim pacemaker (angl.,
vysl. pejsmejkr), protože Żurčují krok® -- stejně se říká přístrojům Żurčujícím krok® neboli rytmus
srdce, které jej má poškozený. U člověka a někerých zvířat jsou pacemakerem dvě nakupení
nervových buněk v mozku, která se jmenují suprachiasmatická jádra. Dají se najít v
mikroskopickém řezu přední a spodní části mezimozku, kde jsou v těsné blízkosti horního okraje
zrakových nervů. Pokusné zničení nervových buněk suprachiasmatického jádra zruší u křečků denní
a noční rytmus. Zpatná transplantace nervových buněk této oblasti jej zase obnovuje. Za chod
biologických hodin odpovídají geny.
Předpokládá se, že jejich činnost v času připomíná chemický kruh s negativní zpětnou vazbou.
Geny vytvoří v nějakém množství příslušnou RNA. To určí vznik odpovídající bílkoviny. Bílkovina
utlumí činnost příslušného genu. V důsledku toho poklesne tvorba RNA a množství příslušné
bílkoviny. Pokles jejího množství opět uvolní činnost příslušného genu.
Jak se porucha chodu biologických hodin projevuje u lidí?
Podle okolností několika nepříjemnými stavy.
První z nich zná většina lidí, která ve větším rozsahu změnila časové pásmo při delší cestě
tryskovým letadlem. Jestliže opustíme Prahu dejme tomu ve dvě hodiny odpoledne, máme
synchronizovány biologické i fyzikální hodiny. Po desetihodinovém letu dorazíme do USA.
Biologické hodiny našeho těla říkají, že je půlnoc, ale místní čas jsou čtyři hodiny odpoledne. Je
světlo, denní aktivity v plném proudu. Mezi fyzikálním a biologickým časem jsme vytvořili
šestihodinový rozdíl. Pocítíme to nevůlí, únavou, zhoršeným tělesným a zejména duševním
výkonem. Posunout své biologické hodiny a přiblížit je fyzikálním, zevním, místním hodinám
pomůže pobyt na (denním) světle.
Při cestě opačným směrem to může být ještě horší. Opustíme-li po delším pobytu USA ve dvě
hodiny odpoledne, jsou naše biologické hodiny opět synchronizovány se zevními, fyzikálními. Po
desetihodinovém letu dorazíme do Evropy, kde je osm hodin ráno. Biologické hodiny však našemu
tělu říkají, že je půlnoc a nejvyšší čas odebrat se na lože.
Výhodnější je zůstat v šeru nebo tmě a vyčkat, až se fáze našich biologických hodin přiblíží fázi
hodin fyzikálních.
Významné a nebezpečné mohou být rozdíly v činnosti biologických a fyzikálních hodin u lidí
pracujících ve směnných provozech. ŻPsí hodina®, doba nejnižší aktivity organismu, která se u
většiny lidí projevuje v časných ranních obdobích, se u nich může přesunout například do časného
odpoledne a snižovat jejich výkon.
Nejnepříjemnější je stav poměrně nedávno popsaný psychiatry. Svým způsobem připomíná
přípravu na zimní spánek. Odborníci jej pojmenovali sezónní afektivní porucha. V mírnější podobě
postihuje daleko větší počet lidí, než se předpokládá.
Velmi typické je následující pozorování:
Žena středních let si stěžuje na narůstající únavu, neschopnost soustředění, pokles duševní i tělesné
výkonnosti, špatnou náladu a pocit smutku vždy počátkem října. Začne přitom přibývat na váze,
touží po vyšších dávkách energeticky velmi bohatého jídla, kde může usne, ospalosti se nemůže
zbavit po celý den, ráno vstává s krajními obtížemi. Není schopna udržet chod domácnosti, nic
zařídit, Żvegetuje® před televizí, kterou nevnímá. Zjistilo se, že těmito stavy ve slabší podobě trpí
již od střední školy, ale v posledních letech se zhoršují.
Na jaře, jak sama říká, doslova ožije, je plná energie, vysoce tvořivá, vyspaná se cítí za polovinu
doby, kterou potřebovala v zimě.Většině těchto lidí pomůže pobyt v intenzivním umělém světle.
Předpokládá se, že příčinou obtíží je porucha chodu vnitřních biologických hodin.
Docela nově byly u savců kromě suprachiasmatického jádra zjištěny další biologické hodiny. Jsou v
oční sítnici. To je několik desetin milimetrů silná, průsvitná blanka v zadní části oka. Její součástí je
několik druhů nervových buněk spolu s fotoreceptory -- tyčinkami, rozlišujícími intenzitu světla a
čípky, které rozlišují jeho barvu. Na biologické hodiny v sítnici savců přišel chytrý pokus G.
Tosiniho a M. Menakera, kteří dokázali vypěstovat tkáňovou kulturu ze sítnice zlatého křečka při
teplotě 27 stupňů Celsia. Možnost, že by to šlo, dosud nikoho nenapadla, protože savčí nervové
buňky vyžadují k uchování teplotu daleko vyšší. Tosini a Menaker si však uvědomili, že křeček je
zimní spáč, takže jeho nervové buňky musí snést i dost nízkou teplotu. Jen při takto nízké teplotě se
látková výměna v tkáňové kultuře sítnice zpomalila natolik, že ji vědci dokázali sledovat dostatečně
dlouho. Dokázali, že sítnice vyrábí hormon melatonin, stejně jako jej vyrábí šišinka ovlivňovaná
činností nervových buněk suprachiasmatického jádra, a že jej nejvíc vyrábí v noci. Melatonin v
sítnici pravděpodobně pomáhá obnovovat konečky tyčinek a čípků, které se opotřebovávají.
Obnovování konečků tyčinek probíhá na sklonku noci, u čípků, rozlišujících barvu světla, na
sklonku dne.
Tragédie společné pastviny
Téma, o kterém zde budu vyprávět by na první pohled mělo spíš patřit do obecní politiky než do
vědy. Začátek tohoto vědeckého problému musíme hledat v roce 1833, kdy uveřejnil William Foster
Loyd, profesor politické ekonomie v Oxfordu, pravidlo, které roku 1968 tragedií společné pastviny
nazval G.Hardin, ekolog. Původně opravdu šlo o kus společné půdy. Později přišli ekologové,
ekonomové, psychologové i etologové, což jsou vědci zabývající se chováním zvířat s tím, že jde o
jakýkoli zdroj k němuž má jakákoli, tedy nejen lidská populace, volný a neřízený přístup. Za
racionální, což má znamenat rozumné, se označuje chování, které přináší zisk nositeli, zatímco
ztrátu rozkládá na ostatní.
Co to znamená v praxi?
Máte pastvinu, společnou se sousedy. Dobře odhadujete, kolik se na ní uživí zvířat. Víte, že hranice
byla právě dosažena, víc se ze společné pastviny nedá získat, protože víc pastvy na ní prostě
nevyroste. Přesto na ni vyženete o několik kusů svého dobytka více než sousedi. Úživnost pastviny
tím byla překročena. Všechna zvířata získají o něco méně potravy. Nicméně váš zisk je větší než je
vaše ztráta, neboť ztráta nepostihuje jen vás, ale rozložil jste ji na všechny své sousedy. A protože
lidé bývají sobečtí, soutěživí a závistiví, budou se tak dříve nebo později chovat všichni. Zejména
tehdy, všimnou-li si, že není nic, co by jim v takovém chování dokázalo zabránit. Příklady přece
táhnou. Lidé se takto budou chovat bez ohledu na to, že předem znají důsledky. Výsledkem je
vypasená pastvina, hynoucí zvířata a později i lidé, kteří jsou na nich závislí. Aspoň tak praví o
tragedii společné pastviny teorie.
Dejme tomu, že by toto Żpravidlo racionality® platilo obecně. Jak se potom v přírodě vyvinula
spolupráce? Jak to, že společensky žijící živočiši, včetně nás, lidí dokážou přes všechno své
sobectví, spolupracovat? John Maynard Smith a Eörs Szathmáry, dokazují, že vývoj života proběhl
v osmi ohroných krocích. Zjednodušeně řečeno -- že na samém začátku vývoje byly velmi
jednoduché molekuly, které dokázaly jedinou věc, uměly se okopírovat. Přesto se vzájemně
nesnědly, ale dokázaly vytvořit složitější, spolupracující soubory, keré se staly základem pro vývoj
molekul, které jsou nositelkami dědičnosti. Ty se rovněž v soutěži o společné zdroje nezničily a
následoval vznik a vývoj bakterií, poté prvoků, kteří se od bakterií liší tím, že mají buněčné jádro.
Dalším krokem byl vznik dvou pohlaví a vícebuněčných organismů -- tento krok byl obzvlášť
těžký, vyžádal si málem tři miliardy let. Vícebuněčné organismy se poté naučily vytvářet kolonie.
Nakonec se objevili primáti, z nich jsme se vyvinuli my, lidé, kteří si vytvořili jazyk. Ve vztahu k
tragédii společné pastviny, o níž si povídáme, je nápadné, že každá vývojově vyšší úroveň života je
složitější a rozmanitější než byla ta předchozí. Je v ní víc informace. A chcete-li, je něčím i
krásnější.
Přitom by se zdálo, že prostředky jak se zmocnit co největší části společných zdrojů jsou v průběhu
vývoje života stále dokonalejší.
Proto se předpokládá se, že základem k tomuto druhu vývoje, vývoje všech složitějších podob
života byla spolupráce. Tragedii společné pastviny zatím dokázala vždy nějakým způsobem
překonat. Alespoň některé jednoduché molekuly, které se dokázaly kopírovat a později i primitivní
geny začaly spolupracovat. Pospojovaly se. Unikly tragedii společné pastviny tím, že v
předchůdcích nejjednodušších buněk vytvořily chromozomy -- genové společenství. Kdyby se
jednotlivé geny v chromozomu začaly množit rychleji na účet genů ostatních, celek by zanikl.
Určitě se to mnohokrát stalo. Takže zůstaly ty chromozomy, které měly vnitřní kontrolní
mechanismus, jenž něco takového jednotlivým genům nedovolují. Nepřipustí, aby se jednotlivé
geny množily na účet celé buňky rychleji. V takovém případě případě by se jednotlivé geny chovaly
jako parasité vyhánějící větší počet kusů svého dobytka na společnou pastvinu, než zněla dohoda se
sousedy. Stane-li se něco podobného ve složitějším organismu, vzniká zhoubný nádor. Principem
zhoubného bujení je právě tato skutečnost -- jednotlivé geny nebo jejich malé skupiny se vykloubí z
kontroly a začnou se prostřednictvím rychle se množících buněk kopírovat. Na účet celku,
organismu. S různou rychlostí, někdy velmi horečně vznikají jejich buněčné kopie v nejrůznějších
orgánech těla, které ničí. Bez léčby jejich nositel dříve nebo později zemře. V sociálním poli to
připomíná situaci, kdy se ze řetězu utrhne skupina finančního kapitálu.
Mohlo by jít o něco velmi obecného: Ke vzniku a vývoji složitějších systémů od genů až po lidi a
jejich společnosti je nutný jistý druh zpětné vazby, vzájemného dozoru nebo kontroly omezující
možnosti individua ve prospěch celku. Avšak jen do té míry, která výkon celku ani jedince
nepoškozuje. Najít tuto míru nebývá v lidské praxi nic jednoduchého. Příroda na její hledání měla
miliony let a ohromné možnost -- pokusy, o nichž bychom my, lidé, řekli, že se nepovedly, se v
přírodě počítají snad na miliardy v průběhu miliard let. Lidská společnost takové možnosti nemá.
Ale přišla na to, že by se vztahy tohoto druhu daly modelovat...
Steven Frank z kalifornské university vymyslel model, který ukazuje, jak se mezi sobeckými
nahatými geny a jejich potomky mohl vyvinout právě tento druh vzájemné kontroly. Dejme tomu,
že vyvíjející se skupina jsou parasiti a místním zdrojem, společnou pastvinou, je potrava, kterou
získají ze svého hostitele. Parasiti vzájemně soutěží o potravu. Čím je parasit zdatnější, tím větší je
jeho individuální naděje na úspěch. Příliš velký počet parasitů však znamená poškození hostitele
nebo jeho zánik. Včetně parasitů. Potlačí-li se tedy míra soutěže mezi parasity, je naděje na
dosažení rovnováhy mezi nimi coby skupinou a hostitelem. Parasiti mohou míru vzájemné soutěže
potlačit sami, například na základě blízkého vzájemného příbuzenství. K potlačení parasitní soutěže
však samo příbuzenství nestačí ani mezi rostlinami, ani mezi zvířaty nebo lidmi. Například jistý
stupeň příbuzenství existuje mezi dělnicemi mnoha druhů sociálního hmyzu, například vos. Některé
z nich však mohou podlamovat společné úsilí kolonie tím, že začnou klást vlastní vajíčka, o která se
starají místo toho, aby se staraly o vajíčka královnina. Kromě příbuzenského výběru je tedy k
vývoji složitějších živých soustav nutný mechanismus, který do jisté míry omezuje soutěž uvnitř
vyvíjející se skupiny.
Jak by takový mechanismus omezující vnitroskupinovou soutěž vypadal?
Jako dvojitý postup, který dělá rozporný dojem. Každý člen systému přispívá k vytvoření
kontrolních pravidel, která se týkají celé skupiny i jejich dodržování. O svůj úspěch, zvýšení
zdatnosti, se snaží co nejvíc - ale pouze v mezích těchto pravidel.
Je poměrně snadné představitsei něco podobného mezi rostlinami a živočichy -- v tomto případě by
je k tomu dovedl nemilosrdný přirozený výběr. Druhy, které nespolupracovaly, vyhynuly a naopak.
Jenže lidé bývají nositeli chytrého rozumu. A jak je znám, jistě některým z nich, právě těm
nejsoutěživějším, připadají výdaje na kontrolu systému vysoké. Co nejvíc zamezují tomu, aby se
předmětem kontroly stali také. Uniknou-li kontrole jako jedinci nebo malé parasitní spolupracující
skupiny, velmi tím získávají. Stačí se podívat do jakéhokoli podrobnějšího dějepisu nebo do
současných novin. Důsledky pokleslé míry kontroly s nimi však sdílejí všichni ostatní.
Začnou-li se ve společnosti dít jevy tohoto druhu, stává se tragedie společné pastviny tragedií
dvojitou. První tragedií je nekontrolovaná rvačka jedinců a malých skupin o společné zdroje.
Druhou tragedií je vysoká cena výdajů na vzájemnou kontrolu. Což by mohl být jeden z důvodů,
proč jsou přechody ke složitějším, rozvinutějším, informačně obsažnějším, tedy vyšším úrovním
živých soustav včetně lidských společností tak vzácné. A zániky tak snadné a časté.
Dokázala jednoduchou nebo dvojitou tragedii společné pastviny nějaká lidská skupina vyřešit?
Dokázala to jistá švýcarská alpská vesnice. Má společnou pastvinu. Ve vesnici platí zimní pravidlo.
Nikdo nesmí vyhnat na společnou pastvinu víc kusů dobytka než dokáže v zimě uživit. Dodržování
pravidla se zajišťuje kontrolou a vysokou pokutou pro toho, kdo by je překročil. Každý obyvatel
vesnici odevzdává poměrně vysokou částku, kterou se kontrola platí. Platí si tedy dozor sám nad
sebou. V malé skupině, kde se lidé znají, to funguje.
Bylo by něco podobného možné i ve větších, méně přehledných skupinách?
Pro tuto možnost, jak uvidíme v dalších kapitolách, mnoho nesvědčí.
Takže rizika rostou.
Přesto: Věřil bych na Frankův model individuální svobody omezované společnou kontrolou.
Poškozená země -- rok 1995
Slovo degradace znamená snižování hodnoty. O snižování hodnoty
nějakého území se mluví v případě, že cosi poničí jeho schopnost
přinášet lidem něco prospěšného.
To bývá důsledkem mnoha vlivů -- sociálních stejně jako politických, hospodářských, kulturních i
biofyzikálních, jejichž příkladem je znečištěné ovzduší, pokles množství stratosferického ozonu
nebo klimatické změny. Příčiny poškozující území se v různých místech a dobách liší.
Odhaduje se, že lidská činnost poškodila od r. 1945 přibližně dvě miliardy hektarů orné půdy. Zjistil
to výzkum životního prostředí placený Spojenými národy v roce 1990. Poškozené území odpovídá
17% plochy Země, na níž jsou rostliny. Asi 38% (kolem 750 milionů hektarů) je poškozeno lehce,
což se projevuje mírným poklesem zemědělské produkce a možností návratu k původnímu stavu.
Přibližně 46% (zhruba 910 milionů hektarů) je poškozeno středně. Střední poškození již znamená
výrazný pokles zemědělské produkce. Návrat k původnímu stavu vyžaduje velké investice.
Přibližně 15% (300 milionů hektarů) je tak těžce poškozeno, že návrat do původního stavu by
vyžadoval rozsáhlou mezinárodní pomoc. 9 milionů hektarů půdy, kolem půl procenta plochy je
zničeno do krajnosti, návrat do původního stavu není možný.
Rozsah poškozené plochy je přibližně stejný v Evropě, Africe a Asii (23%, 22%, 20%). Nezávisí
tedy na ekologické oblasti ani na úrovni místního hospodářství.
Hlavními příčinami jsou přílišné vypásání (35%), kácení lesů (30%), další zemědělské činnosti
(28%), získávání dřeva za účelem topení (7%.
Slovo desertifikace znamená vznik pouště v důsledku lidské činnosti tam, kde poušť dosud nebyla.
Týká se hlavně sušších oblastí Země. Celková plocha desertifikovaného území se odhaduje na 3,6
miliardy hektarů. Důvody desertifikace i její rozsah podle stupně tíže jsou zhruba stejné jako v
případě poškozování orné půdy.
Degradace tropických deštných pralesů postihla přibližně 427 milionů hektarů. V současnosti se zde
kácí 15,4 milionů hektarů ročně. Lidé však tuto půdu rychle opouštějí. Zejména v horských nebo
kopcovitých oblastech je po vykácení opuštěno 75%--100% plochy.
Sečtete-li tyto údaje, zjistíte, že počátkem devadesátých let našeho století lidská činnost v různém
stupni poničila přibližně 5 miliard hektarů země. Odpovídá to 43% plochy, kde na Zemi něco roste.
Co by vyžadoval návrat k původnímu stavu?
Modelem může být přibližně 43 milionů hektarů zemědělského území vzniklého vykácením
tropického deštného pralesa v amazonské oblasti v minulých třiceti letech. Využívány byly čtyři až
osm let, pak poklesla zemědělská produkce natolik, že lidé půdu prostě opustili. (A káceli o kus
dál.)
Výpočty ukazují, že plocha, která byla využívána jen lehce (20% opuštěného území), dosáhne
původnho stavu za sto let. Středně využívaná plocha (asi 70%) za dvě stě let. Výrazně využívaná
plocha (méně než 10%) nejméně 500 let. Za předpokladu, že se jí lidé nedotknou. To nebývá
pravidlem -- lidé tuto plochu vypalují anebo znovu kácejí, co na ní vyrostlo.
Jistota, že na degradovaném území les vyroste znovu, není. Na 3,5 milionu hektarů plochy vzniklé
vykácením amazonského pralesa počátkem našeho století rostou po padesáti letech jen křoviny.
Něco podobného se děje v plochách vzniklých kácením tropického deštného pralesa v Indii.
Orná půda o tloušťce jediného centimetru vzniká v typických poměrech sto až čtyři sta let. Vznik
dostatečného množství ornice nutné k zemědělské produkci tedy trvá přibližně tři tisíce až dvanáct
tisíc let.
Biodiversita znamená rozmanitost (druhů) života. Rostoucí počet lidí na Zemi a změny našich
technologií biodiverzitu poškozují. Mnohé druhy života jsme vyhubili, další jsou ohroženy. Myslím,
že každý vnímavější venkovský člověk o významu biodiverzity pro krajinu, kde žil, věděl. I když
tohle slovo vůbec neznal. Stačilo, aby se díval na polní mez.
Paul a Anna Ehrlichovi, světově významní ekologové, přirovnali vztah naší civilizace a rychlého
zanikání druhů k letícímu letadlu, z něhož čím dál rychleji odpadávají nýty. Vyprávění o pohledu na
polní mez mnoho lidí, kteří rozhodují, nepřesvědčí o tom, že rozhodují špatně. Buďto jsou v zajetí
svých mylných představ nebo se v rámci skupinové hlouposti byrokratických mašinerií bojí o své
postavení. Většinu z nich nepřesvědčí ani následující pokus. Přesto vám o něm povím.
David Tilman z Ekologického ústavu Minnesotské univerzity spolu se dvěma spolupracovníky
zvolil v místní prérii 147 čtverců, každý s rozměry 3 x 3 m. Složení jejich půdy i obsah dusíku byly
velmi podobné. Podle tabulky náhodných čísel čtverce oseli 1,2, 4, 6, 8, 12 a 24 druhy místních
prérijních rostlin. Důležitá je právě ta okolnost, že pracovali podle tabulky náhodných čísel -kombinace rostlin tedy byly voleny zcela náhodně.
Výsledek byl jednoznačný. Čím bylo pokusné Żpolíčko® druhově rozmanitější, tím bylo
Żvýnosnější® a tím lépe hospodařilo s dusíkem, jehož vyplavování z půdy s rostoucím počtem
druhů klesalo. Bez pokusu jej znal každý rozumný sedlák. Ti starší z nás si jej pamatují z pohledu
na českou zemědělskou krajinu předcházející polovině padesátých let, kdy představitelé tehdejší
moci s takovou rychlostí a za tak krutou cenu cestou sovětských kolchozů napodobili dočasně
výnosné technizované lány amerického středozápadu. Se všemi důsledky.
Počet druhů se v tomto modelu skutečně podobá počtu nýtů v trupu a křídlech letícího letadla.
Jednotné kultury rostlin jsou velmi křehké. Sice se snadněji obdělávají, jsou zpočátku výnosnější,
ale jsou velmi citlivé vůči parazitům, změnám klimatických podmínek a erozi půdy, která nabývá
víc než hrozivé rozměry. Od jisté chvíle začne výnos půdy klesat bez ohledu na strmý růst spotřeby
hnojiv i pesticidů.
Ekologové říkají, že se poškozování biodiverzity neobejde bez následků. Možná katastrofických.
Jejich kritici se jim vysmívají a mluví o Żkatastrofických scénářích®, Żmýtech soudného dne®, o
tom, že jsou Żohrožena fakta, nikoli druhy života.®
ŻNejrůznější druhy života zanikaly vždycky,® říkají, Żkromě toho nikdo přesně neví, kolik druhů
života na Zemi vlastně je. Takže vyslovovat soudy o hubení přírody je legrační, neboť nikdo neví,
jaký je poměr mezi počtem mizících a existujících druhů. Přehánějí to a straší nás.®
Kolik je na Zemi druhů života? A jak zanikaly v dobách, kdy na ní ještě nebyl člověk? Jak zanikají
dnes? Různé druhy života, které na Zemi byly, zanikaly. Od doby, kdy se tu život objevil. V
současnosti se odhaduje, že délka života jednoho druhu je jeden až deset milionů let. Tento odhad
vznikl na základě výzkumu jedenácti druhů vymřelých mořských bezobratlých živočichů. Podob
života, které jsou jak rozšířené, tak velmi početné. Je těžké rozšířit jej na všechny druhy života.
Nikdo přesně neví, kolik druhů života na Zemi vlastně žije. Počet rostlinných druhů se odhaduje na
250 tisíc. Počet druhů mořské makrofauny, to jsou živočichové viditelní prostým okem, se odhaduje
na jeden až deset milionů. V tropických pralesích pravděpodobně žije dvacet milionů druhů
členovců, ale může jich být i osmdesát milionů druhů. Odhad počtu všech druhů života se dnes
pohybuje mezi deseti až sto miliony. Je možné, že se tohle číslo výrazně zvětší s lepším poznáním
života bezobratlých živočichů žijících ve větších hloubkách moře.
Jak ovlivňuje biodiverzitu lidský druh?
Ukazuje se, že rychlost, s jakou zanikají různé druhy života lidským tlakem, je dvaceti- až
dvousetnásobkem rychlosti, se kterou zanikaly předtím, než se na Zemi objevil člověk moudrý
moudrý neboli Homo sapiens sapiens, což máme být my. Nejstřízlivější současné odhady říkají, že
většina dnes ohrožených druhů zanikne v době kratší než jedno století. Rychlost, s jakou lidský druh
ničí ostatní podoby života, v porovnání s jejich zanikáním v době, kdy na Zemi lidé nebyli, se může
zvýšit z dvousetnásobku až na patnáctisetnásobek v souvislosti s lidskou populační explozí.
Jaké budou následky?
Především ochuzení. Náš druh ničí a neví, co ničí. Zásah do jemného přediva vztahů v přírodě
vznikajících miliony let. Nepřímé a později přímé ohrožení sebe samotného. Co si o tom lidé na
světě myslí? (tab.1--3.)
V roce 1992 oslovil Gallupův Institut pro výzkum veřejného mínění 29 618 lidí ve čtyřiadvaceti
zemích světa -- polovina z nich byly státy průmyslově rozvinuté, druhá polovina rozvojové. Z
užitého postupu plyne, že tento počet lidí je vzorkem, který odpovídá 29% světové populace.
Čísla uvedená v procentech jsou podílem celého vzorku, tedy lidí jak z rozvinutých, tak z
rozvojových zemí. 53% lidí je přesvědčeno, že se problémy životního prostředí projeví na zdraví
jejich dětí a vnoučat. Ovlivnění vlastního zdraví přičítá zhoršení životního prostředí v době deset let
před průzkumem 13% lidí, v době průzkumu již 33%. Za velmi špatné považuje životní prostředí
celého světa 24% zkoumaných, životní prostředí své země 19% a prostředí místa, kde žije, 14% .
ŻVelkou starost® dělá životní prostředí 37% zkoumaných. Za nejvýznamnější problém svého státu
považuje otázky životního prostředí 12% lidí.
Lidé z rozvojových zemí považují životní prostředí svých zemí i míst, kde sami žijí, za významně
horší než lidé ze států průmyslově rozvinutých. Životní prostředí světa jako celku vidí stejně.
Lidé, kteří odpověděli, že považují problémy životního prostředí za velmi vážné, byli tázáni dál.
Čísla v tabulkách jsou podíly tohoto populačního vzorku vyjádřené v procentech. První sloupec
odpovídá rozvojovým, druhý průmyslově rozvinutým zemím. Všimněte si, že až na výjimky
hodnotí lidé z rozvojových zemí problémy svého životního prostředí hůř než lidé ze zemí
rozvinutých. (Hvězdička u pravého sloupce říká, že je rozdíl statisticky významný, to jest
nenáhodný.) Zato problémy celého světa hodnotí lidé z rozvojových a rozvinutých zemí téměř
stejně.
Myslím, že čísla uvedená v tabulkách mluví sama za sebe dostatečně. Lidé si přinejmenším začínají
být vědomi významu životního prostředí pro kvalitu jak svého života tak života svých potomků. Být
si něčeho vědom je první předpoklad pro změnu k lepšímu. Samo o sobě to však nestačí. Většina
lidí, která si je těchto vztahů vědoma, nemá žádnou moc nebo vliv. Mnozí z těch, kdo si je
uvědomují a moc nebo vliv mají, nechtějí nebo nemohou převzít odpovědnost. Neboť míra jejich
moci a vlivu koneckonců s poškozováním životního prostředí nepřímo souvisí. V demokratických
politických systémech je jediná cesta. Volit politiky a politická seskupení nejen s jasným
ekologickým programem, ale i zárukou, že jej dodrží. Ani trochu nedbat na sliby a výmluvy.
Opravdu je málo času. Zkušenosti z minulých dob mluví jasně. JAko jeden z mnoha příkladů uvedu
zhroucení májské kultury.
Yucatán, rok 800 našeho letopočtu
Májská civilizace se ve Střední Americe objevila přibližně před třemi tisíciletími. Měla období
velkého rozkvětu, ale pak se náhle, mezi r. 750--800 n.l., zhroutila.
Proč? A proč tak rychle?
Uvádí se dva důvody. Prvním jsou vztahy uvnitř lidských skupin a mezi nimi, včetně vztahu k
životnímu prostředí. Druhý je proměna životního prostředí, která je na těchto vztazích nezávislá.
Ještě před třiceti lety si spousta archeologů představovala Máje coby mírumilovné mystiky žijící v
městských státech, kde jejich kněží-astronomové sledovali pohyby hvězd. Počátkem šedesátých let
začal tento krásný obraz blednout. Tím víc, čím více se dařilo luštění proslulých májských
hieroglyfů. Náhle začaly vyplouvat na světlo poněkud jiné skutečnosti. Pod barvitě poetickými a
tajemně znějícími nápisy se začaly objevovat hierarchicky organizované lidské skupiny s malými
válkychtivými mocenskými špičkami.
Simon Martin z londýnské univerzity a Nikolai Grube z univerzity v Bonnu jsou epigrafové, vědci,
kteří dokážou májské písmo luštit. Došli k názoru, že májské městské státy, které byly na dnešním
mexickém poloostrovu Yucatánu, vytvořily mohutný válečný pakt, jehož osou bylo mocné město
Calakmul. Protivníkem mu byl pakt spojenců města Tikal, které se nachází v dnešní Guatemale.
Martin a Grube došli z nápisů na stélách (to jsou vztyčené velké kameny s vyřezávanými nápisy) k
názoru, že zhroucení májské civilizace začalo kolapsem impéria města Calakmul přibližně v
polovině osmého století n.l. Pojem calakmulského a tikalského impéria je pro majánisty poměrně
nový. Ještě před několika lety si někteří z nich mysleli, že májská politická organizace byla pestrá
mozaika malých městských států, jejichž vliv zasahoval na vzdálenost přibližně denního pochodu.
Calakmul byl silnější svazek než Tikal, jenž byl v jeho sféře vlivu přibližně sto padesát let před
zhroucením. Kolem roku 740--750 n.l. však došlo ke zvratu. Tikal v sérii válek zvítězil.
Bylo to patrně vítězství, jemuž evropská historie říká Pyrrhovo.P27 Vítězný Tikal neměl dost sil na
konsolidaci ohromného území vzniklého rozdrobením calakmulského celku. Objevil se ohromný
počet městských státečků, které vyhlašovaly nezávislost. Důsledkem rozdrobování byl velký počet
místních válek a zhroucení celého systému.
Z dalších souvislostí však plyne, že toto politicko-mocenské zhroucení mělo hlubší kořeny. Norman
Hammon z bostonské univerzity dokazuje, že bylo důsledkem nepoměru mezi růstem populace a
zdroji, které rychle rostoucí populace poničila natolik, že jí nebyly s to uživit. Válka a zhroucení
nejprvé jedné, poté i druhé soustavy byly zřejmě jen důsledkem.
Nejnovější objevy ukazují, že druhou klíčovou příčinou májského civilizačního kolapsu, byla dvě
století mimořádného sucha, které se začalo prohlubovat právě v době, kdy vrcholilo přetížení
oblasti růstem lidské populace.
Linus C. Pauling
L.C. Pauling je jedním z otců molekulární biologie a medicíny. Narodil se v roce 1901. Získal dvě
Nobelovy ceny.První v roce 1954 za chemii. Podařilo se mu totiž odpovědět na otázku položenou
jedním z největších vědeckých géniů všech dob, Isaacem Newtonem v roce 1687, v proslulých
Principiích. Newtonovi se podařilo přijít na princip pohybu Ż planet, komet, moře a Měsíce®, ale
stavbu Żzbytku vesmíru® ze stejných zákonů schopen určit nebyl. V předmluvě k Principiím,
tomuto základu moderní vědy, Newton napsal:
ŻMám za to, že by všechny mohly záviset na jistých silách, jimiž jsou částečky těles, z příčin dosud
neznámých, buď vzájemně přitahovány, takže vytvoří pravidelné struktury, nebo jsou odpuzovány, a
jedna druhé se vzdalují. Neznajíce tyto síly, pokoušeli se filosofové zkoumat Přírodu marně.®
L. Pauling tyto síly pochopil a popsal. Vyrostl v americkém Oregonu. Říká se, že doslova hltal
knihy o mineralogii, chemii a fyzice. Doktorát získal na kalifornském technologickém institutu,
Caltechu. Roku 1926 zamířil do Evropy a ihned se ponořil do studia kvantové mechaniky. Tehdy
byla doslova v plenkách. Dnes je z ní pravděpodobně nejúspěšnější věda vůbec.
V rozhovoru s redaktorem časopisu Scientific American Pauling poznamenal, že koncem dvacátých
let byl
Żjediný člověk na světě, který dobře chápal kvantovou mechaniku a zároveň měl rozsáhlé znalosti
chemie.®
Vyplatilo se mu to. Vytvořil kvantovou teorii chemické vazby, popis způsobu, jímž se atomy a
molekuly vážou prostřednictvím společně sdílených elektronů. Takže popsal ony Newtonovy Żjisté
síly®.
V roce 1939 vydal knihu, o které se říká, že se stala jedním z nejvlivnějších vědeckých textů.
Jmenuje se The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals -- Povaha
chemické vazby a stavba molekul a krystalů.
Keratin je běžná bílkovina, například v nejpovrchnějších vrstvách kůže, ve vlasech a nehtech. V
roce 1948 měl Pauling chřipku. V průběhu stonání kroutil pruhem papíru, aby si dokázal keratin
představit ve třech rozměrech. Muselo to ladit s obrázky získanými rentgenovou difrakcí.P26
Paulinga napadlo, že by molekula keratinu mohla mít šroubovitý tvar, ale s uveřejněním výsledků s
ohledem na některé nejasnosti počkal. Vzápětí uveřejnila skupina vědců vedená W.Lawrencem
Braggem práci, v níž byl odlišný model šroubovité stavby bílkovin. Později se přišlo na to, že není
správný. Správný model popsal Pauling o dva roky později.
V průběhu druhé světové války se Pauling podílel na vojenském výzkumu. Po válce se však rozhodl
opačně, čímž se netajil:
ŻOdvrácení jaderné katastrofy je natolik významné, že se musím
podílet®.
Začal studovat mezinárodní vztahy. Dostal se do středu pozornosti nechvalně známého Výboru pro
neamerickou činnost vedeného senátorem J. McCarthym. Paulingův životopisec T.Hager uvádí, že
na něj FBI, americká tajná služba mající na starosti vnitrostátní záležitosti, založila svazek. Má
2500 stran. Ministerstvo zahraničních věcí USA Paulingovi odebralo pas. Před cestou pro Nobelovu
cenu do Švédska jej dostal na poslední chvíli.
Roku 1958 Pauling vydal knihu No More War! (Již nikdy válku!). Organizoval podpisovou akci
vědců, kteří byli odpůrci pokusů s jadernými zbraněmi. V roce 1962 získal druhou Nobelovu cenu
-- za mír. Je považován za člověka, který měl významný vliv na zákaz jaderných zkoušek v
atmosféře. USA a SSSR jej podepsaly roku 1963.
Přestože byl pacifistou, byl odpůrcem představy jednotné světové vlády:
ŻKdybychom měli světovou vládu, mohl by nad ní znovuzrozený Hitler získat kontrolu®, napsal.
Počátkem šedesátých let se Pauling opět proměnil. Začal studovat vztah vitaminů a zdraví. Věřil, že
ohromné dávky vitaminu C chrání lidi před všemi možnými nemocemi, zejména zhoubnými nádory
a stárnutím. (Sám onemocněl rakovinou prostaty, ale je přesvědčen, že onemocněl proto, že začal
užívat vitamin C pozdě a užíval ho jen sedmadvacet let.)
Soudobý výzkum Paulingovy představy nepotvrdil. Vyšší dávky vitaminu C mírně zvyšují odolnost
proti Żchorobám z nachlazení®. U vybraných jedinců trpících některými odchylkami látkové
výměny tuků zlepšuje stav. Že by chránily proti zhoubným nádorům doloženo není.
Jak žil velmi starý L.C.Pauling?
Měl dům s pozemkem na divokém pobřeží Kalifornie. Vstával před úsvitem. Psal dopisy a vědecké
práce. Večer se v televizi podíval na zprávy. Pak několik hodin četl vědecké časopisy. ŻHledám v
nich věci, jimž nerozumím,® vysvětloval.
Umírání Kaspického moře
Kaspické moře je skoro třikrát větší než bývalé Československo. Jeho plocha je 384 400 km2.
Odhaduje se, že obsahuje 78 700 km3 vody. Je největší vnitrozemskou zásobárnou vody na Zemi.
Nachází se v rozsedlině mezi evropskou a asijskou kontinentální deskou. Jeho hladina je pod úrovní
hladiny Středozemního moře. Na severu je mělké, hloubka tu je kolem pěti metrů, ale směrem k
jihu se jeho dno svažuje až na hloubku 980 m. Od severu k jihu je delší než 1000 km. Na severu a
východě je na jeho březích poušť, na západě a jihu step a lesy. Lidé, kteří si Kaspické moře
přivlastnili, je považují za zdroj své nafty a kaviáru.
Slanost je nízká, hlavním přítokem je řeka Volha dodávající asi 80% vody. O zbytek se stará sto
třicet dalších řek. Volha je dlouhá třiapůl tisíce kilometrů. Na jejích březích žije přibližně polovina
ruského obyvatelstva, která vyrábí čtvrtinu zdejší průmyslové a zemědělské produkce. Mezi rokem
1937--1981 vyrostla na Volze celá kaskáda přehrad. Důvodem byla elektrifikace země.
Výška hladiny Kaspického moře kolísá. Příčina není prozatím jasná, kolísání vysvětluje asi tucet
teorií. Odborníci teorie dělí do dvou skupin. Jedna skupina teorií vysvětluje kolísání hladiny jako
důsledek přesunů zemského povrchu, tedy tektonických změn. Druhá skupina se domnívá, že jde o
důsledek změny klimatu, jejíž příčinou by měl být vliv severního Atlantického oceánu na místní
srážky.
Pokles hladiny Kaspického moře byl zřejmý zejména počátkem šedesátých let. Tehdy se přičítal
plnění přehradních nádrží. Někteří odborníci chtěli do Kaspického moře přivést vodu z dalších řek.
Výsledkem byla první velká ekologická debata. Ukončilo ji nečekané, zato velmi rychlé stoupání
hladiny, které začalo roku 1978. Hladina Kaspického moře od té doby stoupla o dvaapůl metru a
stoupá dál.
Kaspické moře tvoří hranici mnoha států. Ve směru pohybu hodinových ručiček počínaje
Żdevítkou® jsou jimi Rusko, Kazachstán, Turkmenistán, Írán a Azerbájdžán.
Lidé nemají ekologickou paměť. Jakmile hladina Kaspického moře
klesla, viděli příležitost ke snadnému získávání nafty. Na všech vhodných místech vyrostla těžební
zařízení a továrny.
Nyní je začíná zaplavovat stoupající voda.
Příkladem je město Sumgait ležící severozápadně od Baku v Azerbajdžánu.V padesátých a
šedesátých letech, kdy byl pokles mořské hladiny největší, zde vyrostl celý komplex
petrochemických, chemických a metalurgických závodů. Rozkládá se podél mnoho kilometrů
pobřeží. Dnes je zastaralý, rozpadá se a vypouští do moře všechny odpady. Roku 1991 Sumgait
vypustil 335 tisíc tun převážně jedovatého odpadu, včetně dioxinů, což jsou jedny z
nejjedovatějších látek vůbec. V pobřežních mělčinách Baku je ohromný počet naftových čerpadel.
Jejich technický stav bývá žalostný. Mezi nimi jsou nespočetná jezírka nafty, která unikla.
Řeka Kura protéká Gruzií, pak Azerbájdžánem a je po Volze jedním z nejmohutnějších přítoků. Oba
státy válčí. Odpadní vodu nepřečišťuje žádný z nich. Takže teče v jedovatém stavu do moře.
Odborníci považují azerbájdžanské pobřeží Kaspického moře za mrtvou zem.
V Kaspickém moři žije řada místních druhů života, které se jinde nevyskytují, například šest druhů
jesetera. Přehrady zabránily jeho přirozenému tahu. Jedinou výjimkou je řeka Ural. Kaspičtí jeseteři
byli v první polovině našeho století zdrojem 90% světového kaviáru, kterého se zde získávalo ročně
třicet tisíc tun. Přehrady snížily počet míst, kde se jeseteři mohou třít, o pětaosmedsát procent.
Výtahy, které by je přes ně přepravily, nesplnily očekávání. V roce 1967 přepravily šedesát tisíc
kusů, o dvacet let později něco přes dva tisíce kusů. Nyní jsou bez užitku. Chemické zamoření vody
jesetery hubí. Jen v roce 1987 hynuli sedmnáckrát po sobě, ztráty se odhadují na 5800 tun. Ryby,
které přežily, bývají postiženy zrůdnostmi kostry a svalů. Umělý chov ztráty nenahrazuje, nesmírně
vzrostlo pytláctví. Kontrola pytlačení je však zatím nemožná. Právníci okolních států se totiž
nemohou shodnou, zda je Kaspické jezerem nebo mořem... Výsledek? V roce 1990 bylo získáno 13
300 tun kaviáru, ale rok 1994 přinesl jen 2 100 tun.
V kazažské poušti, nedaleko Aktau, je jaderná elektrárna Gurjevskaja. K chlazení reaktoru užívá
mořskou vodu, zároveň ji odsoluje. Radioaktivní odpad ukládá do rozsedliny, která je pouhých osm
metrů nad soudobou mořskou hladinou. Vzniklo zde radioaktivní jezero. Jeho podloží je vápencové,
předpokládá se, že může prosakovat. Tím se radioaktivní látky dostávají do okolí, včetně
Kaspického moře. Jsou zde Żukládány® i pevné radioaktivní odpady.
Odhadnout následky dalšího stoupání hladiny Kaspického moře si troufá málokdo. Trochu času
bylo získáno znovuotevřením odpařovací plochy Kara Bogaz Gol na východním pobřeží, které byly
v roce 1980 odděleny hrází -- to byl pokles hladiny největší. V pánvi se může nahromadit až 25km3
vody, plnit se bude tři roky, zamezí vzestupu hladiny o 35 cm.
Zlepšení ekologické sitace by vyžadovalo 2,2 miliardy amerických dolarů. Několik milard dolarů
by vyžadovalo vyčištění údolí řeky Volhy.
Kolik nás Země uživí?
Uvádí se, že roku 1 našeho letopočtu žilo na Zemi 133--330 milionů lidí. Jejich počet narůstal o
0,04% ročně. Kolem r. 1400 se však růst lidské populace začal nesmírně urychlovat. Mezi tímto
rokem a r. 1970 se začalo jeho tempo podobat rychlosti růstu bakteriální kultury nebo velmi
zhoubného nádoru.
Tempo růstu vyvrcholilo mezi rokem 1965--1970, bylo 2,1% ročně. Pak začalo klesat, v současnosti
se uvádí 1,6% ročně. Jenže to je průměr. V průmyslově rozvinutých zemích roste populace o 0,3-0,4% ročně. V zemích rozvojových, opět Żprůměrně®, o 1,9% ročně. Pozor -- v těchto zemích žije
přibližně pětinásobek počtu lidí žijících v zemích průmyslově rozvinutých.
Ve všech světadílech vyrůstají obrovská města. Počet lidí žijících ve městech stoupl mezi r. 1950-1995 třiapůlkrát, z 0,74 miliardy na 2,6 miliardy, z 29% světové populace na jejích 45%.
Než tato kniha vyjde, bude na Zemi žít 6 miliard lidí.
Jaké jsou důsledky tohoto růstu?
Jedním příkladem je růst energetické spotřeby: lidé spotřebovávali před sto třiceti lety přibližně
jednu miliardu magawathodin ročně. Za tuto dobu stoupl počet lidí čtyřikrát, ale spotřeba energie
získané z neživých zdrojů třiadevadesátkrát.
P.Demeny v knize Resources, Environment and Population: Present Knowledge, Future Options
( vyd. Oxford Univ. Press r. 1991) vyjmenovává důsledky růstu lidské populace souhrnně:
erose půdy, růst pouští,kácení lesů, zamoření vody toxickými látkami, znečištění oceánů, vypásání,
ztráta různých živočišných a rostlinných druhů, nedostatek palivového dříví, vyčerpávání zásob
nafty a různých minerálních zdrojů, splachování půdy do řek a vodních nádrží, přerůstání lidských
obydlí na ornou půdu, pokles hladiny spodní vody, zmenšující se plocha nedotčené přírody, globální
oteplování, radioaktivní odpady, kyselý déšť.
K tomu narůstá sociální nerovnost:
V roce 1960 získávaly nejbohatší státy, v nichž žilo 20% světové populace, 70,2% světového
příjmu, zatímco 20% lidí, žijících v zemích nejchudších, získávalo 2,3% světového příjmu, rozdíl
tedy byl přibližně třicetinásobný. V roce 1980 byl pětačtyřicetinásobný a roku 1991 byl
jednašedesátinásobný.
Člověk nemusí být odborníkem, aby pochopil, že další vývoj těmito směry a rychlostmi není bez
vážných otřesů dlouhou dobu možný. Tlak takto velkého a rychlého růstu na životní prostředí i na
lidskou populaci samotnou, by překročil meze. Důsledek by byl stejný, s jakým se potkává každý
živý systém rostoucí Żnade všechny meze®. Růst se zastaví, systém se může zhroutit.
Kolik lidí dokáže Země uživit?
Pravděpodobně první odhad počtu lidí, který dokáže Země uživit, se objevil 25. dubna roku 1679, v
holandském Delftu. Jeho autorem je Antoni van Leeuwenhoek, vynálezce mikroskopu. Počet lidí
žijících v tehdejším Holandsku odhadl na jeden milion. Již tehdejší hustota holandské populace mu
připadala mezní. Dále odhadl, že plocha obyvatelné souše na Zemi je 13 385x větší než je plocha
Holandska. Země tedy může uživit asi 13,4 miliardy lidí, zněl jeho závěr.
Od roku 1992 proběhlo na světě víc než dvě stě vědeckých symposií, která se touto otázkou
zabývala s využitím nejmodernějších postupů. Žádné z nich na ni neodpovědělo přímo.
Demografové vytvářeli pro nejrůznější světové oblasti modely. Jejich modely říkaly:
jestliže bude počet porodů, úmrtí, lidí, kteří se někam odstěhují, takový a takový, pak bude počet a
složení lidí v oblasti našeho zkoumání vypadat tak a tak, a Země jich uživí tolik a tolik.
Jestliže tedy bude lidská populace růst rychlostí, s jakou rostla v roce 1990, pak vzroste počet lidí v
příštích sto šedesáti letech stotřicetkrát. 5,3 miliardy lidí žijících na Zemi v roce 1990 se promění na
694 miliard lidí v roce 2150.
To samozřejmě závisí na porodnosti.
Jestliže lidské dvojice zplodí jen o desetinu dětí víc, než je počet, který by je nahradil, pak lidská
populace vzroste z počtu 5,3 miliardy v roce 1990 na 12,5 miliardy r. 2050 a na 20,8 miliardy v r.
2150.
Jestliže lidské dvojice zplodí přesně týž počet dětí, který by je nahradil, pak lidská populace vzroste
z počtu 5,3 miliardy r. 1990 na 7,7, miliardy r. 2050 a její růst se zastaví roku 2150 na počtu
přibližně 8,4 miliardy.
Joel E. Cohen vede populační laboratoř Rockefellerovy univerzity v New Yorku. Upozornil, že
otázka, kolik lidí Země uživí, je velmi záludná. Skrývá se v ní spousta otázek dalších. Na každou z
nich se dá odpovídat různě. Různé druhy odpovědí zcela zásadně mění celou situaci. Říci, kolik lidí
Země uživí, znamená znát přesnou odpověď na následující otázky:
1. Jaká bude jejich Żprůměrná® hmotná úroveň?
To znamená co budou jíst a kolik jídla budou chtít, kolik spotřebují vody (na jedné straně lidé pijí
chlazenou, křišťálovou minerálku dopravenou z velké vzdálenosti, na druhé bahnitou, znečištěnou
vodu z nejbližší strouhy nebo vodu plnou písku, donesenou v kanystru od benzinu dětmi ze
vzdálenosti několika kilometrů). A také do čeho se budou oblékat. Kde a jak budou bydlet. Neboť
jeden druh bydlení jsou kasárna, jiný je vila obklopená lesoparkem. Jaké druhy zboží budou
potřebovat. Jak budou odstraňovat odpady. Jaká bude úroveň sociální a zdravotní péče. A školství.
Jak bude vypadat vnitřní uspořádání jejich společnosti, od cestování po vztah k přírodě, jejich věda,
kultura, náboženství.
2. Jak se budou rozdělovat jejich hmotné statky?
Příliš velká sociální nerovnost vyvolává v každé společnosti napětí, které vede buď k její proměně,
nebo zániku. Nikdo na světě však neumí určit míru Żúnosné® sociální nerovnosti. Jestliže si lidé
jsou teoreticky rovni před zákonem, do jaké míry si mají být rovni v úrovni spotřeby? Lidé se stejně
odlišují nadáním, pracovitostí, jako rodinami, v nichž se narodí. Co někteří lidé získají bez jakékoli
námahy prostě tím, že se v nějaké sociální skupině narodí, jiní lidé nezískají, kdyby se při
celoživotní dřině rozkrájeli. Do jaké míry se má odměňovat nadání a do jaké prostá pracovitost? Jak
by se daly porovnat potřeby lidí žijících v různých kulturních okruzích? Co všechno lidé
nepotřebují? Jak se má porovnávat hodnota a cena práce instalatéra, počítačového technika, lékaře,
herečky, novináře, muzikanta, politika, laborantky, vědce, zemědělského inženýra, policisty, horníka
a pilota?
3. Jaké budou užívat technologie?
Mnoho ekologů vidí budoucnost černě. Mnoho technologů je naopak spokojených. Mají zato, že
nové technologie dokázaly vyřešit problémy, které v minulosti vypadaly neřešitelně a lidi velmi
ohrožovaly. Příkladem mohou být epidemická smrtící onemocnění minulých století, zelená revoluce
posledních dvaceti let nebo informatika. Jestliže nové technologie dokázaly vyřešit minulé
problémy, proč by nedokázaly vyřešit i ty budoucí?
Jestliže se v současnosti spotřebovávají nenahraditelné zdroje a není-li jistota, že je nové
technologie dokážou včas nahradit, pak jsou před lidmi odpovědi na tyto zásadní otázky:
-- které přírodní zdroje se dají nahradit novými technologiemi, a se kterými to nepůjde?
-- bude dost času na vývoj nových technologií a jejich uvedení do života? Budou dostatečně
účinné?
-- můžeme se vyhnout budoucím ztrátám a utrpení tím, že k řešení problémů zvolíme odlišné
technologie již dnes?
4. Jaké bude jejich hospodářství?
Moderní technologie velmi zvyšují produktivitu práce. Vyškolení lidé v průmyslově rozvinutých
zemích vytvoří daleko větší bohatství než stejný počet nevyškolených a nevybavených lidí v zemích
rozvojových. Přibližně před třiceti lety platilo, že produktivita území o nevelkém poloměru kolem
Los Angeles je stejně velká jako produktivita celé Indie.
Jaká budou národní a mezinárodní obchodní pravidla, překážky, cla, omezování a ochranářství? Jak
se bude na národní a mezinárodní úrovni organizovat práce? Kdo a jak rozhodne kolik, čeho v jaké
kvalitě se má vyrábět?
5. Jaké budou mít tito lidé domácí a mezinárodní politické instituce?
Nemyslím, že by bylo nutné zdůrazňovat míru, se kterou ovlivňuje stav společnosti její mocenské
uspořádání. Program Spojených národů pro rozvoj ( United Nations Development Program)
dokazuje, že by rozvojové země pro sebe získaly 50 miliard amerických dolarů ročně, kdyby:
omezily vojenské výdaje, privatizovaly státní podniky, omezily korupci, rozumně rozlišily, čemu se
při jejich vývoji má dát přednost a vylepšily svou byrokracii. 50 miliard amerických dolarů je
částka, kterou dostávají z průmyslově rozvinutého světa jako pomoc.
Jak se budou při rostoucím počtu lidí vyvíjet a měnit politické instituce a podíl občanů na moci?
Jakou míru osobní svobody si lidé zvolí? Jak budou docilovat změny politického uspořádání země?
Volbami,referendy, revolucemi, občanskými válkami? Kdo a jak rozhodne o společném zdroji, který
se stane jablkem sváru mezi dvěma dobře vyzbrojenými státy, například o zdroji vody v suchém
pásmu?
6. Kdo a jak určí národní a mezinárodní demografické uspořádání?
Úživnou kapacitu Země ovlivňují všechny demografické veličiny -- počet porodů, úmrtí, sňatků,
stěhování i struktura rodin.
Počet porodů ovlivňuje kulturní a náboženská tradice. Katolická i islámská ortodoxie jsou odpůrci
kontrolovaného početí i potratů. Jsou vlivnější tím víc, čím menší počet žen umí číst a psát.
Evropská a americká kulturní tradice převádějí péči o staré a nemocné lidi jednak na ně samé,
jednak na stát. Čínská tradice ji vyžaduje od jejich rodin.
7. Jaké budou fyzikální, chemické a biologické vlastnosti prostředí?
Jaké budou důsledky globálního oteplování a ztenčování ozonové vrstvy? K čemu povede
vyčerpávání zásob fosilních paliv? Jaké budou důsledky ukládání toxických odpadů?
8. S jakou mírou rizik budou lidé ochotni žít?
Růst počtu lidí bez poklesu jejich životní úrovně může být doprovázen růstem rozličných rizik.
Opačnou strategií je připustit nulový růst nebo pokles počtu lidí s tím, že jsou rizika katastrofy lépe
kontrolovatelná případně se sníží.
Krátkodobě je možné zvýšit zemědělskou produkci různými technologickými opatřeními. Dočasně
se tím sníží riziko hladu pro početně rostoucí populaci. Po čase se zjišťuje, že stejná technologická
opatření výtěžnost půdy nezlepšují, v dalším období začne klesat.
9. Jaké budou hodnoty, vkus a módy těchto lidí?
Úživnost Země záleží na tom, co všechno lidé od života chtějí. Mají průmyslové společnosti užívat
naftu a zemní plyn k osobní dopravě a vytápění nebo je mají uchovávat jako nenahraditelnou
surovinu pro výrobu nejrůznějšího zboží? Mají se urychleně hledat nové energetické zdroje nebo
ponechat nutný přechod k jiným energetickým zdrojům budoucím generacím? Jak velká má být
zaměstnanost? Jak velká má být zaměstnanost žen? Jaké budou důsledky revoluce v informatice?
Děti a podvýživa
V lednu r. 1996 trpělo na světě podvýživou 195 milionů dětí mladších než pět roků. Nejhorší
podoby hladovění jsou známy z rozvojových zemí, zejména z míst stižených válkou. Ale i ve
Spojených státech samotných trpí podvýživou 12 milionů dětí. Množství a složení jejich potravy je
významně nižší, než doporučuje Americká akademie věd.
Podvýživa znamená ztrátu váhy, zástavu růstu, oslabenou odolnost vůči infekčním nemocem a v
nejtěžších případech smrt. Nejvážnější jsou důsledky podvýživy postihující nejmenší děti v prvních
letech života.
Od počátku našeho století je u dětí znám vztah podvýživy a duševního vývoje. Bylo jasné, že jej
podvýživa poškozuje. S ohromným růstem počtu podvyživených dětí, který doprovázel populační
explozi, se tato otázka dostala do vědecké pozornosti počátkem šedesátých let. Větší počet prací ze
Spojených států, Latinské Ameriky a Afriky mluvil jasně. Inteligence podvyživených dětí je nižší,
než je inteligence dětí ze stejného společenského prostředí, které podvýživou netrpí.
Původní představa říkala, že nejzávažnější důsledky má podvýživa v prvních dvou letech dětského
života. V jejich průběhu se mozek zvětšuje na 80% váhy mozku dospělého člověka. Růst hmotnosti
mozku je dán růstem výběžků nervových buněk a tvorbou ohromného počtu spojení s jinými
nervovými buňkami. Zejména však tím, že se výběžky nervových buněk obalují pochvami
tvořenými složitými tukovými a cukernými molekulami. Tyto obaly kromě jiného umožňují
rychlejší vedení nervových vzruchů. Velmi těžká podvýživa výstavbu mozku poškozuje, obvykle
nezvratně.
Později se zjistilo, že úprava výživy může vývoj mozku vylepšit, i když k ní dojde až ve věku
kolem tří let. Někdy jej vylepší dokonce až k normálnímu obrazu. Na druhé straně může podvýživa
poškodit i děti starší než dva -- tři roky, které se do té doby vyvíjely normálně. Věk dva roky tedy
žádnou hranicí není.
Nadto se zjistila další okolnost. Někdy trpí podvýživou i děti z rodin s vyšším příjmem. Obvykle
proto, že trpí onemocněním, které znemožňuje správné využití živin. Kdyby na duševní činnost
měla vliv pouze podvýživa, měla by u těchto dětí být stejně poškozena jako je u stejně
podvyživených dětí z velmi chudých rodin. Což se neděje. Podvyživené děti z bohatších rodin na
tom jsou duševně lépe zřejmě proto, že se jim rodiče víc věnují.
V sedmdesátých letech zkoumali D.A. Levitsky a H. Barnes vliv těžké podvýživy na vývoj mozku a
jeho činnost prostřednictvím pokusů na hlodavcích. Zjistili, že je vliv stejný jako u dětí. Měli však
zato, že hlavním důvodem poškození je nedostatek energie. Podvyživená mláďata se vyhýbala hře.
Samice se jim málo věnovaly. Byla málo pohyblivá.
Začalo být zřejmé, že jednou ze základních příčin poškozujících duševní vývoj podvyživených dětí
je právě tato okolnost. Odpovídala jiné pokusné zkušenosti. Krysy vyrůstající v prostředí velmi
bohatém na podněty -- plném nejrůznějších možností pohybu, zákoutí, barev, tvarů i hraček -- mají
podstatně těžší mozky než stejná zvířata vyrůstající v prostředí na podněty velmi chudém.
Zjednodušeně řečeno, platí pro mozek v tomto ohledu něco podobného co platí pro svaly. Jestliže se
svaly namáhají, zmohutní a jsou výkonnější. Nenamáhají-li se, stane se opak. Prostředí bohaté na
podněty a hra znamenají pro nervové buňky námahu. Jejich výběžky začnou růst, větvit se, čímž
vzniká větší počet vzájemných spojení než mezi nervovými buňkami mozku, jenž se nenamáhá.
To byly podnětné objevy. Dokazovaly, že poškození zaviněné špatnou výživou není nezvratné. Je
možné napravit je doplněním výživy a zvýšenou péčí o duševní rozvoj.
V roce 1969 začal Institut výživy Střední Ameriky a Panamy s americkou podporou zkoumat vliv
vylepšené výživy na děti ve čtyřech guatemalských vesnicích. Děti mladší než sedm let a všechny
těhotné ženy dostaly ve dvou vesnicích doplněk výživy, jenž se jmenoval Atole. Obsahoval velké
množství bílkovin. V dalších dvou vesnicích dostaly děti a budoucí maminky sladký, po ovoci
chutnající nápoj jménem Fresco, který bílkoviny neobsahoval. V obou doplňcích byly vitaminy,
minerály a energie, jejíž množství ve Frescu bylo třetinou množství obsaženého v Atole. Studie se
účastnilo více než 2000 dětí a maminek, trvala osm let.
Ve vesnicích, které dostávaly Atole, poklesla dětská úmrtnost o 69%, ve vesnicích, které dostávaly
Fresco, o 24%. Růst dětí mladších než tři roky vylepšoval pouze doplněk Atole obsahující
bílkoviny.
V letech 1988--1989 navštívila vesnice skupina vědců vedená E.Polittem. Lidem, kteří dostávali
doplňky výživy, bylo nyní 11--27 let. Víc než 70% jich souhlasilo s novým vyšetřováním. Výzkum
se soustředil na skupinu lidí, kteří dostávali doplňky ještě než se narodili nebo v prvních dvou
letech života. Celá řada testů ověřovala výši inteligence a míru vzdělání. Výsledky byly porovnány
s životní úrovní rodiny a s výsledky zjištěnými u lidí, kteří ve stejném životním období doplňky
výživy nedostávali.
Výsledky u skupiny lidí, kteří dostávali v průběhu nitroděložního vývoje a v prvních dvou letech
života bílkovinný doplněk Atole, byly podstatně lepší než výsledky skupiny, která je nedostávala,
přičemž vliv Atole byl nejvýznamnější u těch nejchudších. Protože však i Żbohatší® rodiny jsou v
těchto vesnicích velmi chudé rodiny, byly výsledky obou skupin podstatně horší než u lidí
pocházejících z rodin se střední úrovní příjmu z rozvinutějších oblastí Guatemaly. Jinými slovy -výživa sama o sobě záporný vliv chudoby na duševní rozvoj nezastaví.
Významnější vliv bílkovinného Atole než nebílkovinného Fresca se vysvětluje rychlejším růstem a
citovým i sociálním vyzráváním dětí s doplněnými bílkovinami. Děti, které je nedostávají, rostou a
vyvíjejí se pomaleji, jsou daleko vnímavější vůči infekcím. Pomaleji a v menším množství získávají
ze svého okolí informace. Jsou malé a jejich okolí má sklon chovat se k nim jako k menším, než
odpovídá jejich biologickému věku, což je další důvod zpomalování vývoje poznávacích funkcí.
Tam, kde (údajně) není možné změnit ekonomické a sociální vztahy, je možné alespoň zmírnit
jejich dopad na nejmenší děti doplněním výživy. Není to drahé.
Počátkem šedesátých let se zdálo, že je přízrak hladu nadlouho zažehnán přesto, že populace lidí na
Zemi trvale a rychle rostla. Důvodem k tomuto přesvědčení byla zelená revoluce. To je pojem pro
zavedení vysoce výnosných odrůd rýže, pšenice a kukuřice do rozsáhlých oblastí Asie, Jižní
Ameriky i Afriky doprovázené užitím agrotechnických postupů, které se osvědčily v průmyslově
rozvinutých zemích.
Přestože počet lidí na Zemi rostl s neuvěřitelnou rychlostí, stoupla výroba obilovin na Zemi z 273
kg na osobu a rok v roce 1955 na 343 kg v roce 1985. Nejúspěšnější byla Indie. Dokázala výrobu
obilovin ztrojnásobit a vyhnout se tím velkému hladomoru předpovídanému před zelenou revolucí
na základě tempa populačního růstu.
Jako každý úspěch má i zelená revoluce své velké stíny. Počínaje devadesátými lety se prohlubují.
První, starší obtíží byl prudký vzrůst spotřeby hnojiv a pesticidů. Mnohé rozvojové země se v tomto
ohledu staly závislé na nadnárodních monopolech, které je vyrábějí.
Na druhý stín zelené revoluce přišli vědci zabývající se otázkami výživy, až v posledních pěti
letech, přestože na možnost jeho vzniku ukazovalo složení potravy tvořené zelenou revolucí již od
jejího počátku.
Obiloviny zelené revoluce totiž obsahují jen velmi malé množství stopových prvků železa, zinku a
dalších a také jen velmi malé množství vitaminu A.
Nedostatek železa znamená anémii, což je nedostatečný počet a nepostačující funkce červených
krvinek. Hlavní činnost červených krvinek je přenos kyslíku. Nedostatečný přenos kyslíku znamená
nedostatečné tělesné a duševní prospívání jak lidí dospělých, tak dětí. Lidé mají trvalý pocit únavy,
nesnesou tělesnou ani duševní námahu. Děti trpící těžší anémií se přestanou vyvíjet. Vzniká bludný
kruh: špatné složení výživy znamená poškozené lidi. Poškození lidé nejsou schopni naplnit své
tělesné ani duševní možnosti. Rozvojové země tudíž nejsou schopny rychlejšího vývoje.
V současnosti anémií trpí 1,5 miliardy dětí rozvojového světa. V rozvojovém světě trpí anemií 40%
netěhotných žen a 50% žen těhotných.
V souvislosti s porodem umírá na světě ročně asi půl milionu žen. Anémie odpovídá za 40% těchto
smrtí. Porod znamená pro ženu i dítě zátěž, jejíž zvládnutí vyžaduje kyslík. Nedostatečný počet
nadto nekvalitních červených krvinek nedokáže dopravit do tkání dostatečné množství kyslíku a
žena, často i dítě, zemřou.
Porovná-li se duševní a tělesný výkon stejně chytrého a stejně obratného dítěte, které má červené
krvinky v pořádku, s dítětem, které je středně anemické, je výkon anemického dítěte horší asi o
17%. Anemickým dětem stačí dodávat v potravě 3 miligramy železa na jeden kilogram tělesné váhy
denně po dobu čtyř týdnů a své šťastnější, lépe živené vrstevníky okamžitě doženou.
Něco podobného platí pro nedostatek zinku. Jeho důsledkem jsou u dětí poruchy obratnosti a
pohybové koordinace, u lidí dospělých poruchy krátkodobé paměti. Skupině dětí stačilo dodávat s
jídlem 20 mg zinku denně po dobu deseti týdnů, to je dávky pod doporučenou hranicí denního
příjmu, aby se jejich výkon pronikavě zlepšil.
(Pozor, jde o děti a lidi, u nichž byl prokázán nedostatek stopových prvků. Lidem, kteří jich mají
dostatek, zvýšení jejich příjmu neprospívá, může je naopak značně poškodit. Totéž platí pro většinu
vitaminů.)
Dalším těžkým problémem je nedostatek A vitaminu. Jeho velký nedostatek způsobí slepotu
poškozením oční rohovky, pokles obranyschopnosti, poškození kůže a sliznic. (Pozor: přebytek A
vitaminu způsobí těžké poškození mozku, klinicky připomínající chování nádoru a těžké poškození
kůže.)
Nedostatek A vitaminu oslepuje ročně asi půl milionu dětí rozvojového světa. 227 milionů dětí a
neznámý počet dospělých lidí v rozvojovém světě má sice tolik A vitaminu, že neoslepne, ale
zároveň jej přijímá tak málo, že trpí sníženou obranyschopností vůči infekcím. Snadno pak
podléhají onemocněním, jimž správně živený jedinec nepodlehne. Světová banka odhaduje, že
nedostatek A vitaminu a jodu stojí rozvojové země kolem 5% jejich hrubého národního produktu
ročně.
Na stopové prvky a vitaminy v tabletách rozvojový svět nemá prostředky. Jedinou cestou je
zavedení obilovin a dalších rostlin určených k jídlu, jejichž obsah stopových prvků a vitaminů bude
dostatečný. Nic jednoduchého. Skrytým hladem trpí na světě dvě miliardy lidí.
Francis Crick
Francis Harry Compton Crick je jednou z nejpozoruhodnějších postav současných biologických
věd. Proč?
Spolu s J. Watsonem a M.H.F. Wilkinsem získal v roce 1962 Nobelovu cenu za snad největší
biologický objev všech dob -- stavbu DNA, deoxyribonukleové kyseliny, nositelky dědičnosti.
Mohl by zbytek života spát na vavřínech. Neudělal to.
Crick se narodil roku 1916 a jak prohlásil, stal se ve věku dvanácti let Ż agnostikemP28 s
předsudky vůči ateismuP29®. Studoval fyziku a v průběhu druhé světové války vymýšlel miny. Po
válce zjistil, že by jej biologie těšila víc, a tak se v Cambridge připojil k laboratoři zkoumající
stavbu organických molekul pomocí rentgenové difrakce využívající ohyb paprsků rentgenového
záření na jejich atomech.
Zdá se, že vůči svým kolegům včetně nadřízených zrovna ohleduplný nebyl (Crick, you are rocking
the boat,® poznamenal k jednomu z jeho proslovů Sir Lawrence Bragg, vynikající fyzik a šéf
laboratoře, což by se dalo v této souvislosti přeložit slovy Żještě kapičku a pohár přeteče®.
Počátkem šedesátých let Crick spolu s dalšími vědci dokázal, že pořadí Żpísmen® DNK určuje
pořadí, jímž se vážou různé druhy aminokyselin do řetězu bílkovin, čímž se určují jejich základní
vlastnosti. Určitá trojice Żpísmen®, neboli jejich triplet, vybere vždy určitou aminokyselinu. Jinými
slovy Crick s dalšími zjistil kód, podle kterého jsou Żnapsané® základní vlastnosti živé přírody.
Koncem šedesátých let se Crick začal zabývat vývojovou biologií. Podílel se na řešení otázky, jak z
malé skupinky rychle se dělících buněk vznikne dospělý jedinec -- dešťovka, jestřáb, žirafa nebo
člověk. Na otázku, zda by lidé měli využít objevy molekulární genetiky k vylepšení své dědičné
informace, odpověděl, že to je Żmálem povinnost®. Počínaje polovinou sedmdesátých let se začal
se zabývat královskou otázkou vztahu lidského mozku a vědomí. Z anglické univerzity v
Cambridge se přestěhoval do Salkova Institutu v La Jolla, v Kalifornii. S názorem, že modelem
mozku je počítač, živě nesouhlasí. Za plodnou cestu však je podle jeho názoru možné považovat
modelování některých činností mozku neurálními sítěmi. To jsou konstrukčně nové druhy počítačů
odlišné od klasických počítačů von Neumannova typu. Neurální sítě zpracovávají informace
souběžně, vedle sebe, neboli paralelně. Klasické počítače von Neumannova typu, jejichž příkladem
je osobní počítač, zpracovávají informace sériově, jednu po druhé. V osmdesátých letech začal
Crick spolu s Ch. Kochem zkoumat činnost zrakového systému mozku. Došel k názoru, že zrakové
vědomí vzniká společnou činností krátkodobé paměti a zaměřené pozornosti. Pojmem zrakové
vědomí má na mysli skutečnost, že si uvědomujeme, že něco vidíme. Vidět nějaký předmět a
uvědomit si, že jej vidíme, jsou dva složité jevy, které na sebe mohou, ale nemusí navazovat. V roce
1993 vydal knihu Astonishing Hypothesis (Překvapivá domněnka, u nás by ji pod názvem Věda
hledá duši měla vydat edice Kolumbus) popisující vztah mozku a vědomí právě prostřednictvím
zrakového systému. Crickova kniha je náročná. Přesto se dlouhé měsíce držela na prvních místech
světového seznamu bestsellerů z oblasti naučné literatury. Myslím, že stojí za přečtení.
Lidé by se měli zbavit náboženských předsudků, domnívá se Crick. V rozhovoru pro časopis
Scientific American řekl:
Ż Jednou z děsivých skutečností západního světa vůbec a této země zvlášť, je počet lidí věřících
věcem, které jsou z vědeckého hlediska mylné. Jestliže mi někdo říká, že je stáří Země nižší než
deset tisíc let, měl by podle mého názoru vyhledat psychiatra®,
Hra na šílence
Thomas B.Cochrane z Natural Resources Defense Council ve Washingtonu odhaduje, že účinná
štěpná jaderná zbraň potřebuje jeden až osm kilogramů plutonia. Nebo od tří do pětadvaceti
kilogramů obohaceného uranu.
Jeden kilogram plutonia tvoří kostku o hraně asi 3,7cm. Srdce plutoniové bomby, která by smetla
menší město, se tedy v případě platnosti nižšího odhadu vejde do větší krabičky od zápalek.
Světové zásoby plutonia byly r. 1992 téměř 1100 tun, r. 2000 dosáhnou 1600 - 1700 tun. USA
kromě toho vlastní přibližně 650 tun vysoce obohaceného uranu. Bývalý Sovětský svaz rovněž.
Smlouvy, které USA uzavřely s bývalým Sovětským svazem o snížení počtu jaderných zbraní,
způsobily, že státní společnost Pantex, sídlící v texaském Amarillu, vyjímá každý měsíc plutonium
ze sto čtyřiceti jaderných hlavic. Zaměstnanci těmto srdcím létající smrti říkají pecky. Ve skladech,
kam se za 2.světové války ukládaly letecké bomby, jich mají už sedm tisíc. Ročně bude přibývat
patnáct set dalších. V minulých dobách byly zestárlé pecky dopravovány do vojenských reaktorů k
oživení, poté znovu zamontovány do hlavic, což se teď podle smluv nedělá. V současnosti se mají
pecky ukládat do obalů z nerezavějící oceli vyplněné inertním plynem argonem, jenž s plutoniem
chemicky nereaguje. Obaly vydrží nejméně dvacet pět, možná padesát let. Americká akademie věd
přesvědčuje vládu, aby plutonium uvedla do podoby, kterou není možné pro zbraně využít.
Dlouhodobé ukládání vojensky vhodného plutonia si totiž mohou jiné státy vyložit jako možný
podraz. Proměna plutonia na podobu nevojenskou je však drahá, složitá a pomalá. Vládě se do ní
příliš nechce. Do r. 2003 má Pantex rozmontovat patnáct tisíc jaderných hlavic. Vojákům jich zbude
třiapůl tisíc.
Odhaduje se, že na území bývalého Sovětského svazu je pětadvacet tisíc jaderných zbraní. Není
jisté, s jakou rychlostí se rozebírají, ani jakým způsobem se skladují jejich pecky. Oleg Bucharin a
William Potter roku 1995 v Buletinu atomových vědců napsali, že se v této zemi lépe než sklady
jaderného materiálu vhodného pro vojenské účely hlídají sklady brambor. V roce 1993 se do skladu
jaderného paliva pro ponorky v blízkosti Murmanska dostal zloděj stejným způsobem, jakým by
vykrádal samoobsluhu. Odcizil tři palivové soupravy, každá obsahovala 4,5 kg obohaceného uranu.
Ve skladu nebyla elektronická ostraha ani světlo, počet strážných byl malý. Jeden z odborníků
poznamenal, že nejbezpečnější místo pro bývalé sovětské pecky je i nadále v hlavicích jaderných
zbraní, protože je armáda dosud dobře hlídá.
V roce 1995 se Světová zdravotnická organizace zeptala Mezinárodního soudu v Haagu, což je
právní instituce Spojených národů, zda by válečné užití jaderných zbraní některým státem bylo s
ohledem na důsledky pro lidi a prostředí porušením mezinárodního práva.
Do srpna téhož roku se ozvalo 44 států. Dvě třetiny z nich měly zato, že by užití jaderných zbraní
porušením mezinárodního práva nebylo. Mluvčí ministerstva zahraničních věcí Velké Britanie
poznamenal, že nejde o otázku, kterou by měl Mezinárodní soud v Haagu řešit. Upozornil na
připravovanou smlouvu o nešíření jaderných zbraní. Mělo by ji podepsat 178 států. Smlouva by
však měla potvrdit právo jaderných mocností vlastnit jaderné zbraně bez jakéhokoli omezení,
přestože jejím smyslem je pravý opak.
V srpnu r. 1995 francouzská vláda zrušila moratorium z r. 1992 a obnovila podzemní jaderné
zkoušky v atolech Mururoa a Fangataufa v jižním Pacifiku. Zkoušky byly označeny za předběžný
krok k tomu, aby se Francie mohla připojit k jednání o jejich celosvětovém zákazu. Francouzští
vládní odborníci označili testování za bezpečné. Australští vědci jejich názor nesdílejí. Obávají se
možnosti pozdějšího úniku radioaktivity do moře trhlinami v ložišti. Skutečný důvod testování není
odborníkům příliš jasný. Předpokládají se, že nejméně jeden pokus ověřoval, zda TN-75, nová
hlavice pro rakety odpalované z ponorek, bude funkční. Protesty místních obyvatel ani světové
veřejnosti nebyly nic platné.
H.Veeken, lékař pracující pro humanitární organizaci Lékaři bez hranic, francouzskou Polynesii
navštívil před započetím nových pokusů. Od místního doktora a dalších lidí uslyšel slova o rozvratu
místních sociálních vztahů uváděného do vztahu k pokusům (44 na povrchu do r. 1976, poté 110
podzemních), degradaci prostředí, i o tom, že registrace zhoubných nádorů neexistuje nebo je
utajená, o vysokém počtu vrozených vad u dětí. Žádnou informaci nebylo možné nezávisle ověřit.
Francouzské úřady ujišťují, že je vše v pořádku. V místním jazyce znamená slovo Mururoa místo
velkého tajemství.
Jak známo, podpis smlouvy o nešíření jaderných zbraní se odkládá. R. 1995 jaderné státy chtěly,
aby z ní byly vyňaty pokusné explose s nízkou výbušnou silou. Na její výši se však nemohly
domluvit. Problém je, že podzemní jaderné pokusy s nízkou výbušnou silou se přes veškerou
techologii špatně rozlišují od přirozených zemětřesení, takže by státy mohly šidit a tajně na plné
obrátky zkoušet. Vzápětí provedla pokus s jadernou zbraní Čína. Pokusy obnovila a poté ukončila
Francie. R. 1996 chce Čína, aby do smlouvy nepatřily Żmírové® jaderné výbuchy pro průmyslové
účely. Do doby, než má být smlouva podepsána, chce provést další vojenské pokusy. Indie chce, aby
do smlouvy patřil zákaz všech jaderných zbraní a spolu s Pakistanem žádá i zákaz počítačových
simulací jaderných pokusů včetně zákazu pokusů s nejmenší výbušnou silou. Myslí si, že vedou k
vývoji nových druhů hlavic nebo zlepšení účinku hlavic dosavadních. Jaderné mocnosti návrh
odmítají, neboť musí zkoušet, zda to, co mají, je účinné a také mluví o nutnosti snížit nebezpečí
samovolné exploze. Na způsobu kontroly budoucí smlouvy se státy také nemohou domluvit. USA a
Francie mluví o družicích a dalších rozvědných prostředcích. Státy, jichž by se průzkum týkal,
například Pakistán, nesouhlasí.
Francouzská vláda započala s výstavbou obřího laseru. Do provozu má jít r. 2005. Je téměř totožný
se stejným zařízením plánovaným pro kalifornskou laboratoř jaderných zbraní Lawrence
Livermore, jež přijde na 1,8 miliardy dolarů. Laser je možné užívat k základnímu fyzikálnímu
výzkumu. Na druhé straně umožní vytvořit miniaturní termojaderný výbuch, takže smyslem jeho
stavby je i vývoj a zkoušení nových druhů těchto zbraní bez provádění pokusů dosavadního druhu,
což by umožnilo obejít smlouvu o nešíření.
J.H.Nuckolls, ředitel laboratoře Lawrence Livermore, říká, že v několika příštích desetiletích na
svět čekají čtyři možné jaderné noční můry. První by mohla být studená válka II podmíněná
selháním ruských reforem a buď vznikem nového zlého imperia nebo naopak jeho rozpadem a
následnou anarchií. Druhou můrou je vystupňování konvenční války do jaderného konfliktu. Třetí
ukazuje, že jaderné zbraně může v průběhu deseti let získat asi třetina ze 192 států světa. Čtvrtá se
jmenuje jaderný terorismus. 14. prosince 1994 byli v Praze zatčeni tři muži, kteří nezákonně v autě
převáželi 2,7 kg uranu obsahujícího 87,7% izotopu 235, zcela těsně pod nejmenším odhadovaným
kritickým množstvím. Jedním z nich byl český jaderný fyzik. V posledních pěti letech bylo v
Evropě a Rusku zachyceno několik set případů pašování jaderných materiálů nejrůznějšího druhu.
Jen ojediněle byly vhodné pro vojenské účely. V porovnání s objemem zachycených drog však
může jít o špičku ledovce. Zákazníci se předpokládají na Blízkém a Středním východě a v severní
Africe. Zkušenost s teroristickým útokem na Světové obchodní centrum v New Yorku, Oklahoma
City a tokijské metro, stejně jako lidé a organisace, které za nimi stály, nejsou důvodem k
optimismu. Růst počtu států vlastnících jaderné zbraně -- jakmile začne jeden, sousedé si je buď
opatří také nebo si je nechají na svém území rozmístit silnějším kamarádem -- znamená růst
nebezpečí řetězové jaderné války. Při vzájemné vzdálenosti stovek, nikoli tisíců kilometrů, nebude
čas ověřit, zda to, co obsluha spatří na obrazovkách, je raketový útok nebo hejno tažných ptáků.
Jistota je jistota, bude znít úvaha, raději to zmáčkneme, přeci nejsme idioti.
Máte strach? Ne ? Já ho mám.
Proč vám to vyprávím, když s tím nemůžeme nic dělat?
Protože si myslím, že s tím jedinec nebo malá skupina lidí skutečně nemůže nic dělat, ale bude-li o
věci vědět a uvažovat velký počet lidí, třeba své vlády přimějí k tomu, aby jim za domem
nerozmísťovaly jaderné zbraně. Jediná cesta jak ze hry na šílence ven je, aby si naprostá většina lidí
na světě nepřála mít za domem jaderné zbraně a udělala pro to něco.
Zánik lidských skupin
Možná, že modelem způsobu, jak lidské skupiny zanikají, mohou být události postihnuvší osadníky
ostrovů Mangareva, Henderson a Pitcairn - ano, ten Pitcairn, jenž je jedním z nejodlehlejších míst
na světě a kde dodnes žije šestapadesát potomků vzbouřenců z lodi Bounty.
Henderson je mírně vyvýšený korálový atol měřící asi 36 km2. Nemá trvalý zdroj pitné vody. Půdy
vhodné k pěstování rostlin je na něm jen málo a v tenké vrstvě. Sopečné sklo a další kamenný
materiál, z něhož by bylo možné vyrábět ostré a pevné nástroje, také ne. Pitcairn je od Hendersonu
vzdálen přibližně 180 km. Ostrov je vyhaslá sopka. Měří 4,6 km2.
Archeologové poměrně spolehlivě dokazují, že Henderson byl kolonizován Polynésany kolem r
1000 n.l. ze západu, z ostrova Mangareva vzdáleného asi 400 km. Henderson oplýval rybami a
měkkýši, měl velké ptačí kolonie a žily na něm želvy. Kolonisté na ostrov dopravili řadu rostlin,
které potřebovali k životu -- kokosovou palmu, banánovník, keřovitou rostlinu Cordyline fructiosa,
z níž se dají vyrábět oděvy a jejíž části se dají jíst a snad i sladké brambory. Na Hendersonu žilo
kolem padesáti lidí. Pitcairn byl pravděpodobně kolonizován ve stejné době.
Osadníci obou ostrovů byli několik dalších staletí ve vzájemném kontaktu stejně jako s mateřskou
kolonií na ostrovu Mangareva. Henderson vyvážel ptáky sloužící potravě i jako zdroj peří a želvy,
které byly jídlem pro náčelníky. Pitcairn vyvážel sopečný kámen.
Dovoz na Henderson obnášel suroviny nutné k výrobě nástrojů: jistý druh lastur pocházejících z
Mangarevy, osadníci z něj dělali rybářské háčky, několik druhů kamene a sopečného skla z
Pitcairnu.
Vše bylo v nejlepším pořádku.
Populace ostrovu Mangareva se mezitím početně zvětšovala. Vykácela stromy. Půdu postihla eroze.
Podobná eroze postihla Pitcairn. Na Hendersonu lidé mezitím téměř vyhubili ptáky i želvy.
Výsledkem nepoměru mezi zdroji a populací byla na Mangarevě válka doprovázená kanibalismem.
Výměnný obchod mezi ostrovy ustal kolem r. 1450 n.l. Na Mangarevě osadníci nakonec přežili, na
zbylých ostrovech přežít nedokázali. Neměli sopečné sklo ani jiný kámen. Potřebné nástroje začali
vyrábět z obrovských lastur. Rybářské háčky tvořili z materiálu, jehož kvalita byla postatně horší,
než bývaly dovážené lastury. Dostatečně dlouhé kmeny, z nichž by dokázali vyrobit lodě, neměli
nebo nenechali vyrůst. Poslední lidé na Hendersonu a Pitcairnu zemřeli kolem r. 1600. Vzbouřenci
z Bounty našli na obou ostrovech z polynézského osídlení jen opuštěné trosky.
Co se na Hendersonu a Pitcairnu stalo? Proč tam lidé vymřeli? Proč lidské skupiny vymírají?
Možností je řada.
Jestliže klesne počet jejich členů pod nějakou mez, dříve nebo později nezbudou jedinci, jejichž
společné plození potomků by neporušovalo zákaz incestu, pohlavního styku mezi blízkými
příbuznými. Důsledkem je rostoucí počet dědičných poruch v dalších generacích. Dokazují to
zkušenosti mnoha královských a šlechtických rodin, stejně jako život jiných uzavřených lidských
skupin.
Například obyvatel některých odlehlých údolí ve Švýcarsku nebo příslušníků pennsylvánské
náboženské skupiny Old Amishi. To jsou potomci luteránských přistěhovalců z počátku 17. století.
Jsou z valné části uzavřenou lidskou skupinou, geneticky vysoce zpřízněnou. Mezi jejími
příslušníky se s daleko vyšší četností než v ostatní populaci vyskytuje maniodepresivní psychóza,
těžké duševní onemocnění. Jeho nejnápadnějším znakem je nápadné střídání nálad od nebezpečně
rozjařené do hlubokého, chorobného smutku. V tomto stavu nemocní často páchají sebevraždy. Je
skoro jisté, že v kořenech onemocnění je kromě jiného odchylka dědičnosti. Kterých genů se týká,
se zjistit nepodařilo. Domněnka, že onemocnění souvisí s poruchou genu na 11. chromosomu,
padla.
Jiným důvodem mohou být nepříznivé proměny klimatu postihující skupiny žijící na hranici přežití.
Z toho důvodu například vyhladověla a začala umírat v průběhu 2. světové války japonská posádka
ostrovu Wake.
Ke zhroucení lidských skupin může přispět dlouhodobá sociální isolace. Jejich členové doslova
zešílí. Stalo se to příslušníkům belgické antarktické výpravy uvězněné déle než rok v ledu.
Další příčinou zániku je neschopnost přizpůsobit se. Například norští osadníci Grónska se ve
středověku nedokázali přizpůsobit důsledkům měnícího se klimatu napodobením chování
domorodých Inuitů. Po návštěvě poslední lodi z mateřské země vymřeli v průběhu několika
generací jako lidé na Hendersonu.
Obyvatelé ostrovů Mangareva, Velikonočního, kalifornští pionýři z doby kolonizace, stejně jako
cestující letadla, které ztroskotalo vysoko v jihoamerických Andách i početné další lidské skupiny
dokázali, že nepoměr mezi zdroji a počtem jedinců řeší lidské skupiny velmi často kanibalismem a
válkou. Válka za těchto okolností mívá všechny rysy genocidy.Příkladem mohou být archeologické
nálezy v Crow Creek.
Crow Creek je místo v americkém státu jižní Dakota.Na počátku 14. století n.l., přibližně dvě století
před tím, než se u amerických břehů objevil Kolumbus, zde žily populace usedlých zemědělců. Ve
stejné době začaly své vesnice opevňovat. V Crow Creek byly opevnění nebo obrana nedostatečné.
Ve dvou vesnicích byli povražděni všichni obyvatelé obou pohlaví všech věkových skupin, téměř
pět stovek lidí. Jejich těla byla před smrtí nebo po ní zmrzačena. Na polovině lebek jsou patrné
zlomeniny. Devět desetin z nich bylo skalpováno. Lebky byly odděleny od těl, stejně jako
končetiny. Vesnice byly vypáleny. Jak obyvatelé Crow Creek, tak útočníci byli závislí na kukuřici a
pěstovali koně. Půda byla v těchto místech cenností. Z kostí povražděných obyvatel Crow Creek
bylo zjištěno, že trpěli častými obdobími těžké podvýživy a nedostatku železa. Je tedy možné,
nikoli jisté, že důvodem války a masakru byla soutěž o zdroje.
I kdyby osadníci Hendersonu a Pitcairnu, jako jakékoli další osamělé, početně zmenšené lidské
populace, unikli všem popsaným nebezpečím, čekala by na ně další, snad nejvýznamnější mez.
Týká se nejen lidí, ale i dalších druhů života.
Přežití každého druhu vyžaduje jistý nejnižší počet příslušníků. Poklesne-li počet příslušníků druhu
pod takovou mez, druh vyhyne. V případě případě lidí jde o nejmenší počet jedinců schopných
přenést bez poškození do dalších generace nejen své geny, ale i svou kulturní tradici. Zdá se, že
počet padesáti lidí je příliš malý.
Pokud lidské skupiny nevymřou, může být vyústěním jejich isolace soubor jevů, jimž by se dalo říci
prostým slovem degenerace. Původní tasmánská populace čítala asi pět tisíc lidí, kteří dokázali
přežít deset tisíciletí. Tasmánci však zapomněli na dovednosti, které při kolonizaci ostrova znali,
například výrobu kostěnných nástrojů a rybaření a přestali se vyvíjet. Australští domorodci je ve
všem překonali. Tasmánci vymřeli v krátké době poté, co se na ostrově objevili první běloši. (Běloši
tomu přispěli.)
A šestapadesát potomků lidí z Bounty?
Jsou závislí na dovozu konzervovaných potravin z Nového Zélandu. Jejich kulturním kontaktem se
světem jsou videokazety. Rhys Jones, jenž popsal, jak vymřeli ostrované na pacifickém Flindersu,
poznamenal, že malé společnosti nevymírají jen z nedostatku jídla, ale také z nedostatku lidí.
Genocida
Odhaduje se, že vojenské a politické akce různých států v našem století přímo odpovídají za
násilnou nebo jinou nepřirozenou smrt více než sto milionů lidí. Od r. 1945 proběhlo na světě 149
násilných střetů, které stály život přibližně třiadvaceti milionů lidí.
Genocidu, která se vymezuje jako soustavné a plánovité zničení rasové, politické nebo kulturně
vymezené lidské skupiny, organisovalo nejméně čtyřicet států.
Tvůrcem pojmu genocida je R. Lemkin. Užil jej r. 1944 k popisu nacistického vraždění v Evropě.
Dohoda Spojených národů z r. 1946 o genocidě říká, že to je:
jakýkoli z následujících činů spáchaných se záměrem částečně nebo úplně zničit národní, etnickou,
rasovou nebo náboženskou skupinu například zabíjení členů skupiny, těžší tělesné nebo duševní
poškození členů skupiny, úmyslné zavedení životních podmínek, jejichž smyslem je fyzické zničení
celé skupiny nebo její části, opatření, jejichž smyslem je zabránit ve skupině porodům, násilné
přesouvání dětí z jedné skupiny do skupiny jiné.
Narozdíl od genocidy je politicida vymezena jako hromadné vraždění obětí určených jejich
politickým zařazením (třídou, politickým přesvědčením, organizovanou opozicí vůči státu a jeho
vedoucí skupině) na základě politických motivů.
Etnocida je zničení kulturní identity skupiny bez jejího zničení fyzického.
R. 1995 uveřejnil mezinárodní lékařský časopis The Lancet tabulku vybraných událostí popsaného
druhu, které v průběhu našeho století postihly takzvané zranitelné populace větší než sto tisíc lidí
(tab.4.)
Zranitelné populace jsou lidské skupiny identifikovatelné rasově, etnicky, kulturně, na základě
politického přesvědčení případně geograficky, které nemají prostředky účinné obrany.
Genocida nevzniká ze dne na den. Podobá se skupinovému onemocnění. Jako u většiny onemocnění
je i v jejím případě možné zjistit časné a varovné příznaky.
Kulturními předpoklady genocidy a vlivy, které zvyšují pravděpodobnost, že se jí lidská skupina
dopustí, je druh sebepojetí vyjadřující se pocitem nadřazenosti a práva ovládat jiné lidi, pocit
ohrožení a nejistoty, nacionalistické sklony s potřebou rozšiřovat moc a ovládané území. V těchto
skupinách bývá tradičně vysoce vyvinutá úcta k autoritě, vysoká míra poslušnosti, žebříček
společenského postavení je tuhý a neproměnný. Kultura je v těchto skupinách spíš jednotná než
pluralistická. Ve společnosti převládá nacionalistická ideologie nebo ideologie národní bezpečnosti.
Prvním projevy vývoje genocidy bývá pronásledování menšin, odnímání politického a
ekonomického postavení lidem, kteří do nich patří, růst represí a míry násilí ve společnosti.
Možnost vývoje genocidy nebo její stupeň se dnes dá dobře určit počínaje sledováním pomocí
družic, konče svědectvím uprchlíků, jichž je dnes ve světě 18 milionů. K nim se přidávají Żvnitřně
přemístěné osoby®, lidé, kteří jsou uprchlíky nebo vězni ve vlastní zemi. Dnes je jich 25 milionů.
Jak se dá hromadnému násilí včetně genocidy předcházet?
Jednou z mnoha cest je omezení počtu zbraní v rizikových oblastech.
Výdaje na zbrojení v současném světě přesahují 600 miliard amerických dolarů ročně. Průmyslově
rozvinuté země vydají ročně na zbrojení částku, která odpovídá celému ročnímu příjmu dvou
miliard lidí, kteří jsou na Zemi nejchudší.
Objem obchodu se zbraněmi odpovídal r.1988 68 miliardám amerických dolarů, r. 1993 poklesl na
32 miliard dolarů v důsledku omezení exportu z bývalého Sovětského svazu. R. 1993 uzavřely
americké zbrojařské firmy smlouvy na export v objemu 22,3 miliard dolarů, Rusko v objemu 2,86
miliardy dolarů a Velká Britanie v objemu 2, 36 miliardy dolarů. R. 1986 byl podíl USA na
světovém obchodu se zbraněmi 13%, v současnosti dosáhl 70%.
Pokles světových nákladů na zbrojení vedl k roční úspoře 14 miliard dolarů. Úspora však odpovídá
jen 2,3% poklesu celkových světových vojenských výdajů.
R. 1990 byl objem hospodářské pomoci rozvinutých zemích zemím rozvojovým 56 miliard dolarů.
Export zbraní do rozvojových zemí ve stejném roce odpovídal objemu 36 miliard dolarů. 66%
amerického obchodu se zbraněmi směřuje do rozvojového světa, v mnoha případech do zemí s
křehkými, nestabilními a autokratickými režimy.
Přibližně v polovině zemí třetího světa kontroluje politickou moc armáda. R. 1960 bylo pod
vojenskou kontrolou 26 vyvíjejících se nezávislých států, r. 1982 jich bylo 52 a r. 1992 již 61. Počet
zjištěného porušování lidských práv stoupá stejným způsobem. Krajní podoby státního násilí a
politických represí včetně mučení, Żmizení® lidí a politických vražd byly zjištěny v 58 z těchto 61
států.
Ze 149 válek, které na světě proběhly mezi r. 1945 a 1992 se 137 neboli 92% odehrálo v
rozvojových zemích.
Třetina vlád rozvojových zemí vydává v současnosti víc na zbrojení než na školství, dvě třetiny
vlád těchto zemí vydávají na zbrojení víc než na zdravotnictví. Na jednoho lékaře připadá v
rozvojových zemích šest vojáků.
Lze předpokládat, že omezení exportu zbraní do těchto zemí a zvýšení mezinárodního tlaku na
jejich vlády směřujícího k omezení výdajů na zbrojení může nebezpečí genocidy snížit.
Odvaha vědět
Immanuel Kant (1724--1804), německý filosof, odpověděl na otázku co je osvícenství, často
citovanými slovy:
sapere aude, odvaha vědět.
Možná, že se za počátek osvícenství dá považovat rok 1687, v němž I. Newton (1643--1727) vydal
Principia (Mathematical Principles of Natural Philosophy). Kniha dokazovala, že lidský intelekt
dokáže pochopit základní principy, Żzákony®, pravidla, podle nichž se chová příroda. Pro mnohé
lidi z toho vyplynulo, že podobně bude možné pochopit i věci lidské -- třeba povahu spravedlnosti,
dobrého a zlého.
Základním způsobem osvícenského uvažování je racionální skepse, kritické myšlení. Každá úvaha
musí podstoupit ověřování. Jen tímto způsobem je, podle osvícenců, možné osvobodit člověka od
pověr.
Dalšími úhelnými kameny osvícenství jsou úcta k jedinci a snášenlivost neboli tolerance vůči
odlišným názorům. Intelektuální výkon je vlastností jedince. Rozumovými prostředky -- byť za
velmi dlouhou dobu -- člověk zvládne přírodu i sebe, dal by se stručně vyjádřit optimismus
osvícenců.
Dítětem osvícenství -- nejen však tohoto myšlenkového směru -- je liberalismus a kapitalismus a
svým způsobem celý současný západní svět.
Od chvíle vzniku mělo osvícenství vlivné kritiky. Jedním z nich byl Johann Gottfried Herder
(1744--1803), jiným William Blake (1757-- 1827,) básník a mystik, dalším filosof Georg Wilhelm
Friedrich Hegel (1770--1831).
Byli přesvědčeni, že rozumové -- vědecké -- zkoumání není schopné vyřešit otázky lidského
chování, morálky, duše, citových vztahů. Osvícenství vytýkali, že ničí náboženskou víru a místo
víry nenabízí nic. R. 1774 napsal o Osvícenství Herder, že
zaměňuje slova za činy, osvícení za štěstí, vyšší míru chytrosti za ctnost, čímž vytvořilo zdání
obecného zlepšování světa.
Po druhé světové válce se moderní kritici osvícenství zeptali, proč lidstvo nedosáhlo předpovídané
harmonie a proč se věda, nástroj rozumu, stala nástrojem barbarství. Přímo nebo nepřímo dodnes
říkají, že se osvícenské myšlenky staly služkou totalitních režimů. Teror francouzské revoluce,
německého fašismu či Stalinova režimu měl být jejich důsledkem.
Myslím, že tito kritici opomíjejí přinejmenším dvě skutečnosti: totalitní, dokonale policejní systémy
objevovaly v různých místech světa před osvícenstvím -- příkladem je starověká čínská říše Čchin a
činnost katolické inkvizice.
Každý člověk respektující jen to nejprostší z myšlenek osvícenství by musel odmítnout naprosté
pohrdání jedincem stejně jako intoleranci moderních totalitních režimů.
Myslím, že považovat myšlenky osvícenství za jeden z úhelných kamenů moderních totalitních
režimů je podobný omyl nebo ideologické zkreslování, jako považovat Desatero nebo Kázání na
hoře z Nového zákona za podklad činnosti inkvizitorů. Zneužít dokáží někteří lidé a jejich skupiny
cokoliv.
Proč se tyhle věci dějí?
Důvodů je velký počet, vzájemně se prostupují a jejich popis a rozbor by si vyžádal samostatnou
knížku. Povím proto o jednom z nich, který považuji za významný.
R. Dawkins vymyslel pojem mem. V knížce Sobecký gen (The selfish gene) napsal, že memy jsou
Żnegenetické replikátory jimž se daří v prostředí složitých mozků®.
Replikátor je něco, co dokáže kopírovat samo sebe. V živé přírodě jsou replikátorem geny. V
Żsociálním poli®, Żkulturním prostředí®, se jako replikátory chovají memy. V tomto pojetí jsou
pojmy jako bůh, dobro, zlo a jejich výklad memy -- od vzniku s námi jdou celými dějinami.
Řekl bych, že memy, podobně jako geny, samy o sobě nejsou ani dobré ani zlé. Prostě jsou a
proměňují se. Záleží na jejich výkladu a užití, i na souvislostech v nichž se užívají. Stejný mem
může být užit tvořivě jako ničivě -- stejná slova mohou být nástrojem milosrdenství jako vraždění.
Memy jsou jako oheň nebo třeba nůž. Můžete si jimi ohřát jídlo a kousek ukrojit, můžete jimi
zapálit sousedův dům a souseda zabít.
Osvícenské myšlenky stejně jako Desatero jsou, domnívám se, memy. Záleží na tom kdo, kde, kdy
a jak je užije.
Zdá se, že v současnosti tlak na kritické myšlení (racionální skepsi) a vědu roste. Bez ohledu na to,
že se v průběhu několika generací v průmyslově rozvinutém světě v souvislosti s jejich využitím
prodloužila střední délka života více než dvojnásobně a naše každodennost je tvořena prostředky,
které nejodvážnějším vizionářům například J.Verneovi nebo H.G. Wellsovi -- před sto lety připadaly jako soubor snů.
Kritickému myšlení, vědě a technologiím vyčítají někteří lidé -- pokud je znám, sami jejich
vymoženosti užívají v míře víc než rozsáhlé -- že Żnesplnily očekávání®, Żselhaly®, Żpředkládaly
falešné sliby®, Żnenaplňují lidské srdce®. Spása ohroženého světa -- jenž skutečně ohrožený je -je hledána v Tajemství a Transcedenci čili Bohu.
V tomto druhu myšlení cítím několik zásadních problémů.
Tajemství skutečně existuje. Celá tato knížka není o ničem jiném než o tajemství. Mám však pocit,
že je spousta lidí hledá jinde, než ve skutečnosti je. Pocit tajemství může být velmi hluboký pocit.
Zkušenost s jinými velmi hlubokými nebo silnými pocity, například zamilovaností, však říká, že
mohou dokonale zavádět. Pocit jakéhokoli druhu se jen někdy kryje s poznáním ( a naopak).
Řeknu-li to nejprostšími možnými slovy -- dát jenom na pocity, znamená pro samé srdce
zapomenout na rozum. To bývá stejná, někdy život stojící chyba, jako zapomenout pro samý rozum
na srdce. Rozum a srdce jsou dvě ruce lidství -- jakmile jedna chybí, jde o nemoc, poruchu nebo
zmrzačení. Skutečné hledání skutečného tajemství dá strašnou práci. Pouhé sledování, jak je lidé
hledají, dá hroznou práci -- stačí pomyslet na to, co všechno je nutné znát, abychom rozuměli, co
nám lidé hledající povídají. To jistě není pro lidi sice výmluvné, ale líné naučit se třeba rozpadové
řady isotopů.
Nevím, zda bůh je nebo není a mám zato, že si to každý musí rozhodnout sám za sebe. Proti
existenci dobrotivého a vševědoucího boha starajícího se o lidi svědčí, domnívám se, jak historická
tak každodenní zkušenost. Nadto různé kulturní okruhy užívají boha coby mem velmi různým a
rozporuplným způsobem. Každý je přesvědčen, že jeho způsob je jediný správný. Což je
nebezpečné, protože se tím zdůvodňuje násilí vůči lidem myslícím a cítícím odlišně.
Stejně jistě vím, že v době, o níž mnozí předpokládají, že byla prostoupena Transcendentem -- z
rozmluvy obvykle vyplyne uzounká vrstva středověkých intelektuálů -- se v lidské společnosti
odehrávaly stejné a horší hrůzy, jaké se odehrávaly v celé epoše následující po osvícenství.
Vědě se vyčítá, že se trvale mění a neposkytuje nic stálého, žádnou jistotu. To je podobné, jako
vyčítat ptákům, že létají a nesedí vycpaní v muzeu. Věda připomíná dům v trvalé přestavbě. Pouze
dogmata, ztrnulé Żpravdy®, jsou stále zdánlivě stále stejná. Proč zdánlivě? Protože si je každá doba
vykládá po svém.
Hranice vědy jsou pohyblivé hranice poznaného vůči neznámému. Američané, mající v čerstvé
historické paměti rozšiřování svých hranic na Daleký západ mluví o Żnekonečné hranici®, endless
frontier. Nikdo ze soudných vědců netvrdí, že to, na co přišel, je úplná, Żkonečná® pravda -- už
proto, že ví, jak by jej tento způsob myšlení převedl od vědců mezi dogmatiky.
V tomto ohledu
věda není hledání nekonečné pravdy, jako spíše zabraňování nekonečným omylům. Dobré vědecké
teorie nejsou absolutně pravdivé teorie, jsou to jen méně nepravdivé teorie než ty, které samy
překonaly.
Z toho však vůbec neplyne, že by vědecké teorie byly Żdruhem příběhu®, Żmytologií svého druhu
stejnou, jakou jsou všechny mýty ostatní®. Mýtů -- překrásných mýtů -- je bezpočet, ale pokud
vím, z žádného z nich se nenarodila antibiotika, rozhlas nebo výbušný motor.
Je pravda, že magický (mytologický) výklad jevu je stejně možný jako jeho výklad racionální
(vědecký). Horečku, která bude doprovázet váš zápal plic, můžete stejně dobře vyložit činností
zlého démona jako pomnožených bakterií při oslabené obranyschopnosti organismu. Budete-li mít
trochu štěstí, uzdravíte se sami -- a můžete to přičíst síle šamanových kouzel. Přesto bych řekl, že
většina lidí obeznámených se situací si, může-li, raději vezme antibiotika.
Na rozdíl mezi racionálním (vědeckým) a magickým (mytologickým) myšlením (a cítěním) se
nepřijde ani tak ve výkladu jevů, jako v jejich ověřitelné předpovědi. Je samozřejmé, že čím jsou
jevy složitější -- příkladem jsou všechny jevy biologické a zejména společenské -- tím je jejich
výklad složitější a předpověď obtížnější. Bylo by víc než naivní očekávat od dnešního stupně
vědeckého poznání jednoznačný výklad a předpověď všech složitých jevů. Dnešní vědecké poznání
na to prostě nestačí -- ale z toho neplyne, že na tom již zítra nemůže být o něco lépe. Vždyť se
pohybuje na Żnekonečně® pohyblivé hranici.
Kam až dojde? Kde jsou její Żkonečné® hranice? Na co nebude stačit? Nevím. Vím však, že je
velmi obtížné vymezovat věci negativně - výrokem Żto nepůjde®. Vědecké myšlení dokázalo
dosud všechna přesvědčení o Żnemožném®, Żnedosažitelném®, Żnikdy nepochopitelném®
překonat.
Pochopí vědecké myšlení Żcelý vesmír® ?
Nevím, nikdo neví. Byl by to velmi vzdálený cíl, už proto, že nikdo přesně neví jak vesmír vznikl.
Možná, že by bylo prospěšnější uvažovat o otázkách bezprostřednějších -- ve světě, jehož dvě
pětiny obyvatel více nebo méně hladovějí.
Pojem Żteorie všeho®, myšlený fyziky původně jako vtip, se stal jednak technickým označením
skupiny teorií, snažících se sjednotit teorii relativity s teorií kvantovou, jednak nástrojem
protivědecké propagandy, které z něj soudí na Żpýchu rozumu®.
Skutečně vědecký rozum je velmi pokorný rozum. Dokonale ví, jak křehké jsou teorie, jak snadno
se mohou mýlit a jak budou zcela jistě překonány. Dobrá vědecká teorie je něco podobného ramenu,
na které si stoupne lepší vědecká teorie, jíž se snad podaří dohlédnout dál.
Ničit kritické myšlení znamená podřezávat větev, na níž sedí lidský
druh. Odvaha vědět, Kantovamyšlenka, je zavazující. Znamená postupně
se rozloučit se starými představami o světě a naučit se nové, přesnější, méně nepravdivé. Znovu a
znovu žasnu nad tím, kolik lidí, kteří o stavbě a činnosti vlastního mozku nevědí skoro nic, jaksi
uráží, že by to, co nosí v hlavě, mohlo ve vztahu ke společnosti odpovídat jak za jejich myšlení tak
cítění. Vkládají tam transcedentno a tajemství zvenčí. Nechtějí slyšet, že tajemství není Żvenku®
nebo Żmimo®, ale Żuvnitř®. Ještě méně chtějí slyšet, že se aspoň na (neznámo jak velkou část) dá
přijít, využít k dobrému a zabránit využití ke zlému.
Isaiah Berlin, jenž se zabýval osvícenskými mysliteli stejně jako jejich kritiky, napsal:
Intelektuální síla, poctivost, jasnost, odvaha a nezaujatá láska nejnadanějších myslitelů 18. století do
dnešních dnů nemá obdobu. Jejich doba byla jednou z nejlepších a nejnadějnějších epizod v životě
lidstva.
Neměli bychom se tak snadno zříkat odvahy vědět, ztratit ji, nebo si ji nechat vzít. Zbavili bychom
se tím základního rozměru lidství.
* * *Tabulka 1.
Za Żvelmi vážný problém® v místě, kde žije, považuje
Země
rozvojové průmyslové
špatnou kvalitu vody 43 19 *
špatnou kvalitu vzduchu 35 17 *
znečištěnou půdu 23 12 *
nedostatečnou hygienu
a odstraňování odpadků 45 16 *
přelidnění 26 10 *
přílišný hluk 28 9 *
Tabulka 2. Země
rozvojové průmyslové
Za Żvelmi vážný světový problém®
považuje
znečištění řek, jezer a oceánů 61 65
znečištění vzduchu a smog 65 55 *
erosi,znečištění a ztráty ornice 51 48
zanikání druhů zvířat a rostlin 57 51
zánik deštných pralesů a džunglí 60 64
globální oteplování 46 52
ztrátu ozonu ze stratosféry 53 60
Tabulka 3.
Jak odpovídali lidé na otázku příčin poškozování životního prostředí ve své zemi?
V této tabulce jsou procenta lidí z dotázaného populačního vzorku, kteří odpověděli, že jmenovaná
příčina přispívá k problémů životního prostředí jejich zemí Żpodstatným způsobem® (great deal)
Země
rozvojové průmyslové
Předlidnění
(ŻLidí využívajících zdroje je příliš mnoho®) 47 26 *
Vláda
(ŻNeklade dostatečný důraz na ochranu životního 48 38 *
prostředí®)
Plýtvání
(Ż Lidé používají víc zdrojů než potřebují a 54 61
příliš mnoho odhazují®)
Nedostatečné vzdělání
(ŻLidé vesměs nevědí co mají dělat, aby životní 58 40 *
prostředí chránili®.)
Obchod a průmysl
(ŻStarají se víc o vlastní růst než o ochranu
prostředí®) 65 61
Technologie
(ŻZpůsob výroby užívá příliš mnoho zdrojů
a je zdrojem příliš velkého znečištění®) 56 46 *
Tabulka 4. Příklady událostí, které postihly zranitelné populace větší než 100 000 lidí v průběhu 20.
století
Rok Místo Události Počet mrtvých
v milionech
1980--94 Bosna, Čína, Etiopie, Války mezi státy,
JAR,Irák, Palestina, občanské, etnické Dosud nebylo
Somálsko, Sudan, Rwanda a kmenové války přesně určeno
1978--89 Afganistan Afgánsko-sovětská v. 1
1975--9 Kambodža Pol Potův režim 0,8--3
1971--9 Uganda Idi Aminův režim 0,1--0,5
1971 Pakistan Potlačení bengálských
nacionalistů 1,2--3
1965--72 Jižní Vietnam Civilní obyvatelé
ve vietnamské válce 0,5
1952--72 Sudan Potlačení jižních 0,1--0,5
nacionalistů
1967 Nigerie Válka v Biafře 1
1966--75 Čína Kulturní revoluce 0,4--0,9
1965--73 Burundi Etnická válka 0,1--0,2
1965--6 Indonesie Pronásledování
Číňanů a komunistů 0,5--1
1958--61 Čína Politika Velkého
skoku a hladomor 30
1947 Indie Nezávislost 0,5--1,1
1943--7 SSSR Násilná repatriace
nacionalistů 0,5--1,1
1943 Bangladeš Hladomor 2
1942 Indie Hladomor 2
1939--45 Evropa a Asie Fašismus a japonský
imperialismus 10
1939 Čína Záplavy 1
1932--34 SSSR Násilná kolektivizace 5
1928 Čína Sucho 3
1921 SSSR Sucho 1
1915 Turecko Pronásledování arménské
menšiny 0,8--1
Poznámky
1. Jeden parsec je vzdálenost, ze které by byl poloměr oběhu Země kolem Slunce vidět pod úhlem 1
obloukové vteřiny.
2. Hubblova konstanta se vyjadřuje jako h = H/Ho, kde Ho je 100km s -1Mpc -1. h se tím stává
bezrozměrným číslem.
3. Hubblův zákon pro rychlosti menší než 60 000km/sec zní:
v = H0.r, kde v je rychlost, s níž se galaxie vzdaluje a
r je její vzdálenost od nás.
4. Princip, který vysvětlil r. 1842 Ch.Doppler, profesor pražské techniky, platí obecně, i mimo
pásmo viditelného světla. Vlnová délka světla předmětu, který by se k pozorovateli blížil, se
Żzkracuje®, takže se mluví o modrém posuvu. Posuv se měří posunem spektrálních čar
zjišťovaných ve světle resp. elektromagnetickém záření pozorovaného předmětu.
5. Vzdálenost galaxií se dá určovat větším počtem odlišných postupů.
6. Množství hmoty ve vesmíru se vyjadřuje opět jako bezrozměrná veličina Omega =
hustota/kritická hustota (vyznačují se řeckými písmeny ró a róc).
7. Pojem supernova označuje zánik velmi hmotné hvězdy projevující se výbuchem, při němž se
uvolňuje obrovské množství energie. Jedna z nejznámějších supernov zazářila r. 1054 n.l. Byla
zaznamenána čínskými astronomy. Její vnější obal se rozpíná dodnes. Je znám pod názvem Krabí
mlhovina, která je v souhvězdí Býka. Neutronová hvězda, která se při vzniku této supernovy
narodila, je prozkoumána. Supernovy různých typů se vzájemně odlišují vlastnostmi svých spekter.
Odlišení typu Ia a Ib je někdy obtížné. Záměna typu Ib za typ Ia v případě, že by byly užity jako
milník určující vzdálenost, by vedla k představě daleko většího vesmíru, než by odpovídalo
skutečnosti. (Nature 360, 1992, s. 413.)
8. Infinitesimální počet je starší název pro diferenciální a integrální počet, hlavní odvětví
matematické analýzy.
9. Gyroskop je rychle se otáčející setrvačník v Cardanově závěsu, jehož osa se snaží v prostoru
zachovávat směr a Żbrání® se proti vychýlení. Například v letadlech tvoří gyroskop umělý
horizont.
10. Zcela nepatrná odchylka od vstupních podmínek stačí ve složitých soustavách k tomu, aby byl
jejich stav tím obtížněji předpověditelný, čím více času uběhne. Příkladem je pohyb vypuštěného
pouťového balónku nebo vývoj počasí. Sem spadá známý efekt motýlího křídla: zamávání motýlích
křídel v Číně může způsobit tornádo v Texasu. Těmito jevy se zabývá teorie komplexity a teorie
deterministického chaosu. Ve skutečnosti jsou všechny zkoumané soustavy složité. Největší
vědecké úspěchy byly podmíněny jejich zjednodušením, redukcí, proto se mluví o vědeckém
redukcionismu.
11. Elektronvolt, eV je jednotka energie. Užívá se v atomové fyzice. Elementární částice je možné
považovat za balíčky nahuštěné energie. Plyne to z proslulé Einsteinovy rovnice E = mc2. Hmotu
částic je proto možné vyjadřovat v jednotkách energie.
12. K. Gödel (19O6--1978) rakouský matematik a logik pocházející z Brna, poslední čtvrtinu života
pracoval v USA. Gödelův teorem o neúplnosti říká, že každý dostatečně bohatý formalizovaný
systém, v němž se dá vyjádřit aritmetika přirozených čísel, je neúplný -- lze v něm vytvořit výroky,
které není možné dokázat ani vyvrátit. Důsledkem tohoto (prvního) teoremu o neúplnosti je teorem
druhý, jenž dokládá, že bezespornost nějakého formalizovaného systému nelze v tomto systému
dokázat jeho vlastními prostředky.
13. Topologie je matematický obor zabývající se zkoumáním vlastností a vztahů těch útvarů, které
se při oboustranně spojitých, vzájemně jednoznačných zobrazeních podobají.
14. Tohle číslo, jako většina čísel v astrofyzice závisí na míře přesnosti, s jakou je určena řada
dalších veličin, například vzdálenost zkoumaného tělesa. Dovoluju si znovu navrhnout nebrat je
příliš doslova. Astrofysikové obecně, kosmologové ještě víc, bývají neobyčejně velkorysí. Pracují
ve velkém a jsou na to zvyklí.
15. V obyčejných galaxiích je zdrojem části záření mezihvězdný plyn zahřátý horkými hvězdami. V
aktivních galaxiích je podstatným zdrojem záření oblast jejich jádra. Kvasary se považují za krajní
případ aktivních galaxií.
16. Ionizace je proces, při kterém se mění počet elektronů v obalu atomu. Původně elektroneutrální
atom (počet záporně nabitých elektronů v jeho obalu se rovná počtu kladně nabitých protonů v jeho
jádře) tím získá elektrický náboj. Kladný, v případě, že atom jeden nebo více elektronů Żztratí®,
záporný, jestliže je Żpřijme®.
17. Velká čísla se zapisují v podobě mocnin. Pro ty, kdo ještě nevědí co to je a pro ty, kdo už to
zapomněli, uvádím příklad: 10 x 10 = 100, 10 x 10 x 10 = 1000, 10 x 10 x 10 x 10 = 10 000, atd.
Zcela stejný výkon můžeme zapsat 102=100, 103= 1000, 104 = 10 000, atd. 106 je milion, 109
miliarda,... Totéž naruby jsou záporné mocniny. 1 / 10 x 10 = 1/100, 1/ 10 x 10 x 10 = 1/1000, atd.
Zápis, který má stejný význam vypadá: 1/ 100 = 10-2, 1/1000 = 10-3, atd. 10-35 by tedy byl
zlomek, který by měl v čitateli jedničku a ve jmenovateli číslici začínající jedničkou, za níž by bylo
třicetpět nul.
Hantýrka vědců pracujících s čísly užívá pojem faktor a pojem řád nebo řádově. První znamená
násobek, druhý mocninu. Jestliže je něco větší o faktor 3, je to trojnásobné. Jestliže je něco řádově
třikrát větší, je to tisícinásobné (103 = 1000). Jestliže je něco řádově třikrát menší, jde o tisícinu
(10-3 = 1/1000).
18. Je málo známo, že na podobnou myšlenku přišel Winston Churchill (1880--1962). Napadla jej
představa plně automatisované hvězdárny, která by bez lidí sledovala astronomické události a
zaznamenávala by je. Jestliže by se s jejími záznamy seznámili příslušníci mimozemské civilizace a
rozluštili by je, bylo by zřejmé, že poznání světa může probíhat bez jakékoli účasti lidského
vědomí. Důsledný zastánce kodaňské školy by namítl, že v tom případě věc určuje vědomí
příslušníků mimozemské civilizace. Jemu by se dalo odvětit, že by mohli poznávat bez účasti
vědomí... Zcela neplodně se dá pokračovat donekonečna.
19. Aminokyseliny jsou základní stavební kameny bílkovinných řetězů.
20. Asteroid neboli planetka je těleso pocházející z prostoru mezi Marsem a Jupiterem. Největší
známá planetka se jmenuje Ceres, její průměr je přibližně 987 km. Průměr většiny planetek je pod
10 km, některé z nich se přibližují k Zemi, příkladem je Hermes, jenž se dostává do vzdálenosti
menší než je vzdálenost Země a Měsíce.
21. Předpona mega znamená milion. Kilo znamená tisíc. Megatuna je jeden milion tun. Název
odpovídá energii, kterou by uvolnil výbuch jednoho milionu tun trhaviny trinitrotoluenu (TNT). V
kilotunách a megatunách se uvádí energie uvolňovaná výbuchem jaderných zbraní. Odhad uvádí, že
energie atomové bomby svržené americkým letectvem 6.8.1945 na japonské město Hirošimu, které
zničila, odpovídala asi 15 kilotunám TNT.
22. Prý má nesmírně chutné maso. Nevýhodou je, že fugu je tvůrcem jednoho z nejúčinnějších jedů.
Když se s rybou fugu při přípravě jídla neumí zacházet, stojí pochoutka život. Myslím, že existuje
menší brožurka plná černých vtipů souvisejících s hostinami, kde je fugu zlatým hřebem. Počínají
slovy hostů sledujících vynášení šéfkuchařova těla. Hosté vyjadřují uspokojení nad tím, že v tomto
podniku jistě ošizeni nebudou. S chutností originálních japonských rybích jídel může mít nezvyklý
cizinec obtíže. Maso totiž bývá sice v různých omáčkách se zajímavou chutí, ale poněkud syrové.
Sledovat snoby, předstírající v japonské restauraci jak jim chutná, stojí zato. Občas jsou tak
důslední, že se dá očekávat jak se dostaví znovu, v kimonu a s dvěma meči.
23. Slovo syndrom znamená skupinů příznaků. Slovo fragilní znamená křehký. X chromosom je
jeden z pohlavních chromosomů. Druhý je chromosom Y. Ženy mají v tělesných buňkách dva X
chromosomy. Muži chromosom X a Y. Dědičnost syndromu fragilního X chromosomu je složitá a
nesmírně zajímavá.
24. M.Koperníkovi, nižšímu církevnímu hodnostáři (1473--1543), jenž je novověkým autorem
heliocentrické teorie, přátelé doporučovali, aby svůj poznatek vyjádřil jako hypotezu. Byl v rozporu
s tehdejším oficiálním církevním učením, které převzalo omyl starověkých astronomů Hipparcha a
Ptolemaia. Podle jejich teorie byla Země středem světa, který obíhalo slunce a planety. Inkvizice,
politická policie katolické církve, rozpory s oficiální učením viděla nerada. Na hranici skončili lidé
za daleko menší přestupky.
R. 1632 přinutila inkvizice Galilea Galileiho (1564--1642), zakladatele novověké fyziky, aby svůj
koperníkovský názor odvolal. Zbytek života strávil Galileo v domácím vězení.
Nový výklad této události tvrdí, že šlo o způsob, jímž tehdejší papež Urban VIII, jenž byl
Galileovým přítelem v době, kdy ještě papežem nebyl, před inkvizicí zachránil život. V domácím
vězení Galileo pokračoval v práci. Nicméně právě tento papež, v době, kdy již papežem byl,
Galileovi před církevní soud pomohl. Důvodem prý byla Galileova kniha Dialog o dvou hlavních
systémech světa, v níž Galileo ústy jedné z postav prokazuje platnost heliocentrické soustavy.
Postava zastávající zeměstředný názor, udělala na papeže bohužel špatný dojem. Vypadala, že je
poněkud mdlého ducha. Papež postavu údajně pochopil jako svou karikaturu a spojil si ji s
nedorozuměním, které měl s Galileem řadu let předtím.
Pokud je tento soudobý názor některých historiků pravdivý, zabil papež několik much jednou
ranou. Utlumil šíření heliocentrické soustavy, tedy pochybnost o oficiálním učení církve, potrestal
svého bývalého přítele, nicméně mu zachránil život před fanatiky z vlastní organizace. Politické a
lidské pozadí této proslulé události je ještě složitější, než je tento zjednodušený popis a rozhodně
složitější, než je běžný přímočarý výklad Żsrážky poznání a moci®. (Scientific American 255,
1986, s.116.)
Přes všechny složitosti, lidské omyly, nedorozumění i osobní ješitnosti, však zvůle moci vůči
poznané skutečnosti zůstává zvůlí. Katolické církvi trvalo čtyřista let, než svůj postoj ke Galileovi
změnila.
V dějinách vztahů moci a poznání nejde o nic prvního ani posledního. Kdo pamatuje stalinismus,
ví, co pro biologii, medicinu i zemědělství, včetně jejich představitelů, znamenal v sovětském bloku
nástup Lysenkova učení. Kdo nahlédl do dějin německé vědy za nacismu ví, co znamenal Hitlerův
nástup pro teorii relativity i její nositele.
Myslím, že jde o obecný rys chování jakékoli totalitní moci, který je možné sledovat od prvních
totalitních politických soustav na světě, například od státního systému Čchinů ve starověké Číně.
25. Nasvědčuje tomu podrobné vyšetřování lidí, kteří utrpěli ohraničené poškození některých částí
mozku.
26. Na difrakci neboli ohybu paprsků je založena röntgenová strukturní analýza, což je soubor
metod umožňující popis vnitřní stavby nejrozličnějších látek včetně látek biologických.
27. Pyrrhovo vítězství: Pyrrhos, epirský král, podporoval Tarent v boji s Římany. R. 279 př.n.l. nad
nimi v bitvě u Auscula zvítězil, ale jeho ztráty byly natolik těžké, že údajně řekl Żještě jedno takové
vítězství a jsem ztracen.®
28. Agnosticismus je názor popírající možnost poznání Żpodstaty světa®, v užším slova smyslu
říkající, že nelze rozhodnout zda bůh existuje nebo neexistuje. Tvůrcem pojmu je anglický
přírodovědec 19.století T.H.Huxley. Agnostická tradice je ve filosofickém myšlení dlouhá a
rozvětvená. S agnosticismem se potkáváme například u D.Huma, I. Kanta, A. Comta a mnoha
dalších filosofů.
29. Ateismus je možné popsat jako vědomé popírání existence boha. Jeho prvky jsou v dílech
mnoha starořeckých filosofů (např. Xenofanes, Démokritos) i jedné školy staroindického
filosofického myšlení. V evropském myšlení byli nejvýraznějšími ateisty někteří francouzští
osvícenští myslitelé a Němec L. Feuerbach. Za Żateistické náboženství® bývá označována nejstarší
podoba buddhismu, které se říká buddhismus hínajánový.
Užitá literatura
Potíže s Hubblovou konstantou
Nature 366, 1993, s. 309.
Nature 371, 1994, s. 374.
Nature 371, 1994, s. 741.
Nature 371, 1994, s. 757.
Nature 376, 1995, s. 291
Nature 376, 1995, s. 399.
Nature 377, 1995, s. 99.
Nature 377, 1995, s. 382.
Science 266, 1994, s. 539.
Science 271, 1996, s. 957.
New Scientist 150, č. 2031, 1996, s. 19, s.3.
Neznámý kmen hnědých trpaslíků
Nature 379, 1996, s. 401.
Nature 379, 1996, s. 427.
Nature 378, 1995, s. 463.
Nature 377, 1995, s. 102.
Nature 378, 1995, s. 441.
Nature 377, 1995, s. 129.
Nature 365, 1993, s. 621.
Nature 365, 1993, s. 623.
Science 270, 1995, s.1478.
Science 261, 1993, s. 28.
Kafatos, M., Harrington, R., Maran, S. (vyd.) Astrophysics of Brown Dwarfs. Cambridge Univ.
Press, 1986.
Říkali mu Čandra
Nature 377, 1995, s. 484.
Scientific American 270, 1994, s. 16.
Podivníček
Nature 380, 1996, s. 19.
Nature 364, 1993, s. 579.
Science 270, 1995, s. 1756.
Science 266, 1994, s. 972.
Science 262, 1993, s. 177.
Lederman, L.M., Schramm, D.N.: From Quarks to the Cosmos: Tools of Discovery. Scientific
American Library, 1989.
Astrophysical Journal 408, 1993, s. 179.
Lidé, skály a neutrina
Science 266, 1994, s. 1157.
Science 263, 1994, s. 916.
Science 263, 1994, s. 28.
Science 259, 1993, s.1872.
Phys. Rev. Lett. 65, 1990, s. 1297.
Physical Review D, 50, 1994,s. 671.
Phys. Rev. Lett. 74, 1995, s. 2160.
Baryonová katastrofa
Nature 379, 1996, s. 489.
Nature 379, 1996, s. 519.
Nature 372, 1994, s. 15.
Nature 366, 1993, s. 429.
Science 268, 1995, s.1849.
Monthly Notices of Royal Astronomical Society 273, 1994, s.72
Astrophys. J. 376, 1991, s. 51.
André Weil
Scientific American 270, 1994, s.14.
Bhagavadgíta. Přeložili J. Filipský a J. Vacek. Edice Živá díla minulosti, sv.80. Odeon Praha 1976.
Jsou? Nejsou?
Science 266, 1994, s. 1945.
Science 261, 1993, s. 831.
Science 260, 1993, s.612.
Nature 363, 1993, s. 397.
Jasnější než tisíc galaxií
Nature 365, 1993, s. 626.
Nature 372, 1994, s. 16.
Nature 377, 1995, s. 477.
Nature 377, 1995, s. 477.
Science 267, 1995, s. 1768.
Science 259, 1993, s. 1692.
Science 263, 1994, s. 40.
Weedman,D.W. : Quasar Astronomy
Cambridge University Press, 1986.
Courvoisier,T. a kol.: Active Galactic Nuclei.
Springer Verlag, 1991.
Myšlenková past aneb co bylo před Velkým třeskem?
Nature 357, 1992, s. 287.
Nature 372, 1994, s.16.
Nature 374, 1995, s. 759.
Nature 377, 1995, s. 386.
Dawkins, R.: The Selfish Gen. Oxford University Press 1989, s.19.
Krupička, J.: Renesance rozumu. Čs. spisovatel, Praha 1995.
Davies, P: About Time. Viking 1996.
Sir Fred Hoyle
Hoyle, F.: Home is Where the Wind Blows. University Science Books, Mill Valley, California,
distributed by W.H. Freeman.
New Scientist 143, 1994, s. 24.
Most z nejmenších strun?
Science 272, 1996, s. 474.
Science 268, 1995, s. 1699.
Science 269, 1995, s. 1511.
Science 256, 1992, s. 1518.
Scientific American 274, 1996, s. 72.
Nature 314, 1985, s. 409.
New Scientist 143,1994, s.28.
Weinberg, S.: Dreams of a Final Theory. Pantheon/Hutchinson 1993.
Davies, P.C.W., Browns, J. (vyd.): Superstrings. A theory of everything? A compilation of
interviews with eminent physicists.
Cambridge, Cambridge University Press, 1988.
Joseph Rotblat
Scientific American 274, 1996, s.24.
Jak by se dal poznat?
Nature 365, 1993, s. 715
Nature 354, 1991, s. 181.
Zasáhne? Nezasáhne?
Nature 367, 1994, s. 33.
Nature 361, 1993, s. 40.
Science 208, 1980, s. 1095 (proslulá práce Alvarezovy skupiny).
Science 257, 1992, s. 954.
Science 271, 1996, s. 1806.
Raup,D.M.: Bad Genes or Bad Luck? Norton, New York, 1991.
Chapman, C.R., Morrison,D.: Cosmic Catastrophes. Plenum, New York, 1989.
Ager, D.: The New Catastrophism: The Importance of the Rare Event in Geological History.
Cambridge University Press, 1993.
D. Steel: Rogue Asteroids and Doomsday Comets. J.Wiley and sons, 1995.
O bakteriích, vědecké soutěži a akademické svobodě
Nature 363, 1993, s. 667.
Nature 373, 1995, s. 373
Nature 373, 1995, s. 479.
Nature 370, 1994, s. 104.
Science 260, 1993, s. 810, s. 812., s. 816.
Science 269, 1995, s. 468.
Science 269, 1995, s. 496.
Science 269, 1995, s. 538.
Nisbet, E.G.: The Young Earth. Allen and Unwin, London 1988.
Bledá paní s voskovými tvářemi
Science 261, 1993, s. 1390.
Science 261, 1993, s. 1454.
Science 262, 1994, s. 1686.
Science 267, 1995, s. 1763.
Lancet 344, 1994, s. 277.
Lancet 345, 1995, s. 1148.
Lancet 346, 1995, s. 790, s. 809, s. 836.
Br. Med. J. 397, 1993, s. 759.
Br. Med. J. 310, 1995, s. 954.
Br. Med. J. 310, 1995, s. 963.
Nature Medicine 1, 1995, s. 815.
O genetickém haraburdí a spravedlnosti
Science 265, 1994, s. 2035.
Science 265, 1994, s. 2037.
Science 263, 1994, s. 608.
Science 266, 1994, s. 1320.
Science 270, 1995, s. 391.
Science 270, 1995, s. 394.
Science 271, 1996, s. 1352.
Nature 260, 1993, s. 1422.
Nature 361, 1993, s. 580.
Nature 362, 1993, s. 491.
Nature 363, 1993, s 13.
Nature 363, 1993, s. 97.
Nature 367, 1994. s. 17.
Nature 372, 1994, s. 363.
Nature 372, 1994, s. 503.
Nature 377, 1995, s. 273.
Nature 377, 1995, s. 279.
Arch. Neurol. 113, 1995, s. 749.
Br. J. Psychiatry 164, 1994, s. 747.
JAMA 271, 1994, s. 507.
Ernst Mayr
Scientific American 271, 1994, s. 14.
Science 267, 1995, s. 30.
Science 267, 1995, s. 1421.
Science 268, 1995, s. 52.
Nature 366, 1993, s. 223.
Briggs, D.E.G., Crowther, P.R. (vyd.): Paleobiology: A Synthesis.
Blackwell, Oxford 1990.
Poděkování a chvála myši
Nature Medicine 1, 1995, s. 215.
Nature Genet. 9, 1995, s. 63.
Nature Genet. 4., 1993, s. 105.
Nature 372, 1994, s. 425.
Proc. Natn. Acad. Sci., U.S.A., 89, 1992, s. 3763.
Oka -- mžikem
Nature 368, 1994, s. 690.
Proc. R. Soc. B 256, 1994, s. 53.
Dawkins, R. : The Blind Watchmaker. Penguin, London/Norton, New York, 1986.
Dawkins, R: Rivers out of Eden. Weidenfeld and Nicolson, London 1995.
Proč mívají hadi rozeklaný jazyk?
Science 263, 1994, s. 1573.
Mundkur, B.: The Cult of the Serpent. State Univ. of New York Press, Albany, 1983.
Gans, C., Huey, R.B.(vyd.) : Biology of the Reptilia, Liss, New York 1988.
O lvicích, které kazí teorii
Science 269, 1995, s. 1217.
Science 269, 1995, s. 1260.
Science 267, 1995, s. 1591.
Science 271, 1996, s. 366.
Science 271, 1996, s. 290.
Science 271, 1996, s. 1215.
Nature 351, 1991, s. 562.
Nature 358, 1992, s. 147.
Nature 359, 1993, s. 823.
Nature 373, 1995, s. 209.
Nature 380, 1996, s. 198.
Nature 380, 1996, s. 240.
Smuts, B.B.,Cheney, D.L., Seyfarth,R.M. a kol. (vyd.) Primate Societies. Univ. Chicago Press,
Chicago, 1987.
Mason,W.A., Mendoza,S.P. (vyd.): Primate Social Conflict. State Univ. New York Press, New York
1993.
P.J.Greenwood, P.H.Harvey, M. Slatkin (vyd.) Evolution. Cambridge, Cambridge Univ. Press, 1985.
Koukolík, F.: Lenochod a vesmír. Vyšehrad, Praha 1995.
Poutníci a lovci
Nature 363, 1993, s. 112.
Nature 364, 1993, s.491
Nature 364, 1993, s.523.
Nature 364, 1993, s.525.
Nature 375, 1995, s.184.
Nature 375, 1995, s.230.
Nature 373, 1995, s. 425.
Berthold, P. (vyd.) : Orientation in birds. Birkhauser, Basel, 1991.
Papi, F.(vyd.): Animal Homing. Chapman and Hall, London, 1992.
E.O. Wilson
Scientific American 270, 1994, s.19.
Wilson, E.O.: Rozmanitost života, Nakladatelství Lidové noviny, 1995.
Wilson, E.O.: O lidské přirozenosti, Nakladatelství Lidové noviny,1993.
Havrani z Nové Kaledonie
Nature 379, 1996, s. 249.
Nature 379, 1996, s. 207.
McGrew, W.C.: Chimpanzee Material Culture: Implications for Human Evolution. Cambridge
University Press, Cambridge 1992.
Hodiny
Nature 379, 1996, s. 540.
Nature 379, 1996, s. 542.
Nature 376, 1995, s. 296.
Science 270, 1995, s. 732.
Science 263, 1994, s. 1571.
Science 272, 1996, s. 349.
Science 272, 1996, s. 419.
JAMA 270, 1993, s. 2717.
Br.J. Psychiatry 163, 1993, s. 338.
Tragedie společné pastviny
Nature 377, 1995, s. 478.
Nature 377, 1995, s. 520.
Nature 367, 1994, s. 363.
Nature 368, 1994, s. 734.
Maynard Smith J., Szathmáry,E.: The Major Transitions in Evolution. Freeman New York, 1995.
Hardin, G.: Living within Limits: Ecology, Economics and Population Taboos. Oxford University
Press, 1993.
Poškozená země -- r. 1995
Science 269, 1995, s.350.
Science 269, 1995, s. 347.
Nature 379, 1996, s. 673.
Nature 379, 1996, s. 718.
Nature 370, 1994, s. 105.
Science 269, 1995, s. 354.
Pimentel, D. (vyd.) World Soil Erosion and Conservation (Cambridge Univ. Press, Cambridge,
1993).
Myers, N., Simon, J.L.: Scarcity or Abundance. Norton, New York, 1994.
Ehrlich, P.R., Ehrlich, A.H.: Extinction: The Causes and Consequences of the Disappearance of
Species.
Random House, New York, 1981.
Lawton, J.H., Stork, N.E.(vyd.) : Extinction Rates.
Oxford University Press, 1995.
World Conservation Monitoring Centre: Global Biodiversity: Status of the Earths Living Resources.
Chapman and Hall, London, 1992.
Dunlap, R.E., Gallup, G.H. Jr., Gallup, A.M. : Health of the Planet. George H. Gallup Institute,
Princeton, N.J., 1993.
Ehrlich, P., Ehrlich, A.: Extinction. Random House New York, 1981.
Yucatán, r. 800 našeho letopočtu
Science 266, 1994, s. 733.
Nature 375, 1995, s. 357.
Nature 375, 1995, s. 391.
Sabloff, J.A. : The New Archeology and the Ancient Maya.
Freeman, New York, 1990.
Sharer, R.J.: The Ancient Maya. 5th ed. Standford University Press, 1994.
Linus C. Pauling
Scientific American 266, 1993, s. 16.
New Scientist 148, 1995, s.52.
Hager, T.: Force of Nature, The Life of Linus Pauling. Simon and Schuster 1995.
Umírání Kaspického moře
Science 377, 1995, s.673.
Kosarev, A.N., Yablonskaya, E.A.: The Caspian Sea (SPB Academic, The Netherlands,1994)
Kolik nás Země uživí?
Science 269, 1995, s.341.
Scientific American 272, 1995, s. 26.
Brown, L.R., Kane, H.: Full House: Reassessing the Earths Population Carrying Capacity. Norton,
New York, 1994.
Davis, K., Bernstam, M.S. (vyd.) : Resources, Environment and Population: Present Knowledge,
Future Options.
Oxford University Press, New York 1991.
UN Development Programme: Human Development Report 1992. Oxford University Press, New
York 1992.
Cohen, J.E.: How Many People Can Earth Support.
W.W. Norton and Co., New York 1995.
World Resources Institute: World Resources 1992--93. Oxford University Press, 1992.
Kiessling, K.L., Landberg, H.(vyd.) : Population, Economic development, and the Environment.
Oxford University Press, 1994.
Dasgupta, P.: An Inquiry into Well-being and Destitution.
Oxford University Press, 1993.
Děti a podvýživa
Politt, E. (vyd.) : The relationship between undernutrition and behavioral development in children.
Journal of Nutrition (supplementum), 125, 1995, No. 8 S.
New Scientist 149, 1996, s.34.
Francis Crick
Scientific American 266, 1992, s.16.
Crick, F.: The Astonishing Hypothesis. Scientific search for the soul. Scribners. New York 1994.
Hra na šílence
Nature 376, 1995, s. 283.
Nature 364, 1993, s. 89.
Nature 364, 1993, s. 188.
Brit. Med. J. 311, 1995, s. 497.
Brit. Med. J. 311, 1995, s. 469.
Science 267, 1995, s. 1112.
Science 267, 1995, s. 1096.
Science 267, 1995, s. 1098.
New Scientist 149, 1996, s.8.
New Scientist 149, 1996, s.6.
New Scientist 147, 1995, s.22.
New Scientist 147, 1995, s.12.
New Scientist 147, 1995, s. 7.
Scientific American 274, 1996, s. 26.
Bulletin of the Atomic Scientists 51, 1995, s. 46.
Zánik lidských skupin
Nature 370, 1994, s. 331.
Gould, S.J.: Wonderful Life
Norton, New York 1989.
Field Archael 21, 1994, s. 21.
Scoulé, M.E. (vyd.) Viable Populations for Conservation.
Cambridge Univ. Press 1987.
Nature 371, 1994, s. 14.
Man 29, 1994, s. 95.
Wiley, P.: Prehistoric Warfare on the Great Plains.
Garland, New York 1990.
Jones R.: Explorations in Ethnoarcheology (vyd. R. Gould)
University New Mexico Press, Santa Fe, 1978.
Gad,F.: The History of Greenland.
McGill/ Queens University Press, Montréal 1971.
Genocida
Lancet 311, 1995, s. 995.
Lancet 311, 1995, s. 1001.
Genocide Watch (Fein. H., vyd.) New Haven, CT: Yale University Press, 1992.
Leger Sivar, R.: World Military anad Social Expenditures 1993. Washington DC, World Priorities
1993.
Lemkin, R.: Axis Rule in Occupied Europe. WashingtonDC.: Carnegie Endowment for International
Peace, 1944.
Staub,E.: The roots of evil: The origins of genocide and other group violence. Cambridge:
Cambridge University Press, 1989.
Odvaha vědět
Nature 378, 1995, s. 435.
Dawkins, R.: The Selfish Gene.
Oxford University Press, 1989.
Koukolík, F., Drtilová, J.: Vzpoura deprivantů.
Makropulos, Praha 1996.
Koukolík, F. Mozek a jeho duše.
2. vydání. Makropulos Praha 1996.UÔitá literatura
PotíÔe s Hubblovou konstantou
Nature 366, 1993, s. 309.
Nature 371, 1994, s. 374.
Nature 371, 1994, s. 741.
Nature 371, 1994, s. 757.
Nature 376, 1995, s. 291
Nature 376, 1995, s. 399.
Nature 377, 1995, s. 27.
Nature 377, 1995, s. 99.
Nature 377, 1995, s. 382.
Science 266, 1994, s. 539.
Science 271, 1996, s. 957.
Neznámě kmen hnŘděch trpaslíkĎ
Nature 379, 1996, s. 401.
Nature 379, 1996, s. 427.
Nature 378, 1995, s. 463.
Nature 378, 1995, s. 441.
Nature 378, 1995, s. 441.
Nature 377, 1995, s. 102.
Nature 377, 1995, s. 129.
Nature 365, 1993, s. 621.
Nature 365, 1993, s. 623.
Science 270, 1995, s.1478.
Science 261, 1993, s. 28.
Kafatos, M., Harrington, R., Maran, S. (vyd.) Astrophysics of Brown Dwarfs. Cambridge Univ.
Press, 1986.
üíkali mu andra
Nature 377, 1995, s. 484.
Scientific American 270, 1994, s. 16.
Podivníťek
Nature 380, 1996, s. 19.
Nature 364, 1993, s. 579.
Science 270, 1995, s. 1756.
Science 266, 1994, s. 972.
Science 262, 1993, s. 177.
Lederman, L.M., Schramm, D.N.: From Quarks to the Cosmos: Tools of Discovery. Scientific
American Library, 1989.
Astrophysical Journal 408, 1993, s. 179.
Lidé, skály a neutrina
Science 266, 1994, s. 1157.
Science 263, 1994, s. 916.
Science 263, 1994, s. 28.
Science 259, 1993, s.1872.
Phys. Rev. Lett. 65, 1990, s. 1297.
Physical Review D, 50, 1994,s. 671.
Phys. Rev. Lett. 74, 1995, s. 2160.
Baryonová katastrofa
Nature 379, 1996, s. 489.
Nature 379, 1996, s. 519.
Nature 372, 1994, s. 15.
Nature 366, 1993, s. 429.
Science 268, 1995, s.1849.
Monthly Notices of Royal Astronomical Society 273, 1994, s.72
Astrophys. J. 376, 1991, s. 51.
André Weil
Scientific American 270, 1994, s.14.
Bhagavadgíta. PýeloÔili J. Filipskě a J. Vacek. Edice Ůivá díla minulosti, sv.80. Odeon Praha 1976.
Jsou? Nejsou?
Science 266, 1994, s. 1945.
Science 261, 1993, s. 831.
Science 260, 1993, s.612.
Nature 363, 1993, s. 397.
JasnŘjçí neÔ tisíc galaxií
Nature 365, 1993, s. 626.
Nature 372, 1994, s. 16.
Nature 377, 1995, s. 477.
Nature 377, 1995, s. 477.
Science 267, 1995, s. 1768.
Science 259, 1993, s. 1692.
Science 263, 1994, s. 40.
Weedman,D.W. : Quasar Astronomy
Cambridge University Press, 1986.
Courvoisier,T. a kol.: Active Galactic Nuclei.
Springer Verlag, 1991.
Myçlenková past aneb co bylo pýed Velkěm týeskem?
Nature 357, 1992, s. 287.
Nature 372, 1994, s.16.
Nature 374, 1995, s. 759.
Nature 377, 1995, s. 386.
Dawkins, R.: The Selfish Gen. Oxford University Press 1989, s.19.
Krupiťka, J.: Renesance rozumu. s. spisovatel, Praha 1995.
Davies, P: About Time. Viking 1996.
Sir Fred Hoyle
Hoyle, F.: Home is Where the Wind Blows. University Science Books, Mill Valley, California,
distributed by W.H. Freeman.
New Scientist 143, 1994, s. 24.
Most z nejmençích strun?
Science 268, 1995, s. 1699.
Science 269, 1995,s. 1511.
Science 256, 1992, s. 1518.
Scientific American 274, 1996, s. 72.
Nature 314, 1985, s. 409.
New Scientist 143,1994, s.28.
Weinberg, S.: Dreams of a Final Theory. Pantheon/Hutchinson 1993.
Davies, P.C.W., Browns, J. (vyd.): Superstrings. A theory of everything? A compilation of
interviews with eminent physicists.
Cambridge, Cambridge University Press, 1988.
Koukolík, F., Drtilová, J.: Vzpoura deprivantĎ. Makropulos, Praha 1996.
Joseph Rotblat
Scientific American 274, 1996, s.24.
Jak by se dal poznat?
Nature 365, 1993, s. 715
Nature 354, 1991, s. 181.
Nature 382, 1996, s. 575, s.563, s.576.
Science 273, 1996, s.924.
Zasáhne? Nezasáhne?
Nature 367, 1994, s. 33.
Nature 361, 1993, s. 40.
Science 208, 1980, s. 1095 (proslulá práce Alvarezovy skupiny).
Science 257, 1992, s. 954.
Raup,D.M.: Bad Genes or Bad Luck? Norton, New York, 1991.
Chapman, C.R., Morrison,D.: Cosmic Catastrophes. Plenum, New York, 1989.
Ager, D.: The New Catastrophism: The Importance of the Rare Event in Geological History.
Cambridge University Press, 1993.
D. Steel: Rogue Asteroids and Doomsday Comets. J.Wiley and sons, 1995.
O bakteriích, vŘdecké soutŘÔi a akademické svobodŘ
Nature 363, 1993, s. 667.
Nature 373, 1995, s. 373
Nature 373, 1995, s. 479.
Nature 370, 1994, s. 104.
Science 260, 1993, s. 810, s. 812., s. 816.
Science 269, 1995, s. 468.
Science 269, 1995, s. 496.
Science 269, 1995, s. 538.
Nisbet, E.G.: The Young Earth. Allen and Unwin, London 1988.
Bledá paní s voskověmi tváýemi
Science 261, 1993, s. 1390.
Science 261, 1993, s. 1454.
Science 262, 1994, s. 1686.
Science 267, 1995, s. 1763.
Lancet 344, 1994, s. 277.
Lancet 345, 1995, s. 1148.
Lancet 346, 1995, s. 790, s. 809, s. 836.
Br. Med. J. 397, 1993, s. 759.
Br. Med. J. 310, 1995, s. 954.
Br. Med. J. 310, 1995, s. 963.
Nature Medicine 1, 1995, s. 815.
O genetickém haraburdí a spravedlnosti
Science 265, 1994, s. 2035.
Science 265, 1994, s. 2037.
Science 263, 1994, s. 608.
Science 266, 1994, s. 1320.
Science 270, 1995, s. 391.
Science 270, 1995, s. 394.
Science 271, 1996, s. 1352.
Nature 260, 1993, s. 1422.
Nature 361, 1993, s. 580.
Nature 362, 1993, s. 491.
Nature 363, 1993, s 13.
Nature 363, 1993, s. 97.
Nature 367, 1994. s. 17.
Nature 372, 1994, s. 363.
Nature 372, 1994, s. 503.
Nature 377, 1995, s. 273.
Nature 377, 1995, s. 279.
Arch. Neurol. 113, 1995, s. 749.
Br. J. Psychiatry 164, 1994, s. 747.
JAMA 271, 1994, s. 507.
Ernst Mayr
Scientific American 271, 1994, s. 14.
Science 267, 1995, s. 30.
Science 267, 1995, s. 1421.
Science 268, 1995, s. 52.
Nature 366, 1993, s. 223.
Briggs, D.E.G., Crowther, P.R. (vyd.): Paleobiology: A Synthesis.
Blackwell, Oxford 1990.
PodŘkování a chvála myçi
Nature Medicine 1, 1995, s. 215.
Nature Genet. 9, 1995, s. 63.
Nature Genet. 4., 1993, s. 105.
Nature 372, 1994, s. 425.
Proc. Natn. Acad. Sci., U.S.A., 89, 1992, s. 3763.
Oka - mÔikem
Nature 368, 1994, s. 690.
Proc. R. Soc. B 256, 1994, s. 53.
Dawkins, R. : The Blind Watchmaker. Penguin, London/Norton, New York, 1986.
Dawkins, R.: Rivers Out of Eden.
Proť mívají hadi rozeklaně jazyk?
Science 263, 1994, s. 1573.
Mundkur, B.: The Cult of the Serpent. State Univ. of New York Press, Albany, 1983.
Gans, C., Huey, R.B.(vyd.) : Biology of the Reptilia, Liss, New York 1988.
O lvicích, které kazí teorii
Science 269, 1995, s. 1217.
Science 269, 1995, s. 1260.
Science 267, 1995, s. 1591.
Science 271, 1996, s. 366.
Science 271, 1996, s. 290.
Science 271, 1996, s. 1215.
Nature 351, 1991, s. 562.
Nature 358, 1992, s. 147.
Nature 359, 1993, s. 823.
Nature 373, 1995, s. 209.
Nature 380, 1996, s. 198.
Nature 380, 1996, s. 240.
Smuts, B.B.,Cheney, D.L., Seyfarth,R.M. a kol. (vyd.) Primate Societies. Univ. Chicago Press,
Chicago, 1987.
Mason,W.A., Mendoza,S.P. (vyd.): Primate Social Conflict. State Univ. New York Press, New York
1993.
P.J.Greenwood, P.H.Harvey, M. Slatkin (vyd.) Evolution. Cambridge, Cambridge Univ. Press, 1985.
Koukolík, F.: Lenochod a vesmír. Vyçehrad, Praha 1995.
Poutníci a lovci
Nature 363, 1993, s. 112.
Nature 364, 1993, s.491
Nature 364, 1993, s.523.
Nature 364, 1993, s.525.
Nature 375, 1995, s.184.
Nature 375, 1995, s.230.
Nature 373, 1995, s. 425.
Berthold, P. (vyd.) : Orientation in birds. Birkhauser, Basel, 1991.
Papi, F.(vyd.): Animal Homing. Chapman and Hall, London, 1992.
E.O. Wilson
Scientific American 270, 1994, s.19.
Wilson, E.O.: Rozmanitost Ôivota, Nakladatelství Lidové noviny, 1995.
Wilson, E.O.: O lidské pýirozenosti, Nakladatelství Lidové noviny,1993.
Havrani z Nové Kaledonie
Nature 379, 1996, s. 249.
Nature 379, 1996, s. 207.
McGrew, W.C.: Chimpanzee Material Culture: Implications for Human Evolution. Cambridge
University Press, Cambridge 1992.
Hodiny
Nature 379, 1996, s. 540.
Nature 379, 1996, s. 542.
Nature 376, 1995, s. 296.
Science 270, 1995, s. 732.
Science 263, 1994, s. 1571.
JAMA 270, 1993, s. 2717.
Br.J. Psychiatry 163, 1993, s. 338.
Tragedie spoleťné pastviny
Nature 377, 1995, s. 478.
Nature 377, 1995, s. 520.
Nature 367, 1994, s. 363.
Nature 368, 1994, s. 734.
Maynard Smith J., Szathmáry,E.: The Major Transitions in Evolution. Freeman New York, 1995.
Hardin, G.: Living within Limits: Ecology, Economics and Population Taboos. Oxford University
Press, 1993.
Poçkozená zemŘ - r. 1995
Science 269, 1995, s.350.
Science 269, 1995, s. 347.
Nature 379, 1996, s. 673.
Nature 379, 1996, s. 718.
Nature 370, 1994, s. 105.
Science 269, 1995, s. 354.
Pimentel, D. (vyd.) World Soil Erosion and Conservation (Cambridge Univ. Press, Cambridge,
1993).
Myers, N., Simon, J.L.: Scarcity or Abundance. Norton, New York, 1994.
Ehrlich, P.R., Ehrlich, A.H.: Extinction: The Causes and Consequences of the Disappearance of
Species.
Random House, New York, 1981.
Lawton, J.H., Stork, N.E.(vyd.) : Extinction Rates.
Oxford University Press, 1995.
World Conservation Monitoring Centre: Global Biodiversity: Status of the Earths Living Resources.
Chapman and Hall, London, 1992.
Dunlap, R.E., Gallup, G.H. Jr., Gallup, A.M. : Health of the Planet. George H. Gallup Institute,
Princeton, N.J., 1993.
Ehrlich, P., Ehrlich, A.: Extinction. Random House New York, 1981.
Yucatán, r. 800 naçeho letopoťtu
Science 266, 1994, s. 733.
Nature 375, 1995, s. 357.
Nature 375, 1995, s. 391.
Sabloff, J.A. : The New Archeology and the Ancient Maya.
Freeman, New York, 1990.
Sharer, R.J.: The Ancient Maya. 5th ed. Standford University Press, 1994.
Linus C. Pauling
Scientific American 266, 1993, s. 16.
New Scientist 148, 1995, s.52.
Hager, T.: Force of Nature, The Life of Linus Pauling. Simon and Schuster 1995.
Umírání Kaspického moýe
Science 377, 1995, s.673.
Kosarev, A.N., Yablonskaya, E.A.: The Caspian Sea (SPB Academic, The Netherlands,1994)
Kolik nás ZemŘ uÔiví?
Science 269, 1995, s.341.
Scientific American 272, 1995, s. 26.
Brown, L.R., Kane, H.: Full House: Reassessing the Earths Population Carrying Capacity. Norton,
New York, 1994.
Davis, K., Bernstam, M.S. (vyd.) : Resources, Environment and Population: Present Knowledge,
Future Options.
Oxford University Press, New York 1991.
UN Development Programme: Human Development Report 1992. Oxford University Press, New
York 1992.
Cohen, J.E.: How Many People Can Earth Support.
W.W. Norton and Co., New York 1995.
World Resources Institute: World Resources 1992 - 93. Oxford University Press, 1992.
Kiessling, K.L., Landberg, H.(vyd.) : Population, Economic development, and the Environment.
Oxford University Press, 1994.
Dasgupta, P.: An Inquiry into Well-being and Destitution.
Oxford University Press, 1993.
DŘti a podvěÔiva
Politt, E. (vyd.) : The relationship between undernutrition and behavioral development in children.
Journal of Nutrition (supplementum), 125, 1995, No. 8 S.
New Scientist 149, 1996, s.34.
Francis Crick
Scientific American 266, 1992, s.16.
Crick, F.: VŘda hledá duçi (Pýekvapivá domnŘnka) eské vydání pýipravuje pro r. 1996 edice
Kolumbus, Praha.
orig: The Astonishing Hypothesis. Scientific search for the soul. Scribners. New York 1994.
Zánik lidskěch skupin
Nature 370, 1994, s. 331.
Gould, S.J.: Wonderful Life
Norton, New York 1989.
Field Archael 21, 1994, s. 21.
Scoulé, M.E. (vyd.) Viable Populations for Conservation.
Cambridge Univ. Press 1987.
Nature 371, 1994, s. 14.
Man 29, 1994, s. 95.
Wiley, P.: Prehistoric Warfare on the Great Plains.
Garland, New York 1990.
Jones R.: Explorations in Ethnoarheology (vyd. R. Gould)
University New Mexico Press, Santa Fe, 1978.
Gad,F.: The History of Greenland.
McGill/ Queens University Press, Montréal 1971.
Genocida
Lancet 311, 1995, s. 995.
Lancet 311, 1995, s. 1001.
Genocide Watch (Fein. H., vyd.) New Haven, CT: Yale University Press, 1992.
Leger Sivar, R.: World Military anad Social Expenditures 1993. Washington DC, World Priorities
1993.
Lemkin, R.: Axis Rule in Occupied Europe. WashingtonDC.: Carnegie Endowment for International
Peace, 1944.
Staub,E.: The roots of evil: the origins of genocide and other group violence. Cambridge:
Cambridge University Press, 1989.
Hra na çílence
British Medical Journal 311, 1995, s. 497.
British Medical Journal 311, 1995, s. 469.
Bulletin of the Atomic Scientist 51, 1995, s. 46.
Nature 364, 1993, s. 89.
Nature 375, 1995, s. 6.
Nature 376,1995, s. 283.
Science 267, 1995, s. 1112.

Podobné dokumenty

Diagnostika a léčba hemofilie

Diagnostika a léčba hemofilie provádět pokud možno pouze jedním koncentrátem, protože střídání různých koncentrátu koagulačního faktoru (liší se způsobem zpracování a protivirového ošetření, což může mít vliv na výslednou imuno...

Více

tvorba marca Ferreriho a film extrémů 70. let

tvorba marca Ferreriho a film extrémů 70. let Nášivky. No Future. Sid Vicious byl nevinnej. Jo i tohle je punk. A možná je to ten nejrozšířenější pohled na něj. Spolu s odsudkem, že je to primitivní uřvaná nemelodická hudba pro tu partu kluků ...

Více

hibernace a sezónní afektivní porucha

hibernace a sezónní afektivní porucha byl pøijímán názor, že se hnìdá tuková tkáò u èlovìka v dospìlosti nevyskytuje. Nové zobrazovací techniky pøinášejí indikace o výskytu shlukù hnìdých adipocytù v rùzných tkáních lidského tìla, kter...

Více

FUl~GI OF INDIA

FUl~GI OF INDIA In the arrangcm Více

Jak se měří vesmír?

Jak se měří vesmír? vzdálenosti hvězdy nám tak v podstatě stačí jen dvě věci: změřit její jasnost a zjistit vlnovou délku (barvu), kterou hvězda vyzařuje. Na základě porovnání zdánlivé a skutečné jasnosti pak můžeme z...

Více

Ernst Haeckel: svědectví o nepříteli pravdy Bible

Ernst Haeckel: svědectví o nepříteli pravdy Bible nalézáme Haeckelovo chvástání proti biblickému modelu: „Všech těchto pět /řeč je o dřívější klasifikaci před Haeckelem/ lidských plemen, podle židovské legendy o stvoření, prý povstalo z ´jednoho p...

Více