Lenochod a vesmír Autor

Název: Lenochod a vesmír
Autor: František Koukolík
Nakladatelství: Vyšehrad, 1995
Stav: od nakladatele
Tato kniha pochází z Knihovny digitálních dokumentů.
Slouží pouze pro potřeby těžce zrakově postižených.
Doplňující informace naleznete v přiloženém souboru.
***
VYŠEHRAD
PRAHA 1995
MUDr. František Koukolík, DrSc., 1995
Lenochod a vesmír
Illustrations Adolf Born, 1995
ISBN 80-7021-155-5
VĚNOVÁNÍ
Pavle, Ondřejovi, Janě, Františkovi, Lence a Vojtovi.
Právě jim je čtrnáct nebo patnáct let.
Dospělým, kteří mají žíznivé a zvědavé děti
a chtěli by jim o těchto věcech povídat,
přestože už za rok bude skoro všechno trochu jinak.
Tím lépe, jsou-li učiteli,
kteří nepřestali mít radost z dětí a učení.
Vždyť v časopisech jako jsou Nature,
Science, New Scientist nebo Scientific American,
odkud jádra vy právění pocházejí, se poznání vyvíjí právě touto
rychlostí.
PODĚKOVÁNÍ
Děkuji paní doc. ing. L.Junkové, CSc.,
pánům RNDr. J. Grygarovi, CSc.,
RNDr. P. Jakešovi, doc. RNDr. I. Šetlíkovi, CSc.,
a ing. J. Záworkovi, DrSc. za připomínky
i laskavou a trpělivou péči, kterou věnovali rukopisu.
Bez jejich pomoci by kniha v této podobě nevznikla.
Za případné nepřesnosti ovšem
nese odpovědnost autor.
František Koukolík
Praha, 31. 3. 1995.
O POVAZE VĚDECKÉHO MYŠLENÍ
Tenhle příběh jistě oběhl svět už mnohokrát v ne spočetných
podobách tak, jako je tomu s pohádkami Tisíce a jedné noci. Nechť
se tedy, prosím, nehněvají ti, kdo jej už slyšeli.
Byl jednou jeden bohatý sedlák. Málo mu dojily krávy. Ať dělal co
dělal, krávy dojily pořád málo. Pozval si proto odborníky, aby mu
poradili.
"Mezi kravami musíte zvětšit rozestupy," řekl zemědělský inženýr.
"A také zcela jistě změňte dávky a složení jejich krmě," pokračoval,
"nadto vám doporučuji upravit způsob větrání stáje a nezapomeňte
na výběhy."
"Ti ubozí čtvernožci jsou v trvalém duševním napětí," navázal
psycholog, "stěny stáje vymalujte veselými barvami, nechť zní jemná
hudba, každý den budiž každá kráva políbena na čumák a vzata kol
krku, aby měla komu sdělit své starosti."
"Je to prostinké, přátelé," pronesl skromně teoretický fyzik, "vyjdeme
z předpokladu, že kráva je koule letící ve vakuu třímiliontinou
rychlosti světla," na čež s plachým úsměvem odkryl obrovskou
trojkřídlou tabuli pokrytou rovnicemi...
NEJVĚTŠÍ A NEJMENŠÍ SVĚT
O RUDÉM POSUVU, EDWINU HUBBLOVI A ROZPÍNÁNÍ VESMÍRU
Vlastně vám nejdřív musím povědět o mlhovinách. Lidé
se na ně dívali dlouho předtím, než před málem čtyřmi sty lety vynalezli
dalekohled. Mlhoviny byly jemné, mlhavé obláč ky, které se na rozdíl
od komet mezi hvězdami nepohy bo va ly. Nikdo nevěděl, a po
pravdě řečeno asi ani moc ne pře mý šlel, co takový obláček
je.
Před dvěma sty padesáti lety věděli ti, kdo vědět mohli a chtěli,
že Země obíhá Slunce a Slunce je jednou z mnoha hvězd naší Galaxie
neboli Mléčné dráhy. Byla pro ně celým vesmírem.
V roce 1755 přišel s neuvěřitelným nápadem Im ma nuel Kant,
známější coby filozof než astronom, přestože vy my slel skvělou
domněnku o vzniku slu neční soustavy. Kant pro hlásil, že by aspoň
některé mlhoviny mohly být velmi vzdálenými ostrovy tvo řenými obrov ským
počtem hvězd. Jinými Mléčnými drahami.
"Vidíme je jako jemné, mlhavé obláčky jen proto, že jsou velmi daleko,"
uvažoval, "naše dalekohledy v nich jednotlivé hvězdy nedokážou rozlišit."
Už jste potkali v horském lese na hřebeni ne pa tr ný
pramínek? Voda z něj někam teče, spojuje se s dalšími, vzniká
potok. Několik potoků splyne v říčku, další v řeku, až se objeví
veletok. Nebo stará, rozházená mozaika. Nikdo neví, co zobrazovala.
Sklá dá se kamének po kaménku, trpělivě, s omyly. Až se začnou
objevovat první tvary.
Nesouvisející kousky se začnou měnit na sou vis lost. S po znáváním
je to podobné.
Všimli jste si zvuku rychle jedoucí motorky, která kolem
vás prolétla na dálnici? Když se přibližovala, zvuk stoupal. Jak vás
minula, začal klesat.
Proč zvuk předmětu, jenž se rychle přibližuje, stoupá a proč klesá,
když se předmět začne rychle vzdalovat, vy světlil v první polovině
minulého století profesor pražské techniky Christian Doppler r. 1842.
Jeho tvrzení dokázal pokusem Holanďan Chris to pher Heinrich Dietrich
Buys-Ballot r. 1845. Užil při něm trubače někteří říkají, že
celou dechovou kapelu na jedoucím železničním vagónu.
Christian Doppler řekl:
"Zvuk je podmíněn vlněním nějakého prostředí, nej čas těji vzduchu.
Každá vlna má nějakou délku. Když se k nám zdroj zvuku rychle přibližuje,
zkracuje se délka zvukové vlny, kterou vydává, úměrně rychlosti jeho
pohybu. Jak je známo, vlnění s kratší délkou vnímáme jako vyšší
tón. A opač ně. Když se zdroj zvuku pohybuje rychle od nás, délka
vydávaných zvukových vln se úměrně rychlosti pohybu zdroje prodlužuje.
Čím delší jsou vlny zvukového vlnění, tím hlubší tóny vnímáme."
Jistě už někdo z vás nabírá dech, aby se zeptal, jak může
souviset hra trubače na jedoucím železničním vagónu s ml ho vinami.
Jistě máte na jazyku, abych si nedělal hloupou legraci. Jestliže k
té jízdě opravdu došlo, pak zvuk dechové kapely s mlhovinami souvisí.
A nejen s nimi. S něčím daleko hlubším a obecnějším. S tím, jak
je vesmír velký a starý.
Duhu jste jistě viděli. Jemné kapénky vody rozloží bílé sluneční světlo.
Je vidět červený, žlutý, zelený, a modrý proužek. Něco podobného
je možné udělat hranolem, což roku 1666 uvedlo do takového úžasu Isaaca
Newtona, že vymyslel celou teorii, z čeho světlo vlastně je. Myslel
si, že je to proud nesmírně jemných tělísek. Rozložené světlo New ton
pojmenoval spektrem.
Víte, že se ještě v r.1790 objevu říkajícímu, že je sluneční světlo
vlastně barevné, neposmíval nikdo menší, než Jeho Excelence, dvorní
rada a geniální spisovatel (napsal na příklad Fausta), nadto člověk
přírodovědecky velmi vzdělaný, Johann Wolfgang Goethe? Upřímně to
považoval za nesmysl. Géniové se také mýlí.
Duha je sluneční světlo rozložené podle vlnových délek.
Nejdelší má červené světlo, nejkratší má světlo modré. Po daří-li
se dalekohledem zachytit světlo nějaké hvězdy nebo galaxie, je
možné je rozložit na spektrum, stejně jako to dělají dešťové kapičky,
skleněný hranol nebo jemná mříž ka.
Spadlo vám někdy do plamene plynového hořáku zrnko soli? Zazářil žlutě.
Může za to prvek sodík, jeden ze dvou prvků, z nichž je kuchyňská
sůl. (Druhý prvek je chlor, chemici proto kuchyňské soli říkají chlorid
sodný.) V roce 1818 si prohlížel spektrum slunečního světla německý
op tik J. Frauenhofer. Všiml si, že se v krásném pásu barev objevují
úzké tmavé čárky. Odpovídají světlu vydávanému kovy rozžhavenými natolik,
že jsou v plynném stavu, zrov na tak jako je v žáru plynového
plamene proměněn sodík. Jenže jejich světlo pohlcuje obal hvězd, který
je chladnější než jejich žhavé nitro. Proto se v pásu barevného
spektra hvězd objevují úzké tmavé čárky. Poloha čárek odpovídá prvku,
který pohlcené světlo vyzářil. Čímž se dá zjiš ťovat, které prvky
jsou ve hvězdách.
Vidíte to? Světlo hvězd k nám letí tisíce světelných let. A vy dokážete
z barevných proužků a tmavých čárek zjis tit, kte ré prvky
ve hvězdách jsou.
Edwinu Hubblovi bylo pětadvacet let, když v srpnu roku
1914 na schůzi Americké astronomické společnosti na slou chal
přednášce Vesto M. Sliphera. Slipher předváděl fo tografie spekter
spirálních mlhovin, těch, o nichž si mnozí mysleli, že by mohly být
jinými Mléčnými drahami. Dokázal, že spirální mlhoviny jsou vzdálenými
hvězdnými ostrovy. Slipher svůj objev předváděl skromně, klidně a střízlivě,
jak se na vědce sluší, přestože jak sám, tak jeho po sluchači věděli,
že přišel na velkou věc.
Nebude vám vadit, když se zase vrátím do minulosti? Budu
vám vyprávět o dalším pramínku. Začnu u něj, půjdu v ča su a prostoru
podél něj až do chvil, kdy začne splývat s Hub ble ovými objevy.
Tenhle pramínek vytryskl 10. září 1784. Edward Pigott, anglický
astronom, se díval sedm nocí po sobě na jednu z hvězd v souhvězdí
Orla a všiml si, jak její jas kolísá. Do kázal to sdělit svému
hluchoněmému dvacetiletému ka marádovi. Jmenoval se John Goodricke.
O měsíc později našel John hvězdu v souhvězdí Cefea, jejíž jas kolísal
po dob ně. Cefeus je dostatečně vysoko na severní obloze a John
byl trpělivý. Svou hvězdu sledoval celý rok. Zjistil, že její jas
kolísá zcela pravidelně. Rychle vzroste a pak zase klesá.
Umíte na nebi najít hvězdu Polárku? Souhvězdí Cefea je v její blízkosti.
Dokážete-li se na souhvězdí Cefea dívat pět večerů po sobě, jistě
si Johnovy hvězdy všimnete. Hvězdy měnící svou jasnost stejně, jako
ji mění hvězda Johna Goo d ricka, se jmenují cefeidy. Zvětšují
se a zmenšují, jejich jasnost při tom klesá a stoupá. Johnova hvězda
to dělá v období malinko delším než je pět dnů.
Cefeidy jsou nápadné, některé z nich září stokrát i ti síc krát
víc než Slunce, hledají se snadno a astronomové jich také spoustu
našli. Dlouhou dobu byly krásnou zajíma vostí. R. 1907 se však zjistilo,
že cefeidy je možné chápat jako milníky, jejichž prostřednictvím se
měří vzdálenosti. Přišla na to Henrietta Leavittová.
Dnes vás asi nezatahá za uši, že na to přišla žena. Na počátku
našeho století byly vysokoškolsky vzdělané ženy velkou vzácností,
natož aby po promoci ještě pokračovaly ve vědecké nebo jakékoli jiné
dráze. Úlohou ženy bylo držet pusu (což nikdy nikde ženy nedělaly),
rodit děti a pracovat v domě, zejména v kuchyni. Úlevu mohly
podle dobové, ze jmé na německé představy, nalézt v kostele.
Většina i vel mi vzdělaných mužů měla za to, že je inteligence
žen nižší než je inteligence mužská (přestože jim denně některé dokazovaly
opak), že ženy nejsou schopné logického, natož vě deckého myšlení.
Asi tak, jak se to dokazovalo, dokazuje a dokazovat bude o lidech
majících jinou barvu pleti než je právě ta naše, vyznávajících jiné
náboženství nebo naopak nevěřících, lidech, kteří se dívají na uspořádání
světa jinak, než se díváme my nebo majících odlišné představy o tom,
co je dobré a špatné.
H. Leavittová pracovala na Harvardově univerzitě a pro hlížela
si cefeidy v Malém Magellanově mračnu, což je, jak víme dnes, naše
nejbližší galaxie.
Dívala se a krok za krokem uvažovala.
"Hvězdy svítí. To, co vidíme, je jejich jasnost. Můžu ji změřit fotometrem.
Stejně svítící baterka bude mít nějakou jasnost ve vzdálenosti 10
m, jinou ve vzdálenosti 100m.
Jasnost je ale něco jiného než je svítivost. Svítivost je zářivý výkon
hvězdy neboli energie, kterou hvězda každou sekundu vyšle. Jak je
Magellanovo mračno daleko a jak je samo velké, nevím, ale vím, že
je strašně daleko. To mi ulehčuje přemýšlení. Představím si, jako
by byly všechny jeho cefeidy stejně daleko. V tom případě je vztah
mezi jejich periodou světelných změn a jasností zároveň vztahem
mezi jejich periodou a svítivostí.
A teď si ulehčím přemýšlení ještě jednou. Budu si před stavovat,
že jsou cefeidy v celém vesmíru stejné. Jestliže jsou stejné, pak
ty z nich, které mají stejnou periodu svě telných změn, mají i stejnou
svítivost.
Jejich jasnost bude různá podle toho, jak jsou od nás daleko. Určím-li
jasnost i vzdálenost cefeid v naší vlastní galaxii, Mléčné dráze,
získám tím měřítko vzdálenosti ce feid v galaxiích jiných."
Slečna Leavittová dosáhla tímto objevem jistý druh vě decké nesmrtelnosti,
přestože měření vztahu mezi periodou a svítivostí má své obtíže
dodnes. A z nich plynou obtíže s určováním přesné vzdálenosti
galaxií.
Zda se Edwin Hubble dokázal oženit, když stále bádal? Dokázal.
Jeho žena o něm psala s náramným nadšením, uchovala si je po celý
život: " ...byl vysoký, silný, nádherný, s rameny Praxitelova
Hermese. Vyzařoval umírněnou vy rovnanost."
Je vidět, že paní Hubbleová mávala zvučným perem, seč jí síly stačily.
Hubble byl vynikající astronom a stejně do brý sportovec. Postavu
měl podle toho. Začínal jako ama térský boxer.
V roce 1924 Edwin Hubble rozlišil šest proměnných hvězd v proslulé
mlhovině viditelné v souhvězdí Androme dy. Po vedlo se mu to
proto, že používal tehdy největší dalekohled na světě. Jedna z hvězd,
na kterou se v mlhovině Andromedy Hubble díval, svítí 60 000krát
slaběji než hvěz da, kterou rozlišíme prostým okem. Hubble dokázal
změřit její jasnost třiaosmdesátkrát po sobě. Dovede si někdo před stavit
jeho pracovitost, vytrvalost a trpělivost? Zjistil, že jas nost
této slabounce svítící hvězdy pravidelně kolísá.
"Je to cefeida," ozvala se v něm radost, "takže půjde spo čítat,
jak je daleko včetně galaxie, která je kolem ní."
Což se mu povedlo. Jak v případě mlhoviny v souhvězdí Andromedy,
která se v katalogu jmenuje M 31, tak v pří padě mlhoviny M
33 v souhvězdí Trojúhelníku. Tu je také vidět bez dalekohledu. Z
M 33 letí světlo na Zem dva miliony sedm set tisíc let. Světlo, které
vidíme dnes, ji opus tilo v době, kdy v Africe chodili australopitekové,
naši před ci, a nebylo nijak jisté, kdo nebo co se z nich vyvine.
Vůbec nevadí, že Edwin Hubble 1. ledna 1925 uveřejnil sdělení říkající,
že z obou galaxií letí světlo na Zemi 930 tisíc let, tedy asi polovinu
skutečné vzdálenosti. Další, přes nější měření jeho chybu opravila.
Všichni věděli, že mlhoviny M 31 a M 33 jsou daleko za známými hranicemi
naší Mléčné dráhy. Jsou tedy jinými galaxiemi, obrovskými ostro vy
hvězd v nekonečném prostoru.
Immanuel Kant měl pravdu.
Ještě si vzpomínáte na tichého a skromného Vesto M. Slip hera
a jeho setkání s Edwinem Hubblem na schůzce Ame rické astronomické
společnosti v srpnu r. 1914? Na to, jak Slipher dokazoval pomocí
tmavých čárek naleze ných ve spek tru jejich světla, že mlhoviny
musí být ostrovy hvězd pouze po dob né Mléčné dráze?
Zjistil však ještě něco dalšího. Snad ještě vý znam něj šího.
Čárky byly jinde, než by "správně" měly být. Byly posunuté. Vědci
okamžitě pochopili, že se dívají na jev popsaný pro zvukové vlny Christianem
Dopplerem. Světlo je také vlnění, nikoli vzduchu, ale elektromagnetického
po le. Jest liže se zdroj světla pohybuje od nás, jeho vlny se
"natahují". Nejdelší vlny má světlo červené. Délka svě telných vln
vysílaných zdrojem, jenž se pohybuje od nás, se tudíž " natahuje"
směrem k červené části spektra a mlu ví se proto o červeném,
případně rudém posuvu. (A opač ně světelné vlnění zdroje,
jenž se pohybuje k nám, se "zkracuje", nej kratší je vlnění světla
modrého, proto se mlu ví o posuvu modrém.)
Edwin Hubble se svým spolupracovníkem M. Humaso nem měřil několik
let rudý posuv čím dál většího počtu čím dál vzdálenějších galaxií.
Výsledky měření je ohromily. Zjis tili, že čím jsou galaxie dál,
tím je jejich rudý posuv větší. Čím tedy jsou galaxie dál, tím rychleji
se vzdalují.
Edwin Hubble, Vesto M. Slipher a Milton L. Humason tedy dokázali,
- že naše galaxie, Mléčná dráha, není jedinou galaxií ve vesmíru,
ale že je jich ohromné množství,
- a že se vesmír ve všech směrech zvětšuje, rozpíná.
To byly objevy, jejichž význam se dá přirovnat k objevu
Koperníkovu, jenž v polovině 15. století usoudil, že Země obíhá
Slunce nebo k objevům Keplerovým, člověka, jehož matka byla ještě
souzena za čarodějnictví. Kepler po čát kem 17. století objevil,
podle jakých zákonů se kolem Slu nce pohybují planety.
Proč jsou tyhle objevy tak významné?
Dovedly nás rozhodujícím způsobem dál na cestě pochopení
kde jsme, co je svět i kým jsme. Mnoha lidem přinesly a přinášejí
radost z poznávání. Jsou krásné. Mohou dát po cit důstojnosti,
že jsme s to aspoň něco z toho zázraku, krásy a tajemství, jež
nás obklopují, pochopit. Odstraňují omyly, pověry i lži, které mnohým
lidem sloužily a slouží jako zdůvodnění moci nad lidmi jinými.
Ale lidskou povahu samy o sobě změnit nemohou. Ne udělají nás lepšími
ani horšími. Poznání tohoto druhu jsou nástrojem, podobně jako je
nástrojem třeba oheň. Nejsou kontrolním systémem, jenž by lidem říkal,
co mají a nemají dělat. Záleží jen na lidech, jak oheň využívají.
Máme se začít ohně bát? Vždyť naši předkové se od zvířat kromě jiného
odlišili právě tím, že se přestali bát ohně !
Měli bychom oheň opustit proto, že se někdo spálil, nebo proto, že
byl užit k válce a vrátit se do tmy? Válka se přece dá vést i ve
tmě. Jsou lidé zazlívající vědcům objev neutronu, který nakonec vedl
k vynálezu neutronové zbraně. Hi storik vám řekne, že se důsledky
nájezdu například Čin gischánovy armády do severní Indie nebo vpád
řím ských legií do Galie pro lidi od důsledků účinku neutronové
zbraně příliš nelišily. Města, zavodňovací zařízení i pole změnili
vojáci na poušť. Mongolové u měst, která zničili, stavěli z hlav
jejich pobitých obyvatel pyramidy. Lidé se tam báli vrátit desítky
let.
Že se vesmír zvětšuje, neboli rozpíná? Že je tedy větší a větší,
jako když se nafukuje balónek? Jestliže je tedy dnes nějaký a zítra
bude větší, musel být včera menší a pře devčírem ještě menší?
Mnoho vědců si myslí, že před nějakou dobou byl vesmír nepatrný, mnohem
menší než jádro nejmenšího atomu. To je atom vodíku. Dovedete si představit,
že v tak malém objemu byla stlačena všechna hmota a záření, všechny
mi li ardy galaxií? Ne? Já také ne. Nikdo si to neumí představit.
Připomíná to pohádku o džinovi skrytém v lahvi s tím roz dílem,
že vesmír nikomu neslouží. Stlačení tak ohrom ného množství hmoty
a záření do tak malého objemu zna mená nesmírně vysokou teplotu
a tlak. Z tohoto nesmírně ne pa trného objemu čehosi tak strašně
horkého a hustého vznikl podle názoru těchto badatelů vesmír výbuchem.
Vý buch pojmenovali Velkým třeskem.
Takhle to snad bylo, jestliže je vesmír uzavřený. Jestliže je v něm
takové množství hmoty, že po čase přitažlivost převáží nad rozpínáním.
Kosmologové, vědci zabývající se vznikem vesmíru, v tomto případě
mluví o uzavřeném mo delu, jenž se podobá kouli, proto modelu sférickém.
Ale je možné, že je vesmír otevřený, takže se rozpíná nekonečně. Geometrie
těchto modelů odpovídá parabole nebo hyperbole. V tom případě byl
nekonečný i ve chvíli Velkého třesku.
Nechápete? Zdravý selský rozum se vzpírá? To nevadí. Matematicky to
možné je. Podobně jako je matematicky možných pět, šest a více rozměrů,
které si také neumíme představit, protože jsme od narození, vlastně
celý svůj bio logický vývoj, zvyklí jen na výšku, šířku, délku a čas.
Nitro přírody, pravidla, podle nichž je postavená, jsou tak krásně
podivná, nečekaná a složitá zároveň, že na ta obecnější z nich
naše tři rozměry a čas nestačí. Připadá vám to těž ké? Není to
tak strašně těžké. Ještě nedávno většina na šich předků počítala
jen na prstech, případně s kaménky nebo jinými předměty. Číslo větší
než dvacet bylo "strašně moc." Dnes umí většina dětí na konci druhé
obecné sčítat a odčítat jednoduchá čísla, aniž by se přitom musely
dívat na ka mén ky, dřívka nebo lasturky. Matematicky nadaní lidé
pracují stejně snadno s mnoha rozměry a nemusejí si je představovat.
Proč vesmír vznikl?
To nikdo neví.
Jak vznikl?
Výpočty ukazují, že lidem známé fyzikální zákony začínají platit až
nepatrnou chvilku po vlastním výbuchu Vel kého třesku. Tak nepatrným
zlomečkem vteřiny, že by jej vyjádřila jednička dělená číslem, na
jehož počátku by byla také jednička, za kterou by následovalo celkem
43 nul. Předpokládá se, že tlak a teplota byly před touto dobou
tak vysoké a objem vesmíru (nebo jeho zárodku) podle jedné z teorií
tak nepatrný, že v něm nám známé fyzikální zákony neplatí. Čímž
část vědců dává poctivě najevo, že neví, co to bylo a co se v tom
dělo.
Vzdala to lidská zvědavost, přemýšlivost a touha pochopit?
Kdepak. Jsou badatelé, kteří uvažují a počítají, co se mo hlo
dít před touto nepatrnou chvilkou. Až si budeme povídat o atomech
a jejich součástech, řeknu vám o tom víc.
SIR KARL
K čemu je vlastně věda?
Strašně dlouho se tvrdilo, že k hledání pravdy. Vědci při tom prý
postupují bez hněvu a zaujetí, objevují a ověřují skutečnosti
a jejich souvislosti.
Chytrého Karla Poppera napadlo, že by to mohlo být opačně. "Jestliže
věda slouží zjišťování pravdy," uvažoval Karl Popper, "slouží stejně
zjišťování toho, co pravda není."
Karl Popper je Sir Karl proto, že jej anglická královna povýšila do
šlechtického stavu, přestože jde o člověka, jenž se narodil v Rakousku.
Zaslouží si to. Je považován za jed no ho v nejvýznamnějších
myslitelů našeho století mezi vše mi, kdo se zabývali otázkou co
je věda a čemu slouží.
Věda je jen jednou z mnoha větví činnosti lidského du cha. Jinými
jsou třeba politika a právo, náboženství, filozofie nebo umění.
Politici, právníci, filozofové, umělci i věd ci si kladou nejrozmanitější
otázky. Odpověď na ně buď znají, nebo hledají.
Jak se pozná, že některá otázka patří nebo nepatří do vědy? Sir Karl
si myslel, že do vědy patří jenom ty otázky, na které se dají najít
(vědeckými prostředky) ověřitelné odpovědi. Ostatní otázky a odpovědi
do vědy nepatří. Nej sou z toho důvodu špatné ani mylné, jenom
patří někam jinam. Vědeckými prostředky není možné ověřit, zda jsou
obraz, socha, báseň nebo hudební skladba krásné nebo oš kli vé,
ani zda bůh je nebo není. Krása je do značné míry věcí dohody a zvyku.
V boha lidé buď věří, nebo nevěří. Zato zemskou přitažlivost si ověří
každý, kdo něco upustí. Při tažlivost není krásná ani ošklivá, dobrá
ani špatná. Lidi, kteří by nevěřili, že přitažlivost je a skutečně
se podle toho chovali, by jejich chování poškodilo nebo zahubilo.
Na otázky, které do vědy patří, hledají vědci odpovědi. Vědecké odpovědi
se jmenují vědecké teorie. Sir Karl si představoval, že vědecké teorie
mezi sebou soutěží podobně jako sportovci lámající rekordy. Každý
vynikající sportovec se snaží nějaký zlomit. Každý vynikající vědec
se snaží vědeckou teorii zamítnout a najít novou, lepší. Vědecká
teo rie, která nejdéle odolává, se považuje za "pravdivou" v tom
smyslu, že je při současných možnostech "nejméně ne prav di vá".
Nejlepší vědecké teorie platí celá staletí. Pří kladem je teorie
přitažlivosti Isaaca Newtona vysvětlující, proč spad ne jablko ze
stromu, stejně jako proč obíhají pla ne ty kolem Slunce. Newtonova
teorie umožnila vyslat astro nauty na Měsíc stejně jako sondu k
Marsu. Takto skvělé teorie nebývají zamítnuty. Po čase se zjistí,
že platí jen pro část skutečnosti a je nutné najít obecnější teorii,
která by popsala její větší část. V tomto případě to byla Einsteinova
teorie relativity.
O VELKÉM TŘESKU
Odpovědi na otázky jsou cenné tím, co dokážou vysvětlit .
Ještě cennější jsou však tím, co dokážou předpovědět . Prá vě
z toho, do jaké míry se potvrzují předpovědi vyplývající z nějaké
teorie, se soudí, zda je teorie pravdivá nebo mylná, čili jak vědci
říkají, zda teorie platí nebo neplatí.
Nejlepší vědci se poznávají podle toho, že si uvědomí, co všechno
z nějaké teorie plyne, jinými slovy, co všechno zkoumaná teorie předpovídá
a pak to začnou ověřovat.
Postupují dle pravidla "jestliže pak". Jestliže se tvrdí to
či ono, pak z toho plyne, že...
Tohle pravidlo užívají stejně dobře policisté, právníci, filozofové,
politici, všichni lidé, kterým to jen trochu myslí, aniž by šlo o
vědu.
Jestliže tedy Edwin Hubble s ostatními dokázal, že se
ves mír v čase rozpíná, pak v něm musely být vzdálenosti před
nějakou dobou menší. A před delší dobou ještě menší.
V roce 1948 nápad George Gamowa, což byl ruský fyzik, jenž odešel
do USA, pak výpočty a nakonec pokusy podle názoru mnoha vědců ukazují,
že vesmír vznikl Velkým třes kem někdy před 10 20ti
miliardami let.
Jestliže pak.
Jestliže vesmír skutečně vznikl z něčeho nesmírně ne patrného,
nesmírně hustého a nesmírně horkého Velkým třeskem, musí se od té
doby rozpínat. Začneme tedy ově řovat:
Rozpíná se? Všechna pozorování dokazují, že se sku tečně rozpíná.
Svědčí pro to rudý posuv galaxií a dalších útvarů vesmíru, který
je tím větší, čím jsou ve vesmíru od nás vzdálenější.
Jestliže vznikl výbuchem z něčeho nesmírně horkého a roz píná
se, muselo v něm trochu všudypřítomného záření zbýt.
Zbylo. V roce 1964 1965 na ně přišli Arno Penzias a Ro bert
Wilson. Hledali zdroje poruch při spojení s umělými družicemi Země.
Předpověď teorie Velkého třesku ří kající, že ve vesmíru má být
zbytek všudypřítomného záření, ne zn ali. Za dobu, která od Velkého
třesku uplynula, se ves mír nesmírně rozepjal. Původně velmi vysoká
teplota ves míru proto výrazně klesla. Zbytkové záření má teplotu
jen 2,7 stupně nad nejnižším stupněm teploty, který je ve ves míru
možný. Penzias a Wilson je zjistili v podobě šumu, který je v pásmu
mikrovln.
Jestliže měl vesmír na počátku tak obrovskou teplotu a hustotu,
byl v něm stejně nesmírný tlak. Hmota je z ato mů. Při tak velké
teplotě a tlaku, jaké podle teorie Velkého třesku na počátku vesmíru
byly, nevydrží žádná hmota "pohromadě". Atomy musely být rozložené
na nej zá klad nější složky. Vesmír byl tvořen plynem nebo chcete-li
po lévkou, velice horkou, složenou z nejjednodušších částic (po vím
vám o nich) nerozlišitelně prostoupených zářením. Teprve v průběhu
chladnutí vesmíru, daného jeho rozpínáním, se nejjednodušší částice
spojovaly na složitější a od dělovaly se od záření.
Jestliže tomu na počátku tak skutečně bylo, pak by se ve vesmíru měly
objevit na počátku jen ty nejjednodušší ato my, jinými slovy nejjednodušší
prvky. A měly by převládat. Nejjednodušším prvkem je vodík. Druhým
nejjednodušším prvkem je helium, třetím lithium. Převládají ve vesmíru?
Pozorování ukazuje, že převládají. Jestliže pak.
Velký třesk vypadá na krásnou teorii .
Jakmile vám kdokoli nabídne jakkoli krásně vypadající vysvětlení čehokoli,
přemýšlejte o TŘECH, nikoli jedné vě ci. Většina z nás se totiž
zaraduje, jak vysvětlení něco krás ně vysvětlilo. To je věc první.
Ta druhá, důležitější, na niž většinou nemyslíme, se zeptá co
z takového vy světlení vyplývá, co předpovídá ? A věc třetí,
stejně důležitá, jako je ta druhá : co svědčí proti ? Není
někde něco skrytého , o čem krásné vysvětlení (a přesvědčování,
že to tak musí být) raději nemluví a nebo o tom neví?
Je v předkládaném vysvětlení krásného horkého Velkého třesku něco,
s čím jsou potíže?
Je a nemálo.
Už před koncem minulého století k překvapení všech fyziků pokusy dokázaly,
že je rychlost světla nejvyšší ry chlostí, které je možné ve vesmíru
docílit. Dosud nic, s vý jim kou obrazotvornosti spisovatelů
vědecko-fan tas tic kých románů, nesvědčí pro možnost, že by
ji bylo možné překročit.
S čímž se narodila první obtíž teorie horkého Velkého třesku. Opět
platí: jestliže pak. Jestliže je rychlost světla nepřekročitelná
neboli mezní, je to nejvyšší rychlost, se kterou se mohou přenášet
informace. Jestliže se však ves mír podle teorie Velkého třesku
na začátku rozpínal tak rychle, jak říká její klasická podoba, nestačila
by na přenos informace mezi jeho vzájemně "vzdálenějšími" částmi ry chlost
světla. Měly by tedy vypadat vzájemně dost odlišně. Například co do
zbytkového záření. Zbytkové záření je však z tohoto ohledu ve všech
koutech vesmíru stejné, takže vše chny známé části vesmíru mají
tento druh informace spo lečný. Je tu tedy spor.
A další potíž?
Z teorie horkého Velkého třesku plyne, že by vesmír měl být úměrně
době, která uplynula od jeho vzniku, nějak zakřivený. Pozorování však
ukazuje, že vesmír nijak za křivený není, že je skoro úplně "plochý".
(Asi tak plochý, jako by byla plochá nepatrňoučká ploška na povrchu
ne smír ně nafouknutého balónu.) A výpočty zjistily opět jestliže
pak. Jestliže je tedy "plochý" vesmír dnes, musel být skoro
stejně "plochý" hned na začátku. Jeho zakřivení by se nesmělo od naprosté
plochosti lišit o víc, než by řeklo číslo, které vyjadřuje jednička
dělená číslem, jež má za svou jed ničkou šedesát nul. To je velmi
málo pravděpodobné. Asi tak málo, jako kdybyste jeli lodí na hodně
rozbouřeném moři, postavili přitom tužku na špičku a čekali, že
se na ní udrží.
A třetí potíž? Jestliže byl vesmír na samém začátku tak strašně horký
a dokonale promíchaný, byl svým způsobem všude stejný. Když se do
něj díváme dnes, je velmi ne stejný. Ohromná množství galaxií a jejich
seskupení tvoří stejně tak nepředstavitelně velká "vlákna" a "stěny",
jako jsou mezi nimi nepředstavitelně velké "mezery". Uspořádání ve s míru
by se mohlo přirovnat ke kostce ementálského sýru s nepravidelnými,
velikými bublinami.
Jak je možné, že z horké, všude stejné polévky nejjednodušších součástí
hmoty a záření vznikne něco tak nerovnoměrně rozloženého?
POTÍŽE VĚDECKÝCH TEORIÍ
A POTÍŽE UČENCŮ
Vysvětlení vzniku vesmíru horkým Velkým třeskem tedy
v sobě skrývá potíže. Není samo. Myslím, že není pořádná vědecká
teorie, která by neměla potíže. To je proto, že každá z nich vysvětluje
jen část světa a nadto neúplně.
Úplně mylné teorie se dají vyvrátit podle pravidla "jestliže
pak" , tedy nejlépe na základě svých mylných předpovědí. Sir Karl
poznamenal, že méně záleží na tom, zda je teorie mylná, než na tom,
zda je plodná. Zda vyvolá zájem jiných vědců, kteří ji začnou přezkoumávat
a buď ji po tvrdí, nebo najdou jiné, lepší vysvětlení.
Ale co s teoriemi, které nejsou zcela mylné, jsou jen ne ú pl né,
což znamená, že vysvětlují pouze část položené otázky a některé
z jejich předpovědí vedou ke sporům?
Stanislaw Lem, slavný polský spisovatel, vymyslel hez ké přirovnání
toho, co dělá matematika. Možná, že platí nejen o matematice, možná
platí o vědeckých teoriích vů bec. Lem přirovnal matematika ke krejčímu
zavřenému v domě bez oken a dveří. Krejčí má zařízení, jímž může
sáhnout pro něco ven, mimo dům. Neví, co to bude, jak to bude vypadat,
k čemu by to mohlo být dobré. Aby to vůbec uviděl, musí na to ušít
šatičky. A tak šije šatičky na květiny, na hrochy, na hvězdy, na cokoli,
a očekává, že právě na to, co vytáhl zvenčí, se budou jeho šatičky
hodit. Hodí se na květinu? Je to květina. Vůbec nesedí hrochovi? Není
to hroch, mohla by to být hvězda. Nesedí na to vůbec žádné šatičky?
Pak musí ušít takové, jaké zde ještě nebyly.
Samozřejmě, že šatičky šije nějakou dobu podle módy, po dle
toho, co se zrovna nosí. Ale pak se móda změní. Šatičky šije dál,
ale vypadají docela jinak.
Na tohle zase přišel Thomas Kuhn, dnešní profesor filozofie a dějin
vědy pracující v MIT, což je zkratka pro světově proslulý Massachusettský
institut technologie. Říká se o něm, že je líhní géniů. V roce 1962
vydal Tho mas Kuhn knížku o tom, jak se věda vyvíjí. Její základní
myšlenkou je, že vědci ve všech oborech řeší otázky vždy podle nějakého
vzoru. Poněkud podobně, jako se šijí podle módy šaty. S časem se však
při řešeních objevují čím dál větší od chylky od toho, jak by to
"správně", to jest podle vzoru, mělo vypadat. Až se zjistí, že se
vzor nehodí. A je tedy nahrazen vzorem novým. V nejlepším možném pří pa dě
se zjišťuje, že je starý vzor popisem části sku teč no sti a nový
je popisem její větší části. Tak, jak jsme si už povídali o vztahu
Newtonovy teorie přitažlivosti a Ein steinovy teo rie relativity.
(Cizí slovo pro vzor je paradigma. Naši i cizí učenci hojně citují
knížku Thomase Kuhna. Aby vypadali ještě učeněji, než jsou učení,
užívají daleko raději slovo paradigma, než hezké slovo vzor. Když
Thomas Kuhn sám na setkání učen ců prosil, aby užívali slovo vzor
místo slova paradigma, a aby to, co měl na mysli, nerozšiřovali
do oblastí, kam to vůbec nepatří, uslyšel, že zřejmě dobře nechápe
vlastní knihu. Což se mezi učenci stává.)
NAFUKOVACÍ VESMÍR
Roku 1980 vyřešil některé obtíže teorie horkého Velkého
třesku Alan H. Guth z Massachusettského institutu tech no logie.
Teorii horkého Velkého třesku upravil.
Tvrdí, že se vesmír (má na mysli náš vesmír, naši část vesmíru nebo
náš vesmírný vzorek) na samém začátku bě hem nesmírně krátké doby
nejdřív velmi zvětšil. Pů vodně měl být žhavý, ale rozpínání jej
ochladilo. Jakmile se však rozepjal na útvar velikosti grapefruitu
nebo snad i kouli o průměru 1 m, měl se opět zahřát na teplotu odpovídající
Velkému třesku.
MOHLO TO BÝT
SE VZNIKEM VESMÍRU
JINAK?
Někteří vědci si myslí, že teorie Velkého třesku
porušuje základní fyzikální zákon, jímž je zákon zachování hmoty a ener gie.
Zákon říká, že hmota a energie nevznikají ani ne za nikají,
jenom se stále proměňují. Odpůrci teorie Vel ké ho třesku se domnívají,
že je vesmír stálý, chcete-li, věč ný. Stálý, věčný vesmír nevznikl,
ani nezanikne. Místo jed no ho Velkého třesku v něm postupně
dochází k mnoha třes kům menším. Vesmír se má pomalu rozpínat tisíce
mi li ard let. Období po malého rozpínání je střídáno krat šími
obdobími ry chlej šího rozpínání trvajícími 20 40 mi liard
let. Na še podoba vesmíru by měla spadat do jednoho z těchto krat ších
období.
Mají tito odborníci pravdu? Nevím. Většina odborníků zastává názor,
že vesmír přece jen nějakým druhem Velkého třesku vznikl. Ale nemohou
se shodnout jakým.
Neměli bychom zapomínat, že většina současných před stav o vzniku
a vývoji raného vesmíru jsou jen důmyslnými modely, které si astrofyzici
a kosmologové ( kosmologie je odvětví astronomie zabývající se vznikem
vesmíru ) vy mýšlejí. Stává se, že nový model odstraní některé obtíže
modelu staršího, ale sám přinese na svět nové.
O WIMPECH A HNĚDÝCH TRPASLÍCÍCH
NEBOLI
CO A KDE JE DEVĚT DESETIN
HMOTY VESMÍRU
Nejprostší otázky bývají nejtěžší otázky. Často z
toho důvodu, že dlouhou dobu nikoho nenapadne, že by se vůbec o nějakou
otázku mohlo jednat. Věc vypadá naprosto sa mozřejmě. Například
otázka, zda Slunce obíhá Zemi. Nebo zda jsou svítící hvězdy vším,
co ve vesmíru je. Nebo otázka co ve vesmíru není?
Většina z nás si neumí na rozdíl od Sherlocka Holmese
položit zápornou otázku. Ptáme se proč se něco stalo nebo proč
se něco děje. Jen málokdo se v nějaké souvislosti do káže zeptat
jako největší z detektivů proč se něco nestalo, nebo proč se
něco neděje, například proč ten pes v době, kdy mohlo dojít ke zločinu,
neštěkal? Jaký význam má, že se něco nestalo, když se to předtím pravidelně
dělo?
Jen opravdový mistr přemýšlení přijde ze záporných od povědí na
to, co se dělo. Například:
Chcete vědět něco, o čem lidé neradi mluví. Třeba kolik lidí jelo
načerno metrem, nezaplatilo daně, případně kolik dětí opisovalo při
písemce. Stačí k tomu mince a skupinka lidí ochotných zcela anonymně
odpovídat.
Hodíte-li poctivě mincí tak, aby se točila, padne s poloviční
pravděpodobností její rub nebo líc (jak rub, tak líc tedy padají
s 50% pravděpodobnosti, pád na hranu se nepočítá).
Poprosíte děti, které psaly písemku (nebo lidi, kteří pla tili daně),
aby si hodili mincí a pak na papírek napsali ANO nebo NE. ANO se
na papírek píše v případě, že padl líc mince a děti neopisovaly
(lidé daně zaplatili). Ve všech ostat ních případech se píše NE.
Víme, že líc i rub mince padají se stejnou, to jest poloviční pravděpodobností.
To znamená, že polovině dětí, kte ré ne opi sovaly, padl líc,
druhé polovině dětí, které také neopisovaly, padl rub. Z toho plyne,
že počet odpovědí ANO je polovinou počtu dětí, které neopisovaly,
nebo lidí, kteří da ně zaplatili. Odečtete-li tedy dvojnásobek tohoto
počtu od celku, zjistíte, kolik dětí opisovalo a kolik lidí jelo
me trem načerno.
Na tenhle jednoduchý, nesmírně chytrý postup přišel docela nedávno
americký statistik Noel Cohen při výzkumu cest, jimiž se šíří smrtelná
nemoc AIDS. Lidé se stydí říci, že užívají drogy nebo mají styky s
prostitutkami. Má-li se však odhadnout šíření AIDS, je nutné tato
čísla znát.
Zkusím se vrátit k té prostince vypadající otázce. Je to,
co astronomové ve svých dalekohledech vidí, vším, co ve ves míru
je ? Je ve vesmíru něco, co není vidět, ani se nedá nijak přímo zjistit
?
V roce 1933 zjistil Fritz Zwicky, švýcarský astronom, že ve vesmíru
je ještě něco dalšího, co není vidět. A že je toho moc: 90 99%
veškeré hmoty, která ve vesmíru je. Ne pře hléd li jste se.
Všechna svítící hmota ve vesmíru tvoří jen 1 10% hmoty, která
by v něm "správně" měla být. Z vý počtů teorie Velkého třesku
plyne, že by jí ani nemělo být víc. Jak na to Fritz Zwicky přišel?
Znal Newtonův gravitační zákon říkající, že přitažlivost je úměrná
hmotnosti čím je předmět hmotnější, tím větší je přitažlivá
síla, kterou působí na okolí. Stojíme-li na Zemi, stojíme proto, že
nás Země přitahuje. Naše tělo Zemi při tahuje také, ale Země je
daleko hmotnější.
Fritz Zwicky věděl, že velká množství hvězd tvoří galaxie, a velký
počet galaxií tvoří galaktická hnízda. Dalekohled mu ukázal, že galaxie
i jejich hnízda drží pěkně pohromadě. Ale výpočet mu řekl, že na to,
aby takhle pěkně držely pohromadě, by měly mít asi tak desetkrát víc
hmoty, než je v nich vidět. Kdyby měly jen tolik hmoty, kolik je
vidět svítících hvězd, měly by se už dávno rozletět všemi směry. Jejich
přitažlivost by je nedokázala udržet pohromadě.
Od roku 1933 se tedy neví, z čeho je devět desetin vesmíru. Vidět
to není, anglicky se tomu říká dark matter, což doslovně znamená temná
hmota. Naši vědci to nazvali hmo tou skrytou. Víc než šedesát let
si astronomové lámou hlavu nejen tím, co to je, ale také otázkou,
kde to je.
Samozřejmě, že si odborníci názor Fritze Zwickyho ově řovali. Nedá
se nic dělat, zatím nic nesvědčí proti tomu, že by se nějakým zásadním
způsobem mýlil.
Například Velké Magellanovo mračno je galaxií, která je naším blízkým
sousedem. Mléčnou dráhu obíhá. Užitím jednoho z Keplerových zákonů,
objevených už před čtyřmi stoletími, je možné z pohybu Velkého Magellanova
mračna vypočítat hmotu Mléčné dráhy. A opět výpočty ukazují,
že je v ní 6 8x víc hmoty než je hmoty, která svítí, tedy
hmoty všech jejích hvězd a zářícího plynu.
Za šedesát let hledání astronomové vymysleli a vypočítali
velký počet možností toho, co by měla skrytá hmota být a kde hlavně
je.
Záleží na tom, z jaké představy o vzniku a vývoji vesmíru vycházejí.
Nevědí tedy přesně, zda skrytá hmota má nějakou dosud nenalezenou
podobu hmoty, jak ji známe anebo zda jde o něco zcela neznámého.
Povím vám o dvou z mnoha možností, na které přišli. O wimpech
a hnědých trpaslících.
Slovo wimp je zkratka tvořená prvními písmeny anglického
pojmu Weakly Interacting Massive Particle. Skrytou hmotu by mohly
tvořit částice, které dosud nikdo nezachytil, ale jejichž možné vlastnosti
se dají vypočítat tak, aby pokud možno nebyly v rozporu s jinými
poznatky.
(Jde opět o model. Modelů, které nejsou v rozporu s jinými poznatky,
dokážou chytří lidé vymyslet velký počet. Ale pak se musí zjistit,
zda něco takového odpovídá skutečnosti anebo zda jde jenom o model
prázdné šatičky. K tomu slouží pokusy.)
Pojem Weakly Interacting, "působící na jiné slabounce" říká, že se
při střetu této částice s čímkoli jiným skoro nic neděje. Massive
Particle znamená masivní, velmi hmotnou částici. Mělo by jít o částici,
která by byla 10x 1000x hmotnější, než je hmotnost jádra nejjednoduššího
atomu, vodíku. Pokud wimp existuje ve skutečnosti a nejen ve vý počtech,
mělo by jich být v každém litru prostoru nejméně deset, nanejvýš
sto, a měly by se pohybovat značně pomalu, rychlostí asi 300 km za
vteřinu. Lidským tělem by jich za jediný den prolétlo tolik, kolik
odpovídá číslu začínajícímu jedničkou, za níž je patnáct nul, aniž
by se cokoli stalo. Do nějakého vztahu s atomy našeho těla by jich
měla vstoupit nanejvýš stovka.
Jak se chytá wimp, jinými slovy, jak dokázat, že je wimp skutečností
?
Bude to jedno z nejjemnějších měření vůbec. Wimp vším projde. Za
celý den by v jednom kilogramu hmoty mělo dojít k nárazu pouhého
jednoho wimpu do kteréhokoli z je ho atomů. Změřit něco takového
se zdá mimo všechny sou časné možnosti, protože se ve stejné době
odehrají ne sčet né srážky například s částicemi kosmického
záření ne bo při rozenou všudypřítomnou radioaktivitou.
Mnohému se dá odpomoci stíněním. Angličtí fyzici se odebrali do starého
dolu, víc než kilometr pod zemský po vrch. Tam už se částice kosmického
záření neuplatňují. Hroznou práci dá odstraňování přirozené radioaktivity
na šeho prostředí. Je sice nepatrná, ale všudypřítomná, tudíž i
v tom, z čeho se vyrábí vlastní měřící zařízení. Ať jakkoli nepatrná,
je stále dost vydatná, aby se do měření wimpů pletla.
Měření začalo v roce 1992. Fyzici dobře vědí, že hledají něco, o
čem nevědí, zda to opravdu existuje. Ale jaká by to byla věda, kdyby
předem věděli, co najdou nebo ne najdou?
A hnědí trpaslíci?
Vera Rubinová a Kent Ford přišli už víc než před dvaceti lety s objevem,
že kolem galaxií, jako je Mléčná dráha, by mohl být obrovský závoj
neviditelné, skryté hmoty. Jinak by se podle jejich názoru
nemohly galaxie pohybovat tak, jak se pohybují. Tehdy je nikdo nebral
moc vážně. Takový závoj by měl být mohutný. Průměr Mléčné dráhy by
měl převyšovat asi pětkrát.
Ale co vlastně závoj galaxie, v němž se skrývá většina její hmoty,
tvoří?
Jeden z výkladů říká, že by to mohly být kusy hmoty velké asi jako
je planeta Jupiter. To je sice velký kus hmoty, ale malý na to, aby
se v něm rozžehla jaderná reakce, která by z nich udělala svítící
hvězdu. Astrono mové tyto vy my šle né útvary proto nazvali
hnědými trpaslíky, aby je odlišili od trpaslíků bílých, což jsou pozůstatky
jednoho druhu hvězd na konci jejich vývoje. Existují hnědí trpaslíci
nebo jsou jen chytrým nápadem?
Jestliže pak.
Jestliže existují, mají hmotu jako planeta Jupiter. To je dost hmoty
na slušnou přitažlivost. Jestliže kolem takového kusu hmoty projde
poblíž světelný paprsek vyslaný nějakou hvězdou, pak jej přitažlivost
hnědého trpaslíka trochu ohne. Což by se mělo projevit tím, že jas
hvězdy trochu zakolísá. Velká přitažlivost totiž působí na chod světelných
paprsků podobně jako čočka.
Snadno se usuzuje, těžko se ověřuje. Dvě skupiny astrofyziků sledovaly
pomocí přístrojů miliony hvězd Velkého Magellanova mračna po dobu
několika let. Mezi miliardami záznamů našel program jejich počítače
tři hvězdy, je jichž jasnost zakolísala tak, jako by cestu jejich
paprsků ovlivnil hnědý trpaslík.
Tvoří tedy skrytou hmotu naší galaxie malí hnědí tr paslíci? Možná
tvoří. Astrofyzici jsou opatrní. Chtějí, aby se těchto událostí prokázalo
aspoň deset. Z počtu deseti je možné bezpečněji usoudit, zda nejsou
naše pozorování dů sledkem náhody. Z počtu pouhých tří to nejde.
Náhoda? Jak máme zjistit, zda něco je nebo není náhoda? Chytří lidé
se s tím začali trápit už před několika stoletími z docela obyčejného
důvodu. Chtěli zbohatnout. Jakmile se začaly rozšiřovat hazardní hry
jako je ruleta, chtěli přijít na způsob, jak vyhrát.
Dobře postavená ruleta se ošidit nedá. Najít nějaký "plán" na vyhrávání
není možné. Z toho důvodu, že ruleta, podobně jako to, čemu říkáme
"příroda", důsledně pracuje s náhodou. Ruleta totiž není nic jiného,
než svérázně uspo řádaný malinký kousek přírody.
Přesto se zde, v legračním lidském pokusu o chytré zbo hatnutí
bez námahy, začala rodit jedna z nejkrásnějších větví matematiky
teorie pravděpodobnosti. Teorie prav děpodobnosti pomáhá
určit, co je a co není náhoda.
Velká spousta jevů totiž vypadá, že o náhodu jít nemůže
a přitom o ni jde. A naopak.
Mnoho lidí je například přesvědčeno o tom, že existuje přenos myšlenek
na dálku. Žádný člověk vycvičený jen tro chu ve vědeckém způsobu
myšlení nebude tvrdit, že přenos myšlenek na dálku zcela jistě neexistuje.
Bude však tvrdit, že ještě nikdo nepodal důkaz, který by obstál při
ověřování vědeckými postupy, že přenos myšlenek na dál ku existuje.
Předpokladem trochu správného myšlení je o žádném jevu, byť se nám
ani trochu nezdá, nelíbí, vypadá podivně nebo odpudivě, je v úplném
rozporu s tím, co o něm a je vech příbuzných víme, netvrdit
předem, že je nemožný. Je totiž velmi obtížné s jistotou o něčem
říci, že to neexistuje. Ale ten, kdo tvrdí, že to existuje, musí své
tvrzení (ve vědě vědeckými prostředky ověřitelně) nade vší rozumnou
po chybnost doložit.
Pro lidské dějiny je typické, že na tohle nepřišli vědci,
ale právníci a to už ve starém Římě. Budeme-li obviněni, že jsme
někoho zabili, není možné dokázat, že jsme jej nezabili. Není možné
dokázat, že čarodějnice nebo ďábel ne existují. Ale každý, kdo tvrdí,
že jsme někoho zabili, že čarodějnice nebo ďábel existují, musí své
tvrzení (v po sledních dvou případech vědecky ověřitelnými prostředky)
nade všech ny rozumné pochybnosti dokázat.
Přenos myšlenek na dálku mnoho lidí odůvodňuje vlastní zkušeností.
Běžně nás například přepadává pocit, že se s člověkem, kterého milujeme,
něco stalo. A pak se dozvíme, že se s ním v tu chvíli, přestože
byl v docela jiném městě nebo dokonce v jiném světadílu, opravdu
něco stalo. Hle přenos myšlenek na dálku tedy existuje, řekne
náš mylný úsudek.
Proč je mylný?
Nezaznamenáváme si totiž počet chvilek, kdy na člověka, kterého milujeme,
myslíme (to je velmi časté, někdy málem trvalé), přepadne nás pocit,
že se mu něco stalo, přičemž se mu ve skutečnosti nic nestalo .
Jsme-li jen trochu úzkostní, je tahle souvislost častá. Počet chvilek,
kdy má me pocit, že se něco stalo a ve skutečnosti se nic nestalo,
ohromně pře vyšuje jedinou chvilku, kdy se náš pocit pře kryl
se sku tečností. Pokud došlo k něčemu opravdu zá važ né mu,
zapamatujeme si takovou chvilku se všemi po drob nostmi do konce
života naše paměť zaznamenává citově významné události daleko
snadněji proto, že se odlišují od daleko vět šího počtu událostí,
které citově významné nej sou. Je to vývojová vlastnost všech obratlovců,
počínaje pravděpo dob ně plazy. Paměť pro citově významné udá losti
(zde bylo nebezpečí, tady byla voda, když jsem měl žízeň...) byla
zá sa dní výhodou pro přežití vůči tvorům, kte ří ji neměli.
Mno hem, mnohem častějším neshodám mezi vlast ním pocitem a skutečností
nevěnujeme pozornost a na še paměť je ne za zna menává.
Jestliže vám kdokoli bude vykládat, že je cokoli nenáhod ného,
nějaký jev nebo souvislost, zamyslete se nad tím. Uvažujte, kolikrát
a v jakých souvislostech jev nastal a ne nastal. Úsudek nebo
jednoduché počítání vám řeknou, zda o náhodu šlo nebo nešlo. Důsledky
vašeho rozhodnutí mo hou někdy být věcí života nebo smrti.
A zázraky?
Jakýkoli zázrak je tím nejnepravděpodobnějším jevem. Opět nemůžeme
s naprostou jistotou tvrdit, že k němu nedošlo nebo nikdy dojít nemůže.
Mohlo by samo od sebe vzniknout z hromady železného šrotu letadlo
a odletět?
Mohlo, ale je to velmi málo pravděpodobné, zní vědecká odpověď. Tak
málo pravděpodobné, že by k tomu došlo až v průběhu doby převyšující
stáří vesmíru. ( Ve které se kun dě této doby by se to mohlo stát,
určit nejde. Pravděpo dob nost všech je stejně vysoká, takže v první
i v po slední.)
Na ověřování zázraků všeho druhu vymyslel už před čtvrt
tisíciletím pravidlo David Hume, anglický filozof. Dnes, kdy se tolik
lidí a tak upřímně snaží o návrat středověku, stojí za připomenutí:
" Žádné svědectví nepostačuje k tomu, aby doložilo zá zrak
ledaže by mylnost tohoto svědectví byla ještě větším zá zrakem,
než je zázrak, který se snaží doložit."
Jinými slovy: lež je pravděpodobnější než zázrak.
Jinými slovy: žádné tvrzení (bez ohledu na to kdo, kde, kdy a jak
je předkládá, bez ohledu na jeho televizní, fil movou nebo novinářskou
přesvědčivost) nemůže doložit, že by zcela nepravděpodobný jev
byl skutečností. Le daže by prav děpodobnost, že je toto tvrzení
mylné, byla ještě niž ší , než je pravděpodobnost onoho zcela
nepravděpo dob ného jevu.
Tvrdí někdo, že spatřil, jak (skutečně) slepý člověk pro zřel a (skutečně)
ochrnutý člověk povstal a začal chodit, nebo jak se člověk stižený
posledními stup ni vývoje zhoub ného nádoru (zázračně) uzdravil?
To je velmi málo pravděpodobné. Ledaže by pravděpo dobnost, že je
toto tvrzení nepravdivé, byla ještě menší, než pravděpodobnost, že
člověk (skutečně) slepý prozře, sku tečně ochrnutý začne chodit,
skutečně stižený posledními stupni rozsevu zhoubného nádoru vstal
uzdravený z lože. (Posledně jmenovaná možnost v případě některých
zhoub ných nádorů existuje, s pravděpodobností asi 1 : 10 milionům
a je opakovaně popsaná. Předpokládá se, že z neznámých důvodů
na poslední chvíli je nádor zničen imunitním systémem nositele.)
O ČERNÝCH DÍRÁCH
John Michell, fyzik, jenž pracoval v Cambridgi
před plnými 211 lety, se podobně jako Isaac Newton domníval, že je
světlo tvořeno nesmírně jemnými částicemi. Už věděl, že rychlost světla
není nekonečná.
"Jestliže je světlo tvořené nesmírně jemnými částicemi, které se nepohybují
nekonečnou rychlostí," přemýšlel, "mu sí na ně působit přitažlivost.
Kdybych si představil strašně, ale opravdu strašně hmotnou hvězdu,
mohla by její přitažlivost být tak veliká, že by si přitáhla zpátky
vlastní světlo. Pak ji nebude vidět. Pozná se jen podle přitažlivosti,
s níž bude působit na okolí."
K tomuhle nápadu, který vypadal jen jako chytrý, ne o vě řitelný
nápad, se astrofyzikové vrátili až za dalších sto padesát let. Jedním
z nich byl Robert Oppenheimer, nazvaný později otcem atomové bomby.
Dokázal, že se velmi hmotné hvězdy, s hmotou mnohokrát vyšší než
je hmotnost Slunce, mohou zhroutit do útvaru, jenž byl později
coby legrace pojmenován černou dírou.
Protože všechno, co se dostane do její blízkosti, v ní zmi zí.
Černou díru není možné spatřit ani uslyšet, neboť její přitažlivost
je tak mohutná, že ji nemůže vůbec nic opustit.
Jedním z nejcennějších zřídel nápadů může být hra. Když
si prostě vymýšlíme, jak by se něco dalo vyřešit anebo jaká by mohla
být povaha jevu. Bez ohledu na to, zda jsou naše nápady legrační,
nemožné, divné, jakékoli. Zdá se, že nej lepší fyzici tyto hry milují.
Říkají jim myšlenkové pokusy. Jejich nápady vypadají neobyčejně často
stejně legračně jako podivně o jednom z nich, jemuž se říká
Schrödin gerova kočka, vám budu za chvíli vyprávět ale opravdu
pomáhají představě, co má kdo na mysli, a jak by mohly věci ve skutečnosti
být.
Jednou z těchto her byl následující nápad: představte si, co se
stane, když do nějaké hvězdy, třeba Slunce, hodíme encyklopedii. Samozřejmě,
že se ihned vypaří. Dalo by to sice moc práce, a nevíme, jak a čím
bychom to dokázali. Ale kdybychom na to měli nějaké zařízení, svedli
bychom ze slunečního záření a dalších změn, které by po vhození
en cy klopedie nastaly, získat zpátky informace, které v en cyklopedii
byly. Ale co by se stalo, kdybychom encyklopedii hodili do černé díry?
Zmizela by tam. Její informace by v ní byly na věky zavřené jako
v nejlepší nedobytné pokladně vesmíru.
Opravdu? Bez ohledu na skutečnost, že černou díru ve vesmíru zatím
nikdo přímo nedokázal, i když se dost pře svěd čivě zdá, že tam
opravdu jsou, a že tedy nejde jen o chyt rý nápad a složitou
matematiku Lemovy šatičky neobsahující žádné tělíčko si
tuhle prostinkou otázku před dvaceti lety položil Stephen Hawking,
anglický fyzik, jenž se narodil r. 1942. Mnozí říkají, že je současným
Isaacem Newtonem.
STEPHEN HAWKING
Stephen Hawking začal studovat fyziku a matematiku
na univerzitě v Cambridgi proto, že nesmírně obdivoval Freda Hoyla,
jednoho z nejproslulejších astrofyziků a kosmologů, jenž tam pracoval.
S Hoylovými názory na vznik vesmíru většina vědců nesouhlasí. Což
vůbec nevadí Hoylovi ani jeho odpůrcům. Nejde o projev snášenlivosti
za každou ce nu. Ani o to, že jeho přesvědčení o tom, že vesmír
Velkým třeskem nemohl vzniknout, je v rozporu se spoustou dobře
doložených poznatků. Některé Hoylovy námitky jsou také dobře doložené.
Uvnitř teorií Velkého třesku, včetně jejich na fukovací podoby,
se skrývají nejasnosti. Ani nejde o to, že pro ti Hoylovi stojí
většina. K vědeckému poznání se ne do spí vá hlasováním, ale
nápadem a jeho důkazem či vy vrácením.
Hawkingovo geniální nadání se projevilo brzo. Byl ještě začátečníkem,
když se účastnil přednášky, na níž Fred Hoy le v polovině šedesátých
let předkládal svou nejnovější kos mo logickou teorii. Hawking
přednášku vyslechl a coby mok ré kuře upozornil nejmohutnější
slepici, že její závěry jsou mylné. Hoyle se Hawkinga zeptal, jak
na to přišel. Hawking jej upozornil na osudovou chybu ve výpočtech.
Jejich přezkoumání ukázalo, že kuře mělo pravdu.
Přibližně ve stejné době postihly Hawkinga první pří znaky neléčitelného
onemocnění páteřní míchy. Spojuje mo zek s ostatním tělem
všechny informace z těla, s vý jim kou hlavy, jdou do mozku
páteřní míchou a naopak. Hawking věděl, že 80% lidí trpících jeho
nemocí umírá do pěti let od prvních příznaků, polovina z těch, kdo
zůstanou na živu umírá během dalších pěti let. Hlavním příznakem nemoci
je postupné ochrnutí svalů.
Kromě toho, že je Hawking geniální, je nezměrně sta tečný. Nevzdal
to. Žije připoutaný na invalidním vozíku. Může hýbat jen dvěma prsty
levé ruky. Nemůže mluvit, sám se nenají. Jeho spojením se světem je
počítač.
Tento člověk pracuje, prostřednictvím počítače přednáší, a co je
nejneuvěřitelnější, neztratil smysl pro legraci. Před nášky jsou
samozřejmě v počítači připravené, ale po nich následují otázky posluchačů
a Hawkingovy odpovědi. Ne ní-li odpovědí pouhé "ano ne",
trvá také deset minut, než umělý hlas Hawkingova počítače něco pronese.
"Než vám dokážu odpovědět," říká Hawking posluchárně "povídejte si,
odpočívejte nebo třeba čtěte noviny." Svědkové sdělují, že smích,
který je důsledkem vtipu Hawkingových odpovědí, někdy málem zboří
posluchárnu.
Zdá se, že největší Hawkingův objev je možné shrnout větou sdělující,
že by černé díry nemusely být tak docela černé. Mohly by se poněkud
vypařovat.
Je nutné poctivě dodat, že Hawkinga k této teorii dovedl nápad mladičkého
Jakoba Bekensteina, jenž začínal svou vědeckou dráhu v Kalifornii.
Hawking s ním zprvu vášnivě nesouhlasil. V roce 1973 navštívil Hawking
Moskvu a v ní skupinu vedenou ruským kosmologem Jakovem Zeldovi čem.
Moskevská skupina zkoumala otázku, jaký je vztah černých děr a světla.
Hawking byl přesvědčen, že Zeldovič a jeho lidé při řešení udělali
nějakou chybu. Takže pře zkoumával jejich výpočty, což jej dovedlo
k jistotě, že černé díry nemohou být tak černé. Bekensteinův nápad
je tudíž prav di vý. Tento velký muž tedy vystoupil a roku 1974
to užas lým odborníkům sdělil.
Má-li Hawking pravdu, je to pro fyziku strašné. Informace
by se totiž podle této pravdy mohla z vesmíru ztrácet encyklopedie
vhozená do (vypařující se) černé díry by se mohla změnit na spršku
záření, z které by nešlo vůbec nic vyčíst. Což by podle základních
zákonů zachování nemělo být možné.
Současní fyzikové si tedy lámou hlavu, jak z toho ven. Jejich myšlenkové
hry předhánějí nejodvážnější nápady vě dec ko-fantastických románů.
Tak třeba Donalda Page na pad lo, že by černé díry mohly být okny
do jiného vesmíru. Informace by těmito okny mohla procházet tam i
zpět. An drew Stromingera zas napadlo, že by i z odpařené černé
díry mohl zůstat nepatrný zbytek, jehož vlastnosti by byly takové,
že by se v něm všechny informace, které do černé díry spadly, skryly,
žádná se neztratila.
Dovedete si představit všechny informace o všech ato mech hvězdy,
která byla třeba dvacetkrát větší než je Slun ce, skryté v útvaru
mnohem menším než je jádro vodíko vého atomu? Dokáže někdo, zda
je něco takového možné? Dokáže někdo nade vší rozumnou pochybnost,
že něco ta kového možné není? Připadá to nesmyslné a divné?
Nevadí. Našim předkům připadala stejně nesmyslná a divná mož nost,
že Země obíhá kolem Slunce nebo že by mozek mohl být orgánem myšlení.
Byli si jisti, že se myši rodí z propocené košile zapomenuté v senu
a čarodějnice se slé távají na košťatech, aby se poradily, jak nejúčinněji
ško dit lidem i dobytku. Stovky milionů lidí našeho současného
světa jsou přesvědčeny, že dítě, které se narodí s vrozenou vadou,
ji má proto, že se dopustilo něčeho špatného v něk te rém ze
svých minulých životů...
Je vůbec nějaký myšlenkový rozdíl mezi možností, že se ohromné
množství informací stlačí do něčeho menšího než je nejmenší atomové
jádro a možností, že procházíme životem za životem a nosíme sebou
své dobré a špatné skutky?
Je a základní. První možnost se dá dokázat nebo za mítnout. S
druhou to možné není. První možnost je před mětem myšlení a pokusu.
Druhá je předmětem víry.
Jsou to velmi prosté a velmi staré otázky: z čeho je
svět? Co ho drží pohromadě?
Podstatou světa je voda, oheň, vzduch...odpovídali před více než pětadvaceti
stoletími nejstarší řečtí myslitelé.
"Počátky všeho jsou atomy a neomezený prostor, vše chno ostatní
je domněnka. Světů je neomezené množ ství,vznikají a zanikají.
Nic nevzniká z ničeho a nezaniká v nic. Atomy jsou neomezené co
do velikosti a počtu, jsou unášeny ve vesmíru vířivým pohybem a takto
vytvářejí všechny složeniny, oheň, vodu, vzduch a zem, neboť i tyto
živly jsou spojením určitých atomů. Atomy jsou neporu ši telné
a ne měnné pro svou tvrdost. Slunce a Měsíc jsou slo ženy
z takovýchto hladkých a okrouhlých tělísek a stejně i duše,
ta je totožná s rozumem."
Tahle slova jsou připisována řeckému filozofu Démokritovi, který se
narodil kolem roku 460 před naším letopočtem a dožil se málem devadesáti
let. O jeho domněnce se píše v každé učebnici chemie i fyziky a slovo
atom, zna menající a-tomos , nedělitelný stavební kamének
světa, je jedním z nejzákladnějších pojmů poznání i jeho dějin.
Ale nikde se nepíše, jak a na základě čeho Démokritos ke své domněnce
dospěl. Neví se to, z jeho učení se zachovaly jen zlomky.
Skoro nic z jeho domněnky neplatí. Atomy nejsou ne omezené ani
co do počtu, natož co do velikosti. Nejsou neporušitelné a proměňují
se. Přesto jde o jednu z nej plod něj ších domněnek v dějinách
vědy.
Kolem počátku našeho století by odpověď na naše dvě otázky zněla:
"Svět je z necelé stovky různých druhů ato mů. Každý druh atomu
odpovídá nějakému chemickému prvku, například vodíku, uhlíku, kyslíku,
vápníku, železu nebo zlatu. Jsou to prvky, protože je už nedokážeme
rozložit na něco jiného. Nejjednodušší atom, vodík, má jádro tvo ře né
kladně nabitou částicí, kterou jsme pojmenovali proton, od
slova první. Kolem obíhá jeden záporně nabitý elektron. Jádro složitějších
atomů tvoří postupně víc a víc protonů (spolu s neutrony bez elektrického
náboje), kolem nichž krou ží elektrony, kterých je vždy stejný počet
jako je počet protonů v jádru. Pohromadě drží svět dva druhy sil,
při tažlivost a síla elektromagnetická. Přitažlivost odpovídá
za pohyby hvězd stejně jako za pád jablka ze stromu na zem. Elektroma gnetická
síla se projevuje třeba silou magnetu, elektrickým proudem, viditelným
světlem. Obě síly působí na dálku."
To už se zjistilo, že se některé atomy hodně těžkých prv ků
samy od sebe rozpadají a mění se na atomy prvků jiných. Pak se fyzikům
povedlo první atomy rozštěpit. Na podobili rozpad atomů přírodních,
přirozenou radioaktivitu.
Byla to cesta dvěma směry.
Jeden vedl k technickému využití. Například k výrobě atomové bomby,
ke vzniku jaderných elektráren i ra dio ak tiv ních látek
využívaných v průmyslu a lékařství.
Druhý přispěl k hlubšímu pochopení našich dvou otázek.
Prvnímu směru se ve vědě říká užitý výzkum. Druhému výzkum základní.
Mnohým, i velmi chytrým a zejména mocným lidem zá kladní výzkum
jaksi nesedí. Ptávají se a k čemu to, co zkoumáte, bude dobré?
Jak se to dá použít? Vždyť je to velmi nákladné a proč máme vydávat
peníze na zkoumání něčeho, o čem vůbec nevíme, k čemu by se to mohlo
hodit!
Hodnota základního výzkumu největšího, nejmenšího a nej složitějšího
světa, což jsou světy hvězd, atomů a života, je v jejich pochopení,
nikoli užitečnosti neboli možnosti vy užití a tím i zneužití.
Schopnost něco složitého pochopit je jednou z nejzákladnějších a zároveň
nejvyšších lidských schop ností. Je stejně základní jako je schopnost
prožít nebo udělat něco krásného a nebo schopnost být moudrý, roz lišovat
dobré od zlého, stejně jako schopnost milovat.
Jsme-li úplnými lidmi, máme v hlavách rozum i cit, kte ré by měly
být vyvážené. Bez pochopení, z čeho je svět a kdo jsme my, neporozumíme
světu ani sobě. Neporo zu míme-li, budeme jako slepí. Pochopení
světa a sebe není samo o sobě zárukou dobra, může vést k dobrému i
zlému. Jsou lidé přesvědčující okolí, že by se základního výzkumu
mělo za ne chat, protože důsledky jeho zneužití mohou být straš né.
Důsledky nevědomosti byly, jsou a budou ještě straš něj ší.
Záleží na moudrosti rozhodování o tom, jak se s vý sledky základního
výzkumu naloží. Pochopení není ce lou mou dro stí, ale jaká
by to byla moudrost bez pochopení?
Kam došlo hledání odpovědí na otázku, z čeho je svět a co
ho drží pohromadě za víc než padesát let od objevu, že je m ožné
atomy štěpit uměle? Dnešní odpověď by zněla:
"Svět je složen z kvarků a leptonů. Částice ještě nedávno
považované za nedělitelné a tedy základní, například pro ton a neutron,
jsou tvořeny třemi kvarky. Kvarků je šest druhů. Leptonů je také šest
druhů. Příkladem leptonu je elektron.
Kvarky a leptony se dají uspořádat do tří "rodin". Jen první "rodina"
tvoří hmotu, kterou známe ze světa kolem sebe. Ostatní přijdou ke
slovu jen za zvláštních okolností, například při mimořádně vysokém
tlaku, teplotě nebo ry chlosti pohybu.
Pohromadě drží svět čtyřmi silami. Dvě jsou už známá přitažlivost
a síla elektromagnetická. Nově byly objeveny síla silná a slabá.
Silná síla drží pohromadě atomová jádra a slabá síla se projevuje
při určitém druhu radioaktivního rozpadu. Silná a slabá síla působí
jen na kratičkou vzdálenost odpovídající průměru atomového jádra."
MURRAY GELL MANN
M. Gell Mann je člověk, jenž dokázal, že neutron,
proton a některé další částice považované za nedělitelné, a proto
za základní stavební kaménky světa, jsou tvořeny částicemi ještě menšími
a tím, co je drží pohromadě. Nezávisle na něm došel ke stejné domněnce
Georg Zweig, Nobelovu cenu však dostal r. 1969 Gell Mann.
V roce 1951 začal jednatřicetiletý Gell Mann (na Yales kou
univerzitu vstoupil v patnácti letech a vystudoval ji během čtyř
let) zkoumat, zda je mezi ohromnou spoustou rozmanitých částic, které
fyzikové získávali z urychlovačů, nějaký vnitřní skrytý řád.
Našel ho a z legrace jej nazval vznešenou osmidílnou ces tou.
Vznešená osmidílná cesta je klíčovým pojmem budd histického myšlení,
ukazující osm druhů chování ve dou cích k osvícení mysli, správnému
pohledu na sebe a svět, jak jej buddhisté chápou.
Byla to poněkud osudná legrace, protože spousta filozofujících jedinců,
kteří fyziky nejsou (včetně herečky Shir ley McLainové), usoudila,
že mezi fyzikálními vlastnostmi nejmenšího světa a nejtajemnějšími
asijskými nábožen ský mi učeními je spojitost. A začali o tom
psát spoustu knih. Gell Mann sám tuhle souvislost pojmenovává
sluš ně pře loženo nesmyslem.
Pojem kvark si Gell Mann vypůjčil od Jamese Joyce, jednoho z největších
spisovatelů našeho století, Irčana píší cí ho anglicky, velmistra
jazyka, proslulého nepřeložitel ný mi slovními hříčkami. Slovo
kvark je jednou z nich.
Kvarky Gell Mann nejprve vlastně vypočítal. Teprve později při
pokusech se dokázalo, že něco takového je sku tečností. Lemovy šatičky
v tomto případě dostaly tělo.
Jsou kvarky nejzákladnějšími stavebními kaménky světa? Nebo
jsou "složeny" z něčeho menšího, tak jako jsou z kvar ků
a toho, co je drží pohromadě "složeny" neutrony a protony?
Možné to je.
A geniální Gell Mann? Fyzika nejmenšího světa byla jeho prací.
Kromě ní jej, jak sám říká, "zajímá svět ptáků, staré jazyky, archeologie,
dějiny, hlubinná psychologie a tvo řivé myšlení."
Nechlubí se. Dokazuje, že je nositelem špičkového tvo ři vé ho
myšlení. Stal se jedním ze zakladatelů ústavu, jenž zcela nově vznikl
v Santa Fé, v americkém Novém Mexiku. Jeho badatelé hledají, zda
velmi složité jevy, jako jsou třeba počasí, chování světového trhu,
vývoj života, nebo třeba čin nost srdce mají něco společného. Zakladatelem
mohl být jen muž, kterému se podařilo zvládnout několik oborů vědy.
Vypadá to na první pohled divně? Vypadá. Co by mohla mít společného
činnost našeho srdce, vývoj počasí a pohyby svě tového trhu?
Složitost neboli komplexitu.
Mimochodem když se Gell Mann začal zabývat otáz kou,
zda mezi nejrozmanitějšími nejmenšími součástmi hmo ty není skrytý
vnitřní řád, zdálo se mnohým, že to není možné. Že k sobě mají tak
daleko, jako má činnost našeho srdce k vývoji počasí nebo změnám světového
trhu.
O KULIČKÁCH,
KTERÉ JSOU VLNKAMI
Jsme zmrzlí, takže natáhneme ruce proti teplým kamnům,
tělesu rozehřátého ústředního topení nebo ohni. Hřeje to. Jako by
teplo dýchalo, případně teklo, i když je není vidět. Dodnes se
mluví o toku energie. V minulém století si fyziko vé mysleli, že
je energie skutečně tokem čehosi souvislého.
Představte si černou kouli, uvnitř dutou, která má malý otvor. Je
tak dokonale černá, že všechnu energii, která na ni dopadne, pohltí,
neodrazí žádnou. Představte si, že takovou kouli ohřejete. U dírky
můžete měřit, jak z koule vy chází energie ven. Kdyby byla něčím
souvislým, tekla by, jako by vytékal pramének vody. Jenže neteče.
Max Planck na začátku našeho století dokázal, že energie z koule
vy chází v podobě nepatrných kuliček, zrnek, částic, balíčků nebo
něčeho podobného. Kdybychom se z dálky dívali na zrnka jemného písku
padajícího v přesýpacích hodinách, připadala by nám rovněž jako
jednolitý proud.
Množství se latinsky řekne kvantum. Fyzika, která za čala chápat
svět jako by byl složen z nepatrných množství čehosi, je kvantová
fyzika a její obecný výklad světa se jmenuje kvantová teorie.
Řekl jsem "nepatrných kuliček, částic, balíčků, zrnek, kvant
čehosi " proto, že energie a hmota jsou dvěma projevy
téhož jevu. Hmota jsou balíčky nezměrně nahuštěné ener gie. A opačně:
tam, kde se energie nezměrně nahustí, mohou vznikat nepatrné částečky
hmoty.
Fyzikové běžně vyjadřují hmotu jednotkami energie. Na vztah mezi hmotou
a energií přišel Albert Einstein a vy já dřil jej snad nejslavnější
rovnicí všech dob E = mc 2 . Rovnice říká, že se množství
energie skryté v hmotě rovná této hmo tě násobené druhou mocninou
rychlosti světla (při bližně 300 milionů metrů za sekundu).
Zvažte kostku cukru. A násobte její hmotnost 300 miliony. Podíváte-li
se na jednotky hmoty a energie do fyzikál ních tabulek, zjistíte,
kolik energie se v ní skrývá. Kdy byste ji dokázali uvolnit všechnu
a najednou, získáte ener gii skry tou v menší vodíkové bombě.
Brzy po začátku našeho století došli fyzikové k přesvědčení,
že atomy nejsou nepatrné, okrouhlé, hladké a tvrdé ku ličky, ale
mají husté malinkaté jádro zaujímající jen ne patrný objem a obal
tvořený elektrony.
Samozřejmě si začali představovat, jaký je vztah ele ktro nů a atomového
jádra. Například je napadlo, že by elektrony mohly kolem atomového
jádra kroužit podobně, jako krouží planety kolem Slunce. Ale výpočty
ukázaly, že by elektrony za těchto okolností musely na jádro prostě
spad nout, což se neděje.
Z čehož plynulo, že to musí být nějak jinak. Jak?
Odpověď na tohle jak začali nacházet Dán Niels Bohr, Rakušan
Erwin Schroedinger, Němec Werner Heisenberg a mnozí další. Jestliže
je Max Planck mužem, jenž stál u zrodu pojmu kvantum, jsou tito
muži otci kvantové teorie.
Kvantová teorie je snad nejúspěšnější vědeckou teorií všech dob. Kromě
toho, že se jí daří popisovat (o něco lépe než vysvětlovat ) nejmenší,
ale i největší svět do po drob ností a souvislostí takové hloubky
a krásy, že se tají dech, vyplynula z ní spousta vynálezů, bez nichž
si už nedoká že me představit život. Kvantová teorie dobře vysvětluje
ra dio ak tivitu stejně jako důvod, proč vybuchne hvězda. Vyplynula
z ní stavba laserů, které jsou zbraněmi, lékař skými nástroji stejně
jako prostředkem dokonalého pře nosu zvu ku. A také stavba počítačových
čipů. Tedy něco, co má podobný význam, jako měl vynález písma a knihtisku.
Lidé častěji vědí o tom, že je nějaká teorie relativity,
kterou vymyslel Albert Einstein, než o tom, co je a čím se zabývá
teorie kvantová.
Obě teorie jsou skokem nebo zlomem lidského myšlení. Zcela změnily
lidské představy o světě. Ale i představy, které lidé mají sami o
sobě. Velmi ovlivnily filozofy, lidi zabývající se nejobecnějšími
otázkami světa a člověka a je jich výkladem.
Kde jsme? Odkud jsme přišli? Kam půjdeme? Kdo jsme? Jaký to má smysl?
Co máme (a nemáme) dělat? To jsou jedny z nejstarších otázek, které
si myslící lidé kladou a na něž každá doba odpovídá odlišně.
Kvantová teorie byla, je a bude v mnoha ohledech šitím
šatiček Stanislawa Lema. Šije šatičky tak podivné, nečekané, působící
bláznivě a zcela proti "zdravému" nebo "sel skému" rozumu, že každý,
kdo se s ní jen trochu seznámí, užasne tak, jak z ničeho předtím
a snad ani poté.
Říká se, že jeden z fyziků přišel za Nielsem Bohrem s ná padem,
jenž měl cosi vysvětlit, ale připadal mu "prostě šílený". "Třeba je
málo šílený na to, aby odpovídal sku tečnosti," mělo znít jádro
Bohrovy odpovědi.
To není libovůle, ani skutečné bláznovství. To je jen něco zcela nečekaného.
Budete-li se chtít v životě zabývat tvo řivým myšlením, nebojte
se nápadů ani důsledků, které mohou vypadat bláznivě.
Za předpokladu, že mají hlavu a patu. Že se dají ověřit. Že
nejsou potřebou upozornit na sebe za každou cenu a ma jí vnitřní
řád a souvislost. Že vás myšlení sice vede po divnými a naprosto
nečekanými cestami, které si musíte nadto prac ně stavět sami, nicméně
přitom neboříte pra vidla, která správné myšlení má. (Jedním z nich
je pravidlo "Jestliže pak".) Že smyslem vaší činnosti bude spíše
tvo ření než boření. Mylná teorie se odstraňuje nej lépe teorií
správnější, nikoli útokem na její nositele. Ne boj te se vlast ní
představivosti. Nechte ji pracovat. A ově řuj te. Ověřujte každý
krok, každou část každého kroku. Jste-li si v hlavě a srdci jisti,
vystupte a řekněte, na co jste přišli. A nebojte se úsměvu, možná,
že je na dně všech jevů. Albert Einstein prý řekl, že jej základ teorie
relativity napadl ve chvíli, kdy začal uvažovat o tom, co se může
dít v hlavě člověka, jenž vypadl z okna mra ko drapu a padá
dolů. Co se v ní může dít?
Odpovědí je mnoho:
Nejpravděpodobnější: čistá hrůza.
Vtipná: muž, jenž volným pádem ze 118. podlaží míjí podlaží 23., si
říká: "Pořád je to dobré."
Einsteinova: "Padám já dolů nebo mrakodrap proti mně nahoru?"
(Zkuste si představit samostatný mrakodrap plující něk de ve vesmíru
a muže, jenž se pohybuje rovnoměrně a pří močaře proti pohybu
mrakodrapu, nadto rovnoběžně s jeho stěnou. Bez dohody, které se
říká souřadnice, nejde říci, kde je "nahoru", "dolů", nejde říci spoustu
dalších věcí.)
Tak například slavný princip neurčitosti.
Představte si jablko na misce. Je nepředstavitelné, že by z ničeho
nic neporušeným dnem misky, případně deskou stolu, na němž miska leží,
samo od sebe propadlo. Stejně nepředstavitelné, jako možnost, že byste
prošli neporu še nou zdí (bez ohledu na to, co denně předvádí
nebystré televizní pořady).
Pro kvantovou fyziku je však něco takového v nej men ším světě
kvantových rozměrů možné.
Protože si nějaký malinký balíček energie můžeme před stavit (a
spočítat) jednak jako částici, jednak jako vlnu. Třeba světelné fotony,
tedy něco, co je podstatou viditel ného světla. Podle toho, co s nimi
děláme, se chovají jako kuličky (částice, balíčky...) nebo jako vlnění.
Vlnění... čeho? Fyzici tomu říkají pole.
Světelný foton je v tomto ohledu vlněním (části) elek tro magnetického
pole, vlněním, které se šíří rychlostí svět la, těmi 300 miliony
metrů za vteřinu.
A teď si představte kulečníkovou kouli. Hodíme-li ku leční kovou
kouli nějakým směrem, dá se jednoduše spo čítat, kde bude za nějakou
dobu, i s jakou silou se pohybuje, tedy její hybnost, kdybychom
si odmysleli na pří klad tření.
Což je samozřejmě zjednodušením. Polohu a hybnost ku leč níkové
koule tedy můžeme zjistit s naprostou určitostí .
Erwin Schroedinger a Werner Heiseneberg dokázali, že to s tak
jednoduchým jevem, jakým je foton, nejde. Z rovnice, která popisuje
chování fotonu jako vlny, plyne, že na rozdíl od kulečníkové koule
můžeme polohu a hybnost fotonu (elektronu a jiných součástí atomů)
zjistit jen s nějakou pravděpodobností, nikoli určitostí. Čím
přesněji určujeme jejich polohu, tím méně přesně je možné určit jejich
hyb nost. A opačně. Protože není možné určit s naprostou přes ností,
nýbrž jen nějakou pravděpodobností, polohu i hyb nost (fotonu, elektronu,
obecně "kvantové události"), mluví se o principu neurčitosti.
Princip neurčitosti je jedním z největších vědeckých objevů
a prvním pravidlem kvantové teorie.
Jaké by mohlo být její další pravidlo?
Víme, že hmota a energie jsou dvě podoby téhož jevu.
Stejně je tomu s popisem fotonu (obecně kvantové udá losti) jako
kuličky nebo vlny. Také jsou dvěma podobami téhož jevu. Nadto záleží
na způsobu, jakým je zjišťujeme. Podle něj se chovají buď jako kuličky,
nebo jako vlny.
V jakém stavu jsou kvantové události, než je začneme zjišťovat neboli
měřit?
"V žádném, přesněji řečeno ve všech možných," říká nej rozšířenější
výklad kvantové teorie. "Jde o otázku, která nemá smysl," pokračuje
výklad, "v nějakém stavu se kvan tová událost octne právě tím, že
ji začneme měřit."
Obtížně pochopitelné? Máte pravdu.
Princip neurčitosti změnil pohled na svět, protože je obec nou
vlastností přírody. Skutečnost, že jsme schopni zjistit polohu a hybnost
nejnepatrnějších částí přírody jen s nějakou pravděpodobností,
nikoli určitostí , není dán nedoko nalostí měřících přístrojů
nebo měřících fyziků. Měřící pří stroje jsou z týchž nejmenších
částí přírody jako jevy, které měří. Fyzikové rovněž.
Může dospět něco neurčitého (byť velmi složitého) mě řením něčeho
jiného podobně neurčitého (byť velmi jednoduchého) k větší míře určitosti
?
Podle nejčastějšího výkladu kvantové teorie nemůže. V otáz ce
se však skrývá jeden z nejtěžších a dosud ne vy ře šených
problémů kvantové teorie. Otázka vztahu mezi "mi kro skopickým"
(kvantovým) světem a světem "ma kro sko pickým", světem každodenní
zkušenosti, tří roz měrů a ča su? Proč se od nějakých mezí chovají
jevy tak odlišně?
Někteří vědci, daleko víc filozofů, si moří hlavu nad tím,
jak je to s vesmírem a jeho pozorováním.
"Uděláme-li" nejmenší kvantovou událost z čehosi tím, že ji měříme
(neboli pozorujeme), mělo by to platit pro celý vesmír, neboť vesmír
je z kvantových událostí.
S tím je potíž, protože my jsme z nich také a jsme sou částí
svého vesmíru. Pozorovatel je skutečným pozoro va telem jen tehdy,
jestliže není součástí toho, co pozoruje. To je otázka čekající na
řešení.
Její důležitou součástí je otázka další ve které chvíli, kdy
a jak se "mikroskopický" svět kvantových událostí, tedy "podstata
všeho", začne měnit na "obyčejný" svět, na který jsme zvyklí?
Představte si třeba kočku. Počet atomů, z nichž je kočka složena,
by vyjádřilo číslo, jehož zápis by měl za jedničkou asi šestadvacet
nul. Každý z jejích atomů je kvantová udá lost. V "mikroskopických"
rozměrech, tedy v rozměrech ve likosti atomů, je jen pravděpodobné,
že je tam, kde je, a cho vá se tak, jak se chová.
O našem vlastním mozku platí něco podobného.
Přesto kočku poznáme a kočka pozná nás.
Nestojí to za zkoumání?
Do objevu principu neurčitosti si vědci a filozofové často
představovali vesmír jako strašlivě složité a obrovské hodiny složené
z nejmenších myslitelných koleček. Snili o tom, že pochopí jejich
stavbu a chod a z toho budou schopni před povědět všechny
další události.
Objev principu neurčitosti tenhle sen jednou provždy zru šil. Vesmír
není postaven z nepatrných koleček, spíš z nepatrných obláčků,
balíčků neboli kvantových událostí, trvale pohyblivých, proměnlivých
a neurčitých.
Takže si můžeme představit znovu misku a na ní jablko.
V tomto případě jde však o kvantovou misku a kvantové jablko.
Kvantová miska i kvantové jablko jsou z kvantových událostí. Každá
z nich má neurčitou polohu a neurčitou rychlost. Je tedy jen nějak
pravděpodobné, nikoli jisté, že budou v nějaké době na nějakém místě.
Je tedy opět nějak pravděpodobné, že tam zrovna nebudou.
Můžeme si tudíž představit pravděpodobnost, že kvantové události tvořící
misku někde budou a pravděpodobnost, že kvantové události tvořící
jablko ve stejném čase a místu nebudou.
Kvantové jablko tudíž může propadnout dnem kvantové misky. Říká se
tomu tunelový efekt.
Obtížně pochopitelné, leč logické? Opět máte pravdu.
Tunelový efekt není myšlenková ani matematická hříč ka. Jeho pochopení
umožnilo postavit mikroskop, kterým jsou vidět jednotlivé atomy.
Povím vám ještě o jednom objevu kvantové teorie. Mnohé lidi
plní nadšením, jiné mírným vědeckým nebo filozo fic kým zoufalstvím,
další pocitem nejhlubšího tajemství.
Víc než sto let se ví, že je rychlost světla rychlostí mezní. Ve vesmíru
ji nemůže nic překročit. Dokázaly to nesčetné pokusy. Je velmi obtížné
říci proč , takže je jednodušší přij mout, že to tak
je.
V r. 1935 si Albert Einstein spolu s Borisem Podolskym a Nathanem
Rosenem vymysleli proslulý myšlenkový po kus. "Představte si jediný
zdroj, z něhož vyletí dvě částice rychlostí světla opačným směrem.
Kvantová teorie říká, že jejich poloha a hybnost jsou před měřením
ve všech mož ných stavech, tedy neurčité."
Z kvantové teorie však plyne, že změření hybnosti jedné z nich (tedy
"pozorování") zároveň určí polohu druhé z nich, byť už by mezitím
doletěla třeba na druhou stranu Mléčné dráhy. Což není možné, protože
se ve vesmíru žád ná in formace nemůže šířit rychlostí vyšší než
je rychlost světla.
"Jak by mohla druhá částice "vědět", že "první" byla určena měřením?"
prohlásil Einstein, "ve vesmíru přece ne straší. Kvantová teorie
je tudíž neúplná teorie," uzavřel.
Geniální Einstein se v téhle věci mýlil. Všechny současné
pokusy ukazují což je přírodovědecky poněkud příšerné
že se kvantové události skutečně chovají tak, jako by "věděly", co
se děje. Chceme-li fotony měřit jako kuličky, "udělají se" na kuličky.
Chceme-li je měřit jako vlny, "udělají se" na vlny. Čím jsou před
tím, než je začneme nějak pozorovat nebo měřit? Odpověď "klasické"
kvantové teorie: vším a ni čím. Něčím (pro pozorovatele) se stanou
až pozorováním neboli měřením. Jako by vesmír lidem nastavoval právě
tu tvář, o níž chtějí vědět. Nebo jen tu tvář, kterou jsou (dnes)
s to poznat?
Jsou však fyzici, kteří s tímto výkladem nesouhlasí. Na příklad
David Bohm, muž stejně geniální jako statečný. Vymyslel zcela odlišný
výklad, jemuž vědecká obec dlouhá léta nevěnovala příliš pozornosti.
Získává postupně na vli vu, ale teprve čas ukáže, jaký je jeho skutečný
význam.
David Bohm si nemyslí, že by se kvantové události z ně čeho, o
čem nevíme, co to je, "udělaly" pozorováním. Myslí si, že jsou objektivní,
mimo nás, na našem "pozorování" (vnímání a myšlení) nezávislé.
S kvantovou teorií je to opravdu těžké.
Záleží na jejích výkladech. A těch vznikal velký počet, málem tolik,
kolik je škol kvantovou teorií se zabývajících.
Mnohočetnou, poněkud legrační "školou" zabývající se kvantovou teorií
jsou lidé, kteří si pletou fyziku s mystikou. Domnívají se, že nejtajemnější
hlubiny kvantové fyziky jsou důkazem obecné platnosti mystického prožitku,
kte rý" vy svět luje"svět.
Nic proti mystice. Mystický prožitek opravdu existuje a je dostupný
téměř každému, kdo na sobě chce tvrdě pra covat. Jeho získání je
asi tak náročné, jako je dosažení rekordu vrcholovým sportovcem na
základě nadání a tré nin ku. (Mystickým prožitkem nejsou uměle
navozené dro gové extáze.)
Mystický zážitek je sice všepohlcující hlubokou, ale zcela osobní
zkušeností. Znaly a znají jej všechny kultury od pravěkých
šamanů, přes mystiky hinduistické, budd his tic ké, křesťanské,
islámské, lamaistické k zenovým.
Jakkoli silný a pravdivý prožitek " pochopení" světa zů stá vá
jen osobním nebo skupinovým prožitkem. Ne vy svě tluje nic.
Říká jen, že jsme tímto způsobem svět schopni prožít. Pravdivý pocit
pochopení nemusí být pravdivým po chope ním. Věda je prožitkem
jiného druhu. Snad ra dosti, že se na namáhavé, klopýtavé, pomalé
a nejisté cestě podaří zachytit záblesk skutečnosti, která je mimo
nás. Kvantová fyzika má v tomto ohledu ke skutečnosti nejblíž. Zevní
skutečnost je tím nejtajemnějším, nejzázračnějším, nejpodi vu hod něj ším,
co je. Nikoli osobní prožitky. Už při vší rozmanitosti
pro jejich omezenost. Jsme jen lidmi, nikoli kameny, rybami nebo stromy.
"Proč je svět právě takový, jaký je?" zní jedna z nej těžších
otázek.
Proč padá těleso ve vzduchoprázdnu se zrychlením prá vě 9,81 m/sec 2
a nikoli jiným třeba 7 m nebo 11 m?
JOHN ARCHIBALD WHEELER
Je profesor fyziky. Pracoval v Princetonu, místě,
kde tvořil Einstein, a v texaské univerzitě, ve městě Austinu.
Ve svých osmdesáti letech běhá po schodech a přesvědčuje do provod,
že jsou výtahy nebezpečné, přestože se sám podílel na vzniku atomové
a vodíkové bomby.
Miluje vtip toho druhu, který tolik milují fyzici, půjčuje si ho i
vymýšlí:
"Nikdy neutíkej za autobusem, za slečnou nebo za ko smo logickou
teorií, neboť se za několik minut objeví dal ší." Dále: "Jakmile
jsi během dne nenarazil na něco divného, pak ten den za moc nestál."
Jeho životní láskou je výzkum relativity a přitažlivos ti. Byl
to Wheeler, kdo rozvinul teorii Roberta Op pen hei mera uvádějící
možnost, že se velmi hmotné hvězdy mohou zhroutit do sebe, do tak
hustého stavu, s tak ohrom nou přitažlivostí, že jej nemůže nic
opustit, ani světlo. Když o tom přednášel r. 1967, někdo z posluchačů
pro nesl: "Čer ná díra."
Wheeler se zabývá myšlenkovými důsledky kvantové teo rie vznikajícími
ve chvíli, kdy ji někdo zkusí využít pro vysvětlení vzniku vesmíru.
Zkoumá neřešitelně vypadající hlavolam, o němž jsem před chvílí vyprávěl
: jak je možné, že se kvantové události zjevují v podobě, v níž
se je chystáme měřit?
Wheeler vymyslel chytré přirovnání. Říká:
"Znáte tu hru na dvacet otázek? Někdo začne myslet třeba na osobu,
zvíře nebo rostlinu a vy máte dvaceti otáz ka mi zjistit, na
co myslí. Se zevním světem je to jinak. Zevní svět "rozhodne", co
je předmět, na který se ptáme, až poté, kdy položíme první otázku.
"Určí" předmět podle na šich otázek tak, aby neprotiřečil první
odpovědi."
UPÍR A ZRCADLO
Upíra poznáte jednoduše. S podezřelou bytostí se
postavíte před zrcadlem. Jestliže je upírem, nebude v něm vidět.
Z to ho plyne, že všechny předměty, které upírem nejsou, v zr cadle
vidět jsou.
Například všechny kvantové události. Některé z nich se však chovají,
jako by upírem byly. Zrcadlo, o němž mluvím, je matematické zrcadlo.
Nezačněte se, prosím, bát, ale:
Dejte pravou ruku dlaní proti sobě tak, abyste na ni dobře viděli.
Sviňte prsty do dlaně, jako když se dělá pěst a vztyč te palec
směřuje vzhůru.
Dejte levou ruku proti sobě hřbetem, opět sviňte prsty do dlaně, a
vztyčte palec směřuje dolů.
Matematické zrcadlo obrací předměty tak, že k sobě mají stejný vztah,
jako k sobě mají v uvedené poloze vaše pravá a levá ruka. Vztah
mezi vaší levou a pravou rukou je v tom to případě vztah rovnosti,
stejnosti neboli parity . (Zr cad lo na zdi zkuste
si to obrací jinak. Bytost, která se na vás ze zrcadla dívá,
udělá svou levou rukou totéž co vy pravou. Neobrací tak úplně "naruby"
jako zrcadlo matematické.) Matematické zrcadlo obrací naruby ještě
dvěma dalšími způsoby. Dokáže obrátit naruby elektrický náboj tak,
že z kladného udělá záporný. A také dokáže obrátit tok času. Takže
událost, která v času proběhla odněkud ně kam, pro běhne opačně.
Proč o tom mluvím?
Je to už dávno, co byl objeven elektron s kladným nábojem. Jeho
náboj je tedy opačný, než je náboj elektronu "našeho". Výzkum postupně
ukázal, že každá částice má svou antičástici.(Předpona antiznamená proti, čímž se má na mysli nějaká opačná vlastnost.) Takže
proton, kla dně nabitá částice atomových jader, má svůj antiproton.
Je stej ný jako proton, až na záporný náboj.
"Náš" nejjednodušší atom, vodík, má jádro tvořené jed ním protonem,
kolem obíhá jeden elektron.
Takže si můžeme představit antivodík. Jeho jádrem je anti proton,
kolem obíhá antielektron, jemuž se říká pozitron.
Protějškem naší hmoty tudíž může být někde ve vesmíru anti hmota.
Mohou být galaxie a antigalaxie. Při střetu hmo ty s antihmotou
obě zaniknou v neuvěřitelně silném výšlehu záření. Při návštěvě z cizí
galaxie bychom tedy měli před podáním ruky zjistit, zda návštěvníci
nejsou z anti hmoty...To je pro spisovatele. Fyziky zajímá něco
ji né ho.
Kdyby se při vzniku vesmíru objevilo přesně stejné množ ství částic
a antičástic, vesmír by v dnešní podobě nebyl. Částice a antičástice
by se vzájemně zničily. Jenže vesmír tu je. Hmota v něm zcela převažuje
nad antihmotou. Ves mír tedy musel být od počátku poněkud nesouměrný.
Jinak by hmota nad antihmotou nepřevážila.
A tak si začali fyzikové prohlížet nejmenší části světa svými třemi
způsoby převracejícím matematickým zr cad lem, aby zjistili, jak
v něm vypadají částice i všechny čtyři druhy sil (elektromagnetická,
silná, slabá a přitažlivost), které na ně působí.
Zjistili, že se některé částice v matematickém zrcadle opravdu chovají
jako upírci.
Dobře to vysvětluje, proč ve vesmíru převládla hmota nad antihmotou.
Ale proč se některé částice chovají v matematickém zrcadle jako
upírkové a proč zrovna tyhle? Kdo z vás na to přijde?
JAK SI UDĚLAT
VLASTNÍ VESMÍR
Chcete si namáhat hlavu celý život? Objevte, jak
mohl vznik nout vesmír. Zjistěte, proč je takový, jaký je. Ověřte,
zda by nemohl být jiný. Zjistěte, zda byste si nemohli udělat vesmír
svůj. Recept výroby navrhl Allan Guth, autor teorie nafukovacího vesmíru
: uchopte hmotu odpovídající ku žel kářské kouli. Stlačte ji na
hustotu odpovídající černé díře. Pak už je to maličkost nechte
ji rozepnout tak, jak se to stalo při Velkém třesku. Udělali jste
nový vesmírek. Dalo by se pokračovat: počkejte přibližně 15 miliard
let. Najděte vhodnou černou díru ve vesmíru našem. Jejím pros třed nictvím
si zajistěte průchod do vesmíru, který jste vyrobili, což by bylo
možné za předpokladu, že se Hawking a Penrose nemýlí. Nebojte se,
že vás přitažlivost černé díry rozdrtí, využijete-li jevu, o němž
si Einstein, Podolsky a Rosen my sleli, že je nemožný, protože
by porušoval základní fyzikální zákony. Přesto jev existuje, mluvili
jsme o něm. Mohl by vám umožnit ve vesmírku, který jste vytvořili,
vyrobit kopii kvantových událostí, včetně těch, z nichž jste sami...
Sci-fi? Vůbec ne. Dobře podložené možnosti . Nikoli skuteč nosti.
Řekl jsem dobře podložené a trvám na tom. Mož ností je totiž
strašně moc. Většina z nich dobře podložená není.
Připadá vám tohle uvažování vzdálené od starostí každodenního života?
Máte pravdu. Spousta lidí si však myslí, že život nejsou jenom každodenní
starosti. Kdo si dá vymezit život jenom jejich hranicemi, přichází
o něco velmi krásného a velmi lidského.
PRAVIDLO 2 x 2
Jak se přichází na to, že možnost vypadající tak
lákavě dobře podložená není? Je na to spousta postupů. Někdy je to
prosté, tak prosté, jako je prosté vypočítat 2 x 2. Jednoduché pravidlo
2 x 2 spousta lidí nezná nebo neužívá.
Představte si, že vám někdo tvrdí cokoli o souvislosti jakýchkoli
dvou jevů. V novinách, v rozhlase, v televizi, na přednášce, doma,
v knize, kdekoli, kdykoli. Je bezpečnější chápat takové tvrzení pouze
a pouze jen jako možnost. A za čít přemýšlet, jestli v něm něco
nechybí. Chybí-li to tam, nedůvěřujte mu.
Například: do televize dorazilo k nějakému pořadu velké množství dopisů,
které jej chválí a nepatrné množství dopisů, které jej haní.
Reklama samozřejmě praví, že se většině lidí pořad líbil. Plyne to
z toho jen na první pohled. Pokud byste chtěli opravdu zjistit,
zda ano nebo ne, museli byste vědět:
kolika lidem se věc líbila a napsali
kolika lidem se líbila a nenapsali
kolika lidem se nelíbila a napsali
kolika lidem se nelíbila a nenapsali
(proto jsem mluvil o pravidlu 2 x 2 ) a nadto vědět, jaký počet
lidí pořad sledoval, jaký počet lidí jej nesledoval a ja kým způsobem
se všechny údaje zjišťovaly.
PŘED VELKÝM TŘESKEM,
PŘED ROZPÍNÁNÍM
VESMÍRU...
Co bylo před Velkým třeskem nebo před tím, než se
začal vesmír rozpínat?
Donedávna o téhle otázce většina fyziků řekla, že do fyziky nepatří,
protože nevědí, jak by ji pomocí toho, co vědí, mohli řešit. Tvrdili,
že si umějí představit, co se dělo s ves mí rem za nesmírně
nepatrnou chvilku poté, co proběhl Vel ký třesk. Předtím, jak se
většina domnívala, byly hustota, případně i teplota toho, z čeho
se vesmír narodil, nekonečně velké při nekonečně malých rozměrech.
Pokud platí teorie uzavřeného vesmíru. V prostředí nekonečně malém
s nekonečnou hustotou a nekonečně vysokou teplotou známé fyzikální
zákony neplatí, a tudíž se k němu není možné vy jad řo vat.
Otázka "co bylo na začátku?" by měla podle skoro obec né ho tehdejšího
názoru, jenž u mnoha vědců přetrvává po dnes, patřit filozofům,
kteří si smějí vymýšlet neověřitelné domněnky. Případně teologům,
což jsou lidé zabývající se celá tisíciletí otázkou, kým nebo čím
je bůh a jaké má vlast nosti.
Jenže by to nebyl zvědavý lidský duch, aby nezačal zkoumat, zda by
se nedala řešit tato záhada záhad nějak věcněji, to znamená domněnkami
ověřitelnými.
K teorii Velkého třesku se kromě jiného dospělo
obrácením poznatku, že se vesmír ve všech směrech rozpíná. Jestliže
se ve všech směrech rozpíná, musel být před nějakou dobou menší, před
delší dobou ještě menší...až byl docela nepatrný. Třeba tak nepatrný,
že je možné chápat ho jako kvantovou událost.
Čímž se začala rodit teorie jmenující se kvantová kosmologie, která
se na vznik vesmíru dívá očima kvantové teorie.
Kvantová kosmologie je jedno ze dvou největších do bro druž ství
poznání, o nichž vím.
Tím druhým je dosud nenarozená teorie, která by obecně vysvětlila
vznik lidského sebeuvědomování, kterému se ne přes ně říká vědomí.
Jinými slovy by šlo o teorii, která by vysvětlila, jak je možné, že
soubor kvantových událostí, jímž člověk je, si uvědomuje sám sebe,
myslí a cítí.
Dovede si někdo představit NIC, nicotu, tedy něco, kde nic
není?
V tomto případě nejde o myšlenkový postup říkající, že NIC je opakem
NĚČEHO, nýbrž je to NIC "jako takové". Měl jsem chuť říci "hmatatelné",
ale to by nebylo pořádné NIC.
Udělat NIC je strašně těžké, vlastně to nejde. Jak by se dalo NIC
vyrobit?
Odstěhovali bychom se do vesmíru, do prostoru mezi galaxie. Z komůrky,
kterou bychom měli sebou, bychom nějakou vývěvou vyčerpali všechny
atomy. Komůrka by by la dokonale oddělená od okolního vesmíru, takže
by do ní nepronikalo žádné elektromagnetické záření. Museli by chom
ji ochladit až k absolutní nule, což by také dalo práci, neboť teplota
pustého a ledového prostoru mezi galaxiemi je skoro tři stupně
nad absolutní nulou (minus 273 o Celsia) , nejnižší teplotou,
která je ve vesmíru možná. Pod mi ňuje to nepatrný zbytek tepelného
záření po Velkém třesku.
Už bychom mohli být spokojeni, kdybychom uměli z vnitř ku komůrky
odstranit všudypřítomnou, byť sla boun kou přitažlivost.
Kdybychom měli přístroje, jimiž by bylo možné měřit, co se v komůrce
děje, řekly by nám, že se tam z NIČEHO, "samy od sebe", objevují
částice a jejich antičástice. Vždy v páru. Jakmile se objeví, ihned
zase zmizí. Jako by toto "SKORONIC", co je v komůrce, bylo pěnou,
z níž se rodí bubliny, aby zase zmizely.
Na nejmenší rozlišitelné úrovni, domnívá se kvantová teo rie,
tvoří čas a prostor, tedy hmota i energie, něco podobného pěně.
Mohli bychom ji pojmenovat kvantovým šumem. Kvantové události z ní
vyskakují a zase do ní mizí, jako vyskakují a vracejí se bubliny
do pěny. Protože platí princip neurčitosti a jeho důsledkem je tunelový
jev, mohl se z kvan tového šumu tunelovým jevem narodit vesmír.
Nejenom ten náš. Jak dlouho mu to trvalo? Nikdo neví, až do Velkého
třesku nemá otázka času smysl.
Připadá mi ohromující, že na něco velmi blízkého přišel
svatý Augustin (354 430 n.l.), jeden z otců církve římské,
filozof, teolog a jeden z největších psychologů osobnosti všech
dob. Napsal, že před stvořením světa čas nebyl. Což byl velmi neobvyklý
nápad za předpokladu, že je Bůh věčný jestliže je věčný Bůh,
musí být věčný i čas. (Až budete mít chuť a chvilku času, podívejte
se třeba do Augustinova Vy znání. Vůbec přitom nemusíte přestat
myslet. Augustin by vás k tomu, na rozdíl od lidí menších, nenutil
ani trochu. Což se netýká jen Augustina.)
JAK TO, ŽE TU JE VESMÍR
A V NĚM MY, KTEŘÍ O TOM
PŘEMÝŠLÍME?
Upřímně říkám, že nevím.
Upřímně říkám, že se mi výklad tvrdící, že vesmír vznikl proto a je
takový, jaký je, abychom v něm mohli vzniknout my a přemýšlet
o něm (říká se tomu antropický princip, antropický od slova anthropos
člověk) , nelíbí ani trošku. Připomíná jezevčíka chytajícího
vlastní ocásek.
Výklad tvrdící, že vesmír stvořil Bůh nebo bohové, ne patří do vědy,
ale do náboženské víry nějakého druhu, což se nemá plést dohromady.
Neprospěje to vědě ani víře. Vynikající vědci mohou být věřící i nevěřící
a naopak.
Nutit vědce, aby se z hlediska (nějakého výkladu) náboženské víry
vzdal vědeckého poznání, je stejně směšné a kru té jako nutit
věřícího člověka, aby se z hlediska (nějakého výkladu) vědeckého
poznání vzdal víry.
Lidé, zdůvodňující svou víru náboženskými teoriemi a li dé vědeckými
teoriemi zdůvodňující svou nevíru, si bývají někdy podobní. Například
nesnášenlivostí a potřebou někoho ovládat. Což nemá, domnívám se,
nic společného se srd cem skutečné vědy, ani skutečné víry.
Co mi, jako tolika lidem, připadá na vesmíru ohromující,
tajemné, záhadné, neuvěřitelné, těžko pochopitelné, je jeho "vyladění".
Jinými slovy skutečnost, že je takový, jaký je. Ví se, že by nejmenší
odchylka v průběhu jeho vznikání vedla ke vzniku zcela jiného druhu
vesmíru. Platily by v něm zcela jiné fyzikální zákony.
Naše nejpřesnější výrobky vznikají s přesností dejme to mu tisícin
milimetru a jsou poměrně malé. Tisícina milimetru se zapíše znaky
0, 001 mm. Má tedy za nulou desetinnou čárku, pak dvě nuly, následuje
jednička.
Celý vesmír, tedy největší jev z velkých, musel vzniknout v jednom
ohledu s přesností, která se dá zapsat nulou, de se tinnou čárkou,
následovalo by devětapadesát nul a pak teprve jednička? Kdyby vesmír
při vznikání nebyl "vyladěn" s touhle přesností, nemohl by být jaký
je a tudíž bychom v něm nebyli ani my.
Z něčeho, ať už to byl "bod" s nekonečnou hustotou nekonečně malý,
anebo kvantový šum, se vesmír vylíhnul asi před 15ti miliardami let.
Od té doby se rozpíná. Stačila by nejmenší odchylka v množství hmoty,
která v něm je, aby se ihned smrštil do stavu, z něhož vzešel
anebo rozepjal tak rychle, že by hvězdy ani galaxie vůbec nevznikly.
Proč je tak přesně vyladěný?
Dá se tahle záhada vyřešit?
Možná, že dá. Řešení se začalo rodit v rovnicích, jimiž
Roger Penrose a Stephen Hawking popsali vznik černých děr. Už před
třiceti lety pochopili, že rovnice, které to popisují, je možné obrátit
naruby. A objeví se rovnice, které by mohly popsat Velký třesk a následné
rozpínání vesmíru. To za předpokladu, že je ve vesmíru dostatek hmoty.
Pokud jí tam dostatek je byla by v podobě hmoty skryté, o
níž jsem vyprávěl v případě wimpů a hnědých trpaslíků mohli
by chom si vznik celého našeho vesmíru představit jako důsledek
výbuchu černé díry.
Z toho však plynou důsledky opravdu beroucí dech, s ni miž spolu
se Stephenem Hawkingem přicházejí ruský fyzik Andrej Linde, nyní pracující
ve Spojených státech a Lee Smolin z pennsylvánské univerzity.
Představte si tři rozměry, není to nic těžkého. Podívejte
se třeba na tři rozměry místnosti, v níž jste. Má výšku, šířku a délku
(nebo hloubku, chcete-li). Představte si svou míst nost v toku
času, například, že uběhla sekunda, hodina nebo měsíc. Čas je čtvrtým
rozměrem.
Prostor (tři rozměry) a čas ( jeden rozměr ) tvoří dohromady časoprostor.
Časoprostor tedy má rozměry čtyři. (Ne zkoušejte si to představovat,
nejde to, i když jsou lidé, kteří tvrdí, že jim to jde.) Čtyřrozměrný
časoprostor je pojem, nikoli představa. Nejjednodušší je představit
si časoprostor (chcete-li, pak prostoročas) jako bublinu, aniž myslíme
na to, kolik rozměrů má.
Když se ohromná spousta látky a energie (tedy hmoty) zhroutí do
černé díry, zhroutí se tam s nimi jejich čtyř rozměrný časoprostor.
Z rovnic popisujících černé díry však plyne, že nic nezabraňuje tomu,
aby se všechen zhroucený časoprostor nevynořil z černé díry coby
jiná časoprostorová bublina. A nezačal se rozpínat.
Černé díry v našem vesmíru by tedy mohly být "chod bičkami"do
vesmírů jiných a opačně. Případně by mohly být semeny jiných vesmírů.
Vesmírů by tedy mohl být velmi velký, snad nekonečný počet. Jejich
vývoj by připomínal vývoj nebo proměny živé bytosti. I náš vesmír
by mohl vzniknout z černé díry vesmíru jiného.
Lee Smolin se domnívá, že pokaždé, jakmile se něco zhrou tí do černé
díry a z ní se vylíhne miminko, které bude novým vesmírem, narodí
se s ním trochu odlišné fyzikální zákony. Například přitažlivost
v něm může být trochu větší nebo trochu menší než je ta naše. Jakmile
se miminko, které bude novým vesmírem, dokáže rozepnout nad velikost
nejmenších bublinek kvantové pěny, může se rozdělit na dvě nebo i
víc dalších časoprostorových bublin. Takže rodičovský vesmír může
mít spoustu rozmanitých potomků. A ty mohou mít další a další
generace opět rozmanitých potomků.
Nevyvíjely by se tudíž jen nejrozmanitější podoby života, vyvíjely
by se i nejrozmanitější vesmíry. Nejúspěšnější by byly ty, které by
zanechaly největší počet potomků. Při pomínají vám tyto časoprostorové
bubliny světa největšího, včetně jejich pučení, časoprostorové bubliny
světa nej men šího, tedy kvantového šumu? Co když je náš vesmír
právě tak nepochopitelně dokonale vyvážený z toho důvodu, že je
výsledkem "přirozeného výběru"z neznámého počtu jiných vesmírů? Mají
Hawking, Linde a Smolin pravdu?
Nevím. Až budete velcí, zkuste přepočítat jejich rovnice, najít v
nich myšlenkové nebo technické chyby a najdete-li je, zjistěte,
zda by se dokonalé a neuvěřitelné vyladění na šeho vesmíru dalo
vyložit jinak. Nebojte se o tom uvažovat. Mezi deseti miliony lidí
by se jich mělo narodit aspoň několik, kteří budou mít stejné nadání,
jako Hawking, Penrose, Linde nebo Smolin. Myslím, že se v Čechách
příliš často i se svým nadáním ztrácejí. Což je škoda.
NEJSLOŽITĚJŠÍ~
SVĚT
O VZNIKU ŽIVOTA
V roce 1953 vypadalo všechno jednoduše. Stanley H.
Miller, jemuž bylo třiadvacet let a pracoval na chicagské univerzitě,
sestavil jednoduchý přístroj ze skleněných baněk a spo jujících
trubic. V přístroji byla voda, která byla modelem pramoře. Místo vzduchu
v něm byl plynný čpavek, metan a vodík sloužící jako model předpokládaného
praovzduší. Vodu ohřívala elektrická spirála a plynným prostředím
pro bíhaly elektrické výboje modelující blesky bouří.
Po několika dnech se na dně baňky začala objevovat narudlá sraženina.
Miller udělal její chemický rozbor a zjis til, že obsahuje aminokyseliny.
Aminokyseliny jsou stavebními kameny bílkovin.
Bílkoviny jsou stavebními kameny všech živých bytostí.
Je to velmi slavný pokus. U nápadu, z něhož se narodil,
byl H. Urey, nositel Nobelovy ceny za fyziku ( r.1934 za objev těžkého
vodíku, deuteria v r. 1931). Urey se zabýval vznikem planet. Takže
musel uvažovat o tom, proč je na Zemi život.
Noviny začaly psát o tom, jak vědci dokážou v krátké době vyrobit
ve zkumavce jeho jakoukoli podobu. Mnozí přitom měli před očima Dr.
Frankensteina, slavný román a stejnojmenný film pojednávající o
stvoření umělé živé by tosti a špatných koncích, které to vzalo.
Mimochodem vliv filmu a zejména televize na lidské myšlení
a cítění, na naše představy o světě...Nechtěl by se tím někdo zabývat
do hloubky? Možná, že budoucí dějepisci rozdělí dějiny myšlení nejširších
lidských vrstev na dvě epochy epochu před filmem a televizí
a epochu po jejich vzniku. Zkuste se podívat na fotografii hollywoodské
muž ské a ženské filmové hvězdy třeba třicátých let a porovnejte
ji se studiovými fotografiemi svých babiček a dědečků, kte ré
si nechali udělat o dva-tři roky později, když chtěli vypadat hezky!
Jak velký vliv mohlo mít napodobování způsobu myšlení, cítění, prožívání
a chování lidských vzorů, které sledovaly stovky milionů lidí na
plátnech kin a dnes sledují miliardy lidí na televizních obrazovkách?
Křivka vyjadřující přibývání televizorů ve Spojených stá tech a Kanadě
počínaje padesátými lety stoupá velmi prud ce. Křivka násilné trestné
činnosti stoupá v těchto zemích se stejnou rychlostí, jenom je o
deset let zpožděná. Uvádí se, že dnešní jedenáctiletý Američan shlédl
za život na televizní obrazovce sto tisíc násilných činů...
Jak to vypadá s teoriemi vysvětlujícími vznik života čty řicet
let po slavném Millerově pokusu? Neslavně.
Nevíme, jak život vznikl, nevíme, proč vznikl. Zdá se mi, že je známo
víc a přesněji o vzniku vesmíru. Řešení otázky vzniku života na
svého Einsteina teprve čeká. Neboť:
Ve stejném roce, kdy udělal svůj pokus Miller, zjistili F.Crick
a J.D.Watson, že kód života je napsaný v molekule DNA deoxyribonukleové
kyselině. Ten určuje, jaké vznik nou bílkoviny. Čímž vznikla otázka
vejce a slepice. Život není mož ný bez bílkovin. Bílkoviny vznikají
podle kódu DNA. K tomu, aby DNA byla účinná, však potřebuje bílkoviny.
Dokonale uzavřený kruh. Vypadal neřešitelně. Co však zna mená
pojem kód života?
Představte si dobu před tím, než lidé vynalezli písmo. Zkuste říci
nějaké slovo po hláskách, třeba slovo židle. Pís mena Ž,I,D,L,E
můžeme chápat jako způsob, jímž se kódují vyslovené hlásky. Naše abeceda
má třicet písmen, jimiž je možné zapsat desítky tisíc různých slov.
DNA užívá "písmena" jen čtyři, A , C , G , T .
Jsou to první písmena názvů jednoduchých chemických sloučenin adeninu,
cytosinu, guaninu a thyminu.
Kód DNA je dán počtem a pořadím těchto "písmen". Po dobně jako
ž-i-d-l-e znamená něco jiného než d-i-ž-l-e nebo l-d-i-e-ž, znamená
kód A-A-G-C-G něco jiného než skrývá kód A-G-A-G-C nebo C-A-G-G-A.
DNA, kód života, přepíše svou informaci do RNA, ribonukleové kyseliny.
Kód RNA se přeloží do pořadí jednotlivých aminokyselin tvořících "páteř"
bílkovin. Je to právě tato páteř, která určuje, o jakou bílkovinu
jde. Zda to bude některá z bílkovin stavící obaly viru, jedy bakterií,
chloroplasty, tygří chlupy nebo obaly nervových buněk lidského mozku.
Ve chvíli, kdy se zjistilo, že RNA, onen prostřední článek v cestě
DNA RNA bílkoviny, by mohl být prostřední až od nějaké
doby, svitla naděje.
Vznik RNA mohl předcházet vzniku DNA. Vznik DNA by následoval. Po
nějaké době si měly oba kódy vyměnit pořadí sdělování informace. (Některé
viry nemají DNA, jen RNA. Svou informaci přepíší do DNA buněk, kam
se jim povedlo proniknout a přimějí je, aby poslechly jejich poselství.
Buň ky jejich hostitele začnou poslušně vyrábět virus.)
Zjistilo se však, že výroba RNA je velmi choulostivá věc a potřebuje
neobyčejně jemně vyvážené podmínky. V době, kdy na Zemi vznikal život,
se prostředí podobalo spíše ho ří cí mu skladu výbušnin než
klidnému vlahému rybníčku, v němž si vznik života představoval Charles
Darwin, nebo přes ně vyváženým podmínkám laboratorního postupu.
Proč?
Země vznikla asi před 4,5 miliardami let a první jistější
známky života jsou staré 3,5 - 3,8 miliardy let. V této době byla
Země doslova terčem dopadů velkých meteoritů a snad i komet. Usuzuje
se na to z vývoje povrchu našich ves mír ných sousedů
Měsíce, Marsu a dalších. Dopad většího tělesa tohoto druhu může
značně zvýšit teplotu, zahalit povrch planety prachem a změnit chemické
poměry. Kromě toho je nejisté, zda v praatmosféře Země skutečně
byly vo dík, metan a čpavek, tedy plyny, které Miller v pokusu
užil. Už proto, že například vodík s ohledem na malou přitažlivost
Země uniká do vesmíru.
Povrch Země mohl být skutečně víc než nehostinný a vzniku
i dalšímu vývoji života víc než nepříznivý. Teoretici se tudíž odebrali
pod něj. Do hloubky pramoří.
Zjistilo se, že na mnohých místech dnešní Země je možné na mořském
dnu najít výrony horkých vod a par. Obsahují velké množství síry.
Na první pohled by se zdálo, že tu nemůže být nic živého. V tomto
doslova pekelném prostředí však žijí ve společenství složitější podoby
bezobratlých živočichů zvláštní druh červů připomínající dlouhé
trubice i korýši, a také sirné bakterie. Tak, jako dnešní rostliny
čer pají energii ze slunečního světla, vody a oxidu uhliči tého,
čerpají sirné bakterie energii ze sirných sloučenin.
Jedna z teorií vzniku života tvrdí, že se mohl narodit právě v těchto
průduších. Svízelí je, že neví jak. Průduchy jsou činné jen krátkou
dobu, pak se zase uzavřou. Voda je v nich ohřátá často vysoko nad
bod varu, což je pro vznik složitějších sloučenin nepříznivé prostředí.
Přišel život na Zemi z jiných světů?
I kdyby to byla pravda, neřeší to otázku jeho vzniku.
Astronomové dokázali, že v mezihvězdném prostoru je řada jednoduchých
sloučenin, které by mohly být stavebními kameny nejjednodušších podob
života. V uhlíkatých me te oritech, chondritech, jsou i aminokyseliny.
Mezihvězdné prostředí je však ještě daleko nehostinnější, než je prostředí
kolem výronů horkých plynů na mořském dně.
Život ve "spící" podobě však byl nalezen i na nečekaných místech.
Například ve zcela promrzlých jezerech Antarktidy. Teoretici dumají,
zda by o jeho vzniku na Zemi neřekl víc průzkum Marsu. V tomto ohledu
je Mars několik mi li ard let činnou ledničkou, poněkud podobnou
vnitřku An tark tidy (nemá však skoro žádnou atmosféru), ve které
by mohly dřímat nejjednodušší stupně vývoje života. Před po kládá
se, že na počátku byl vývoj Marsu vývoji Země blízký.
Tak vidíte od vlahých rybníčků do nehostinných míst na mořském
dnu, přes Antarktidu na Mars.
Těším se, až někdo přijde s něčím lepším.
NEJCHYTŘEJŠÍ MOLEKULA VESMÍRU
O DNA se říká, že je nejchytřejší molekulou vesmíru.
Ne smír ně jednoduchým kódem dokázala stvořit triliony živých
bytostí v neznámém počtu druhů. Víc než devět desetin všech živočišných
druhů, které dosud na Zemi žily, vyhynuly. Dnes jich žije několik
milionů až několik desítek mi lionů nikdo přesně neví.
"Písmen", jimiž je napsána molekula lidské DNA, jsou plné tři miliardy.
Kdyby jedno písmeno měřilo napříč milimetr, bude řetěz lidské DNA
dlouhý tři tisíce kilomet rů. Řetěz skutečný je skryt v jádrech
našich buněk. Jsou to koule, jejichž průměr měří přibližně od deseti
do třiceti tisícin milimetru. Kdybyste z jediného buněčného jádra
do kázali vytáhnout neporušené natažené vlákno DNK, měřilo by asi
dva metry. U jiných živých bytostí by bylo dlouhé jinak.
Naše vlastnosti, stejně jako vlastnosti dalších živých by tos tí,
určují ty různě dlouhé a různě rozmístěné kousky ře tězu DNA,
kterým se říká geny.
Všechny geny dohromady, jejichž počet se u člověka od ha duje
na sto tisíc, tvoří jen zlomek délky celého řetězu. O více než devíti
desetinách jeho délky není známo, čemu slouží.
Geny určí, jakou budeme mít barvu pleti, vlasů, očí, krev ní skupinu,
obranyschopnost proti infekcím i nádorům, vyš ší nebo nižší sklon
k některým nemocem i základní obrysy duševních vlastností.
Změněný nebo ztracený gen znamená změněnou nebo ztracenou
bílkovinu. Tedy nějakou jinou vlastnost.
Kdybychom znali přesný počet a pořadí všech tří miliard písmen,
jimiž je napsána lidská dědičnost, poznali bychom umístění i druhy
genů určující vlastnosti lidského těla i obrysy vlastností lidské
psychiky. Ve zdraví i nemoci.
To je cílem jednoho z největších současných vědeckých záměrů, jenž
se jmenuje Projekt Lidský genom. (Slovo ge nom znamená všechny geny
dohromady.) Pracuje na něm mnoho laboratoří na mnoha místech světa.
Má být do kon čen během několika let.
Rozluštění genetického kódu člověka, jak se výsledek to hoto projektu
nazývá, otevře cestu k příčinnému léčení ně ko lika tisíc dnes
nezvladatelných nebo jen obtížně zvládnutelných onemocnění. Počínaje
těmi nejčastějšími, jakými jsou například zhoubné nádory, až po některé
choroby du šev ní.
Přinese však také nové obtíže. Je možné, že pojišťovny a zaměstnavatelé
budou od lidí vyžadovat rozhodující části jejich genetického kódu
tak, jako dnes chtějí občanský prů kaz. Z nich půjde přečíst, zda
jejich nositel má výrazný sklon k některým druhům onemocnění. Což
jej odsuzuje do nevýhodného postavení, za které nemůže. Pojišťovny
by však mohly chtít daleko víc peněz za pojištění nebo nebudou chtít
pojistit vůbec. Zaměstnavatelé často nebudou ochotni lidi, o nichž
budou vědět, že s vysokou pravděpodobností předčasně onemocní, zaměstnávat.
Rozluštění genetického kódu znamená pochopení vzniku poruch. Neznamená
však jejich léčení. To bude věcí dalšího, ještě složitějšího a dražšího
výzkumu.
Zřejmě bude nutné vymyslet nové druhy zákonů. Ale to není nic nového.
Jakmile došlo v lidských dějinách ke zvratům, doprovázel je vznik
nových zákonů. V naší době jsou však zvraty daleko rychlejší, hlubší
a postihují mnohem víc lidí.
Tohle je věcí budoucnosti, doufám, že se ji povede zdárně zvládnout.
Laboratoře pracující na rozluštění kódu dědičnosti se mezi
sebou dohodly, na kterých částech řetězu DNA budou pra covat. Každý
týden z nich vyjde pořadí také čtyř set tisíc písmen, během jediného
měsíce je tedy na světě víc než jeden a půl milionu písmen jednotvárného
řetězu vypada jí cí ho třeba takhle: ...ACCGCCAGGTGTGCCTGCCCAGA G C CTAAGTCCC...
Úkol je o to těžší, že "správnou" aminokyselinu umístí (prostřednictvím
RNA) do bílkovinného řetězce vždy zcela určité pořadí tří písmen.
Posun o jediné písmeno nebo jeho ztráta tedy znamená buď jinou nebo
žádnou aminokyselinu v příslušném místě bílkovinného řetězce. Tím
bílkovina zís ká odlišné vlastnosti.
Dalším krokem, proti němuž je hledání jehly v kupě sena radostí,
je nalezení genu, který se v takovém řetězci skrývá. Počet písmen
tvořících gen je velmi rozmanitý. Nevíte, kde gen v kusu řetězu,
s nímž pracujete, začíná, ani kde končí. Protože nevíte, jak je
dlouhý, neznáte jeho začáteční ani konečné písmeno.
A tak pomáhají odborníci z oboru strojové inteligence, které
se také říká inteligence umělá. Jedním z nich je David Searls.
Davida Searlse napadlo, že by se mohl na řetěz DNA dívat jako na souvislou
větu, v níž nejsou slova oddělována mezerami, tečkami, čárkami ani
velkými písmeny. Stvořil počítačový program, jenž se na DNA dívá podobně,
jako se dívá žáček šesté třídy na větný rozbor. Určuje doslova gra matiku
DNA, jednotlivá slova i jejich druhy.
Ještě dál se dostal Ed Uerbacher. K luštění řetězu pís men DNA užil
nový druh počítače, o němž vám ještě povím víc. Jmenuje se umělá nervová
síť. Proto, že se dokáže "učit" podobně, jako se učí nervové soustavy
zvířat i člo věka. Své učenlivé pomocnici Uerbacher nejdříve ukázal
po řadí pís men ve známých genech určujících tvorbu zná mých
bíl kovin. Pak síť prohlížela nekonečný řetěz písmenek DNA a vy hledávala
v něm ty části, které byly něčím podobné genům, jež už znala. Byla
při tom úspěšná v devíti pří padech z deseti. Což se musí ověřit
dalšími nezávislými postupy.
DNA DETEKTIVEM
Stačí deset vlasových kořínků, jediná kapka krve
nebo slin či několik odloupaných buněk z úst.
DNA dokáže určit jejich majitele s pravděpodobností vět ší než
je milion ku jedné. Postup se jmenuje stejně jako stařičký postup
kriminalistů otisky prstů. V tomto pří padě dědičných neboli
genetických.
V roce 1984 jej objevil Alec Jeffreys. Nejprve v případě genu jediného
a pak i dalších zjistil, že jejich součástí je malinký kousek tvořený
deseti až patnácti písmeny, která se několikrát opakují. Kromě toho
přišel na skutečnost, že je počet jejich opakování u každého člověka
jiný. (Jedinou výjimkou jsou jednovaječná dvojčata, protože ta jsou
dvěma kopiemi téhož jedince.)
Není těžké tyto malinké kousky říká se jim minisatelity
z řetězu DNA vymontovat. Zavedou se pak do bakterií. Bakterie se rychle
množí a s nimi se pomnožují i zavedené minisatelity. Jakmile je
jich dost, vymontují se. Poté se radioaktivně označí. Čímž je získáno
něco podobného znač ko vacím praporkům. Minisatelitní kousky DNA
se vážou s naprostou přesností na část DNA, ze které pocházejí.
Tak, jako by zapadl klíč do zámku.
Jak se postupuje při určování pachatele anebo určování,
kdo je rodičem?
Ze zkoumaných buněk se vymontuje řetěz DNA. Che mic ky se "nastříhá"
na různě dlouhé kousky. Ty se nechají pu tovat v elektrickém poli.
DNA je záporně nabitá, kladná elektroda ji tedy přitahuje. Nastříhané
kousky DNA jsou různě velké a tudíž různě těžké. Lehčí doputují
v elek tric kém poli dál než těžší. Pak se přidají radioaktivně
označené minisatelity. Ty se na příslušná místa zkoumaného řetězu
navážou. Celek se položí na film. Ozáří jej, film se pak vyvolá. Na
filmu se objeví širší a užší proužky velmi po dob né proužkům
čárového kódu na prodávaných výrobcích.
Víme, že poloha minisatelitů je u každého člověka jiná,
tak jako má každý člověk jiné otisky prstů.
Poloha, počet a šířka proužků DNA patřící pachateli se porovná s proužky
získanými z DNA všech podezřelých. Je--li mezi nimi pachatel, jsou
poloha, počet i šířka proužků zkoumaného vzorku DNA a pachatele
shodné.
Jako otisky prstů, které dnes žádný zkušenější pachatel nezanechává.
Jde o naprosto jisté určování nositele podezřelé DNA?
Skoro. Naprosto jisté není ve vědě nic, všechno je jen více nebo méně
pravděpodobné. Na námitky odpoví tvůrci po stu pu dalším zpřesněním
tedy zvýšením citlivosti a míry jistoty výsledku.
FREDERICK SANGER
Frederick Sanger je muž, který získal dvě Nobelovy
ceny. Jednu za výzkum bílkovin, druhou za výzkum DNK.
Sanger je Angličan, narodil se v roce 1918. V klu kov ských
letech jej ohromovala příroda, sbíral všechno možné, od brouků, po
horniny. Je zajímavé, jak budoucímu nositeli dvou Nobelových cen působily
na univerzitě v Cambridgi potíže zkoušky ze základních předmětů,
z fyziky dokonce propadl. Říká, že kdyby neměl bohaté rodiče, asi
by ne do stu doval.
V roce 1940, to už byla Anglie ve válce s nacistickým Německem,
byl povolán do armády, ale nastoupit odmítl. Sanger byl vychován jako
kvaker, to je druh protestantského vyznání zakazující zabíjení lidí
z jakéhokoli důvodu za jakýchkoli okolností. Nám Čechům s našimi
dějinami to připadá neuvěřitelné, ale vojenský soud, před který se
San ger dostal, ho nepotrestal, přestože byla Anglie ve válečném
stavu, ani jej nepovolal do armády násilím. Uznal právo na víru a její
důsledky.
Sanger se proto r. 1943 začal zabývat biochemií. Jeho vědecký učitel
jej požádal, aby se pokusil určit složení inzulinu.
Inzulin je bílkovina a zároveň hormon řídící množství cukru v těle.
(Proto si jej musí lidé trpící jedním druhem cukrovky píchat v injekcích,
mají ho nedostatek.)
To už chemici věděli, že páteří bílkovin je dvacet různých aminokyselin,
které lidské tělo užívá. Jenže nevěděli, jak určit jejich pořadí.
Přitom pořadí různých aminokyselin určuje vlastnosti bílkovinného
řetězce podobně jako pořadí písmen DNA určuje kód, který DNA nese.
Sanger stovkami různých pokusů hledal a nakonec našel způsob, jak
pořadí aminokyselin v inzulinu určit. Byla to úmorná práce vyžadující
nezměrnou vytrvalost. Většina po ku sů nevedla nikam, byly slepými
uličkami.
"Hned jsem začal přemýšlet o dalším pokusu," vzpomíná Sanger, "pomohlo
mi to, abych nebyl smutný z toho, jak mi to nejde."
V roce 1959 Sanger získal za objev stavby inzulinu svou první Nobelovu
cenu.
V roce 1961 začal hledat způsob, jak by se dalo určit pořadí písmen
v DNA. Byla to daleko těžší práce než práce s inzulinem. Trvala
plných patnáct let.
V dnešní vědě se to stává často: v roce 1975 Sanger našel,
co hledal, nezávisle na něm stejný postup objevil Walter Gilbert z
harvardské univerzity. Skupina, kterou Sanger vedl, zjistila pořadí
5 375 písmen, jimiž je napsaná DNA jednoho viru. Spolu s W. Gilbertem
a Paulem Bergem za to dostal svou druhou Nobelovu cenu v roce 1980.
Paul Berg ze Standfordovy univerzity ve Spojených státech našel způ sob,
jak zasunovat kousky DNA z buněk jednoho druhu života do buněk jiného
druhu života. Otevřel možnost měnit vlastnosti živých soustav. Řeknu-li
to obrazně, objevil způ sob, jak vyrobit buňky, které budou mít
vlastnosti králíka i mrkve. Což je možné, ale neúčelné. Stejnou
cestou je však možné zatím jenom v pokusu zasunout zpátky
do buněk geny, které ztratily. Ztráta genů může způsobit, že se z nor málních
buněk stanou buňky rakovinné. Pokud by se zda řilo ztracený gen
zastrčit do buněk zpátky, mohly by se přestat jako rakovina chovat.
Tito tři muži stáli u kolébky tiché revoluce měnící svět. Pochopení
povahy nemocí, nové léky, nové postupy v zemědělství a lesnictví,
ve všech oborech zabývajících se životem, ale i možnost nových zbraní...
V Sangerovi, Gilbertovi a Bergovi mají vědy o životě stej ná jména,
jako má fyzika v Hawkingovi, Wheelerovi nebo Bohmovi.
O Sangerovi se říká, že umí být pravým mužem na pra vém místě vybaveným
uměním najít tu pravou otázku. Všim li jste si, že dokázal opustit
cestu, která mu přinesla první Nobelovu cenu a začít s něčím úplně
novým, daleko složitějším? Nebyl pohodlný, nebyl slávychtivý, nespal
na vavřínech (největších, které může vědec dosáhnout). My slím,
že chtěl vědět, jaká je povaha jevu, jenž ho zaujal, a uměl se to
dozvědět. Nadáním, prací a nutnou dávkou štěstěny.
O SKÁKAJÍCÍCH GENECH
Na rozdíl od vědců nemá příroda ráda jednoduchost.
Je nesmírně složitá a kromě toho se trvale různou rychlostí v nejrozmanitějších
směrech a nejrozmanitějšími způsoby mění. Ani nejgeniálnější lidé
nedokážou pochopit velmi slo ži té jevy najednou. Musí je zjednodušit.
Tím geniálním a nej těžším bývá právě objev onoho přesně sedícího
zjednodušení, které krok za krokem umožňuje pochopit aspoň kousek
složitosti. Zjednoduší-li se moc nebo málo, k pochopení se nedojde.
Po objevu genetického kódu r.1953 se zdály být věci jednoduché.
Informace napsaná v genech řetězce DNA se přepíše na RNA. Informace
přepsaná na RNA se přeloží do pořadí aminokyselin, které jsou páteří
bílkovin. Což je informační tok, který rozhodne, čím živá bytost bude.
Jednoduché, že? DNA RNA bílkoviny.
Ale už ve čtyřicátých letech napadlo Barbaru Mc Cor mic ko vou,
že by to někdy mohlo být jinak, aniž větu DNA RNA bílkoviny
v té době znala. Nikdo ji tehdy neznal.
Když vám teď řeknu, že důsledkem jejího objevu je po cho pení
souvislosti mezi tvary a barvami kukuřičných se mí nek a některých
těžkých lidských onemocnění, asi mi nebudete věřit. Ale je to tak.
Barbara Mc Cormicková si všimla, že se některé vlast nos ti kukuřice
nedědí tak, jak by "správně" měly.
Všímáte si? Proč ten pes neštěkal?
Po mnohaleté úmorně jednotvárné práci došla k vy svět lení:
Některé geny skáčou. A to uvnitř chromozomu nebo do konce mezi nimi.
Chromozomy jsou drobná dobře barvitelná tělíska, která jsou vidět
ve světelném mikroskopu. Tvoří je vlákno DNA, které se smrští, když
se buňka dělí. Našich sto tisíc genů je rozloženo ve 46 chromozomech,
které člověk má. (Jiné živé bytosti mají jiný počet chromozomů.)
Do objevu Barbary Mc Cormickové si všichni mysleli, že je poloha genů
v řetězu DNA ( a chromozomech ) stálá. Tak si představte, co se
mohlo dít, když přišla neznámá paní tvrdící, že kousek řetězu sám
od sebe skáče. Uvnitř chromozomu nebo dokonce mezi nimi.
Nikdo tomu nevěřil. Nobelovu cenu za svůj objev, jeden z největších
v genetice, dostala až r. 1983.
Skákající gen totiž může ovlivňovat jiné geny v místech, kam dopadne.
Třeba je "zamknout" nebo naopak spící geny "probudit". Jako může jeden
kousek programu v počítači ovlivňovat jiné kousky programu.
Je možné, že alespoň některé skákající geny byly pů vod ně viry.
V neznámé minulosti vstoupily do buněk a žijí s nimi miliony,
možná miliardy let.
Možná, že se podílejí na jejich rozmanitosti a tím i vývoji života.
V dobrém i v lidsky zlém. Nedávno byly objeveny dva skákající geny
doslova při činu. Odpovídají za dvě velmi těžká lidská onemocnění.
A další zvrat v jednoduchých představách o genech?
Rodiče předávají geny potomkům. Lidé dětem, psi štěňatům, blechy cestou
vajíček dalším blechám, oves pro střed nic tvím zrn dalšímu
ovsu.
Většina živých bytostí má vývojově blízké příbuzné. Lidé opice, psi
vlky nebo šakaly a podobně. Lidé šlechtící po celá tisíciletí zvířata
i rostliny vědí, že se křížení poměrně blíz kých druhů života často
nedaří. Narodí-li se vůbec nějaké potomstvo, bývá poškozené nebo neschopné
dalšího roz mno žování. Je možné křížit koně s oslem, narodí
se mula nebo mezek, kteří už sami potomky nezplodí.
Zdá se, že přesuny genů mezi blízkými druhy života mož né nejsou.
Nanejvýš by to mohli dokázat genetičtí inženýři v pokusech s jednotlivými
buňkami...
Opravdu?
Genetici rádi pracují s drosofilami, drobounkým, rychle
se množícím hmyzem. V sedmdesátých letech si všimli něčeho zvláštního.
Leta letoucí si v laboratoři pěstovali jeden druh drosofily, takže
se stal vyšlechtěným laboratorním kmenem. Stejný druh však také žil
ve volné přírodě, byl tedy "divoký". Správ ně by nemělo nic stát
v cestě možnosti, aby divoký a laboratorní druh nemohly mít společné
potomstvo. Ochočíte-li si vlčici, nemělo by také nic stát v cestě
možnosti, aby měla potomky s neochočeným vlkem z přírody.
V případě ochočeného a neochočeného kmene drosofil to však nešlo.
Brzy se zjistilo, že za to může skákající gen, který má jenom neochočený
kmen. Laboratorní, ochočený kmen o něj za leta a generace ochočování
přišel.
Ke svému úžasu genetici zjistili, že skákající gen, který zabraňuje
neochočenému kmeni drosofil mít potomky s kme nem ochočeným, nosí
také úplně jiný druh drosofily.
A ihned se otázali: jak se tenhle skákající gen dokázal přestěhovat
z jednoho druhu drosofily do jiného?
Možnou odpovědí je roztoč sající drosofilám krev. Jeho sosák vypadá
v elektronovém mikroskopu zcela stejně jako skleněné vlásečnice užívané
genetickými inženýry při po ku sech o genový přenos.
Je docela možné, že tenhle roztoč je nevědomým genetickým inženýrem
užívaným přírodou. Předpokládá se, že nasává krev jednoho druhu drosofily
a pak napadne vajíčka druhu dalšího. Přitom by mohlo dojít k přenosu
a zařazení příslušného genu do genetické informace skryté ve vajíčku.
Je to tak? Nebo docela jinak?
Odpovědí pokusy nezávislých laboratoří.
DAVID BALTIMORE
A PODVODY VE VĚDĚ
Vzpomínáte na objev RNA virů, které přinutí DNA hostitelské
buňky, aby je vyráběla?
Za objev způsobu, jak to dokážou, dostal roku 1975 s dvě ma dalšími
badateli Nobelovu cenu David Baltimore.
Měli byste znát jeho další životní příběh se všemi sou vislostmi,
protože také patří do života dnešní vědy. Neboť David Baltimore se
podle všeho stal obětí cizího podvodu, vlastní velkorysosti a snad
i nepozornosti. V každém pří padě však důvěry, kterou vědci vůči
svým přímým spolupracovníkům mívají.
O vědcích se říká, že jsou nejpozornějšími a nejnedů vě ři věj šími
bytostmi ve vztahu k problémům a nejnepo zor něj ší mi a nejdůvěřivějšími
lidmi ve vztahu k jiným lidem, zejména spolupracovníkům. Doufám, že
si to uchovají, protože bez víry v poctivost spolupracovníků by
věda nebyla možná.
Na samém počátku musíme rozlišovat omyl a podvod. Stejně jako věda
není možná bez poctivosti, není možná bez omylu. Ne, že by vědci chtěli
přicházet na omyly, ale poctivý omyl někdy může být velmi plodný.
Zejména v souvislosti, kdy je jen malý počet řešení nebo dokonce
jen dvě a sku teč né řešení je opakem omylu.
Jaká by to byla věda, kdyby se neomylně přicházelo na známé skutečnosti?
David Baltimore a David Weaver spoléhali na výsledky pokusů své
spolupracovnice, doktorky Immanishi Kari. S paní doktorkou
r. 1986 uveřejnili společnou vědeckou prá ci ve světově významném
vědeckém časopisu, jenž se jmenuje Cell, což znamená Buňka. Brzy po
otištění práce upozornila doktorka Margot O'Toole, že jsou v ní
zfalšované výsledky založené na pokusech, které nebyly provedeny.
Označit nositele Nobelovy ceny z podílu na podvodu je něco ne u vě ři tel ného.
Proč by to David Baltimore dělal?
Následovalo vyšetřování, bylo velmi podrobné, opakova né, s rozhořčenými
a krutými střety. David Baltimore svou spolupracovnici Immanishi
Kari chránil. Důvěřoval jí. Než vyšetřování, kterého se nakonec účastnila
i laboratoř jedné z tajných služeb Spojených států, dokázalo nade
vší rozumnou pochybnost, že doktorka Immanishi Kari sku teč ně
podváděla. Davida Baltimore zpočátku vůbec nenapadlo, že by něco takového
bylo možné a když se možnost podvodu začala provalovat, nevěřil.
Než pochopil krutou skutečnost.
David Baltimore se veřejně a písemně omluvil Margot O'Tooleové.
Odstoupil z místa prezidenta Rockefellerovy uni verzity, jedné
z nejvýznamnějších univerzit světa.
Tomu, co doktorka Immanishi Kari provedla, se říká scientific
misconduct , doslovně vědcovo špatné chování. Jde o "výzkumy", při
nichž si pracovník "vymyslel, opsal nebo úmyslně zfalšoval výzkumné
postupy, rozbor zjištěných sku tečností nebo skutečnosti samotné,
případně vědomě zkreslil návrh výzkumného směru, jeho provádění, kontrolu
a tvorbu zpráv."
Proč někteří lidé ve vědě, jejímž smyslem je zjišťování skutečnosti,
podvádějí?
Protože jsou křehkými lidmi. V dobách, kdy se vědou zabýval jen malý
počet lidí, kteří se vzájemně znali, byly podvody neznámé. Věda nedávala
moc ani peníze, slávu jen mezi ostatními vědci a poměrně vzácně.
Jakmile někdo ně co předstíral, okamžitě se na věc přišlo. Lidé,
kteří se roz hodli vědecky pracovat, zvolili jeden z nejtvrdších
životů. Pokud nějaký majetek neměli, vědecká práce jim ho ne po skyt la.
Po druhé světové válce se všechno změnilo. Věda se moh la stát cestou
slávy, moci i bohatství. Přilákala proto i mi mo řádně nadané
lidi, kteří od života a světa chtějí spíš tyhle tři věci, než přijít
na něco nového. Svým způsobem se minuli povoláním. Měli se raději
stát politiky nebo bankéři.
Zjistit něco vědecky nového je strašná, úmorná a ne vděč ná
práce. Nikdo předem neví, zda na něco nového přijde anebo se mu to
nepovede. Přitom je na výsledcích své práce závislý. Neboť na kvalitě
a počtu vědeckých prací závisí, zda badatel na další výzkum dostane
peníze. V kruté soutěži s jinými badateli. Myslím, že soutěžení
ve vrcholovém profesionálním sportu začíná v této době být méně
náročné, než je soutěž vědeckých skupin o prostředky.
Jak jsou vědecké podvody časté? Přesně se to neví. Člen Kongresu Spojených
států John Dingell dokazuje, že nejsou vzácností. Většina současných
vědců je přesvědčena, že po čet ně neubývají. Osudy pracovníků,
kteří na podvádění upo zorňují, bývají těžké.
Do jaké míry mohou vědecké podvody ovlivnit vývoj vědy?
Co do výsledků přes ohromný zájem sdělovacích pro střed ků a křik
protivědecky laděných lidských skupin té měř vůbec ne. Jde-li o
podvodné oznámení významné sku tečnosti, přijde se na to během týdnů
nebo měsíců. Jakýkoli významný objev totiž začnou okamžitě ověřovat
nezávislé laboratoře pracující na řešení stejné nebo blízké otázky.
Horší je to s vědomím, že se zlo tohoto druhu dostává i do míst,
kam odcházela spousta lidí za hledáním pravdy.
Dá se vědeckému podvádění předcházet?
Do jisté míry dá menší důvěřivostí, větší pozorností. Snad i
výchovou mladších vědců, ale bývají to právě mladší vědci, kteří na
podvádění upozorňují.
Vznik úřadu nebo komise na vyšetřování vědeckých pod vodů by byl
pravděpodobně bez významu. Jeden z těchto výborů byl ve Spojených
státech obviněn všemi zúčastněnými, to jest vědci poctivými, podvodníky,
lidmi, kteří měli rozhodovat i jejich kritiky, ze spáchání všech možných
chyb najednou. A jeho práce ztroskotala.
Případ doktorky Immanishi Kari skončil před soudem. Soudce,
který vynášel rozsudek, je velmi moudrý muž. Ře kl, že nepochybuje
o falšování výsledků, ale soudit nebude, protože jde o souvislosti
tak složité, že jim občanská porota nemůže rozumět.
Jinými slovy: "Milá vědo, musíš si poradit sama, my se ti do
toho nebudeme plést. Inkvizice totiž může vzniknout velmi snadno a nabídka
samozvaných inkvizitorů je vysoká."
Jsem přesvědčen, že věda má a bude mít dost síly, aby na své podvodníky
přišla a zabránila jim kazit dílo.
Nezávislý výbor vědců navrhl pro paní doktorku Imma ni shi Kari
trest. Po dobu deseti let by se nesměla věnovat vědě. Je to významné
rozhodnutí.
VELKÝ TŘESK ŽIVOTA
Vědci se dohadují, zda život na Zemi vznikl před 3,8 nebo
až před 3,5 miliardami let. Zajedno jsou v tom, že se další, asi
tak tři miliardy let, zdánlivě mnoho nedělo. I když patrně vznikaly
nejprve jednoduché, postupně čím dál složitější buňky. Cesta od předchůdců
dnešních bakterií nebo sinic ke složitým, byť stále jednobuněčným
bytostem, které byly předchůdci dnešních prvoků, byla opravdu dlouhá.
Ale pak se něco stalo.
Přibližně před 600 miliony let, v období vývoje Země, jemuž se říká
kambrium a bylo na samém začátku prvohor, se během pouhých pěti
až deseti milionů let, tedy doslova "najednou", objevilo tolik druhů
živých bytostí, že se v po rov nání se vznikem vesmíru mluví
o velkém třesku života. Pět až deset milionů let je v porovnání
s dobou, po kterou život už existoval, geologickým mžiknutím oka.
Málo se ví, proč k tomu došlo.
Těsně před velkým třeskem života byly všechny dnešní světadíly
světadílem jediným, který se začal rozlamovat. Dnešní Afrika splývala
s Jižní Amerikou, jižní Čínou, Au strá lií a Antarktidou. Byl
to ohromný kus země pod rovníkem na východní polokouli. Velká část
dnešní Sibiře a celá Severní Amerika byly na polokouli západní a rovník
je pro tínal.
Tehdejší podoby života byly velké jen několik milimetrů až centimetrů
a žily v mořích. Tvarem připomínaly mince nebo trubičky. V bahnitém
dnu zanechávaly stopy. Živily se po způsobu rostlin, ale uměly také
zpracovávat i rozpadající se jiné živé tvory, jako to dělají dnešní
hrobaříci nebo chrobáci. Přibližně ve stejné době se mezi nimi začali
objevovat první dravci.
Pak začal velký třesk života. Několika ohromnými skoky život vytvořil
plán stavby těl všech dnešních živočichů.
Nejjednodušší z nich tvoří jen dvě vrstvy a jsou kruhově souměrné,
patří sem například medúzy.
Složitější už jsou ze tří vrstev a mají smyslové orgány na jednom
konci těla.
Ještě složitější, k nimž patří naprostá většina živých tvorů včetně
lidí, jsou také ze tří vrstev, ale v té třetí se vytvořila dutina.
Během pouhých pěti až deseti milionů let vyrazilo na stromu života
všech šestadvacet hlavních větví, které zná me dodnes. Například
červi, měkkýši, členovci se vyvíjeli od krabů k broukům, i strunatci,
kteří se vyvíjeli od ryb k pla zům, a od plazů k ptákům a savcům
včetně člověka.
Jak se na to přišlo?
Během 670 milionů roků uplynuvších od začátku kam bria po dnešek
odputovala Prasibiř do dnešních míst a stala se Sibiří. John Grotzinger
z MIT se společně s Petrem Kolosovem, pracujícím v jakutském
ústředí věd o zemi, dostali do míst Sibiře, kam ještě donedávna nikdo
nesměl. Bývalý Sovětský svaz měl v této oblasti radary, které měly
hlídat před případným úderem amerických raket. Oba přátelé v nich
našli horniny, o jejichž původu z doby před šesti sty miliony let
není pochyb.
Jako ve všech horninách i v nich se skrývají radioaktivní izotopy.
Vlastností radioaktivních izotopů je, že se proměňují na jiné prvky
stálou rychlostí, kterou nejde ničím ovliv nit. Jsou tedy dokonalými
hodinami. V horninách původní Prasibiře se povedlo najít dokonce hodiny
dvou druhů. Je jich porovnání s podobnými hodinami získanými z hornin
uložených v dnešním Maroku ukazuje, že velký třesk života skutečně
trval těch neuvěřitelně krátkých pět deset milionů let.
Co se tehdy mohlo stát?
Jeden výklad říká, že se velký třesk života připravoval už několik
desítek milionů let předtím. Vybuchl, jakmile v ov zdu ší Země
stouplo množství kyslíku nad určitou mez. Te pr ve vyšší množství
kyslíku umožňuje život složitějším a vět ším bytostem.
Jiný výklad tvrdí, že pomalý vývoj živočichů do velkého třesku života
souvisel s jejich jednoduchostí. Teprve složitější tvorové jsou
schopni lepšího přizpůsobení a tedy pře žití v tvrdších podmínkách.
Například na souši.
Nejzáhadnější je však otázka, proč se velký třesk života v dějinách
Země dosud nezopakoval. Měl příležitost. Na konci prvohor, jak budu
za chvilku vyprávět, vyhynulo ko lem 90 % všech živočichů. Měly
by tedy vzniknout docela nové podoby života s novými plány těl a
zaplnit uprázdněná místa.
Nestalo se to. Nové podoby života sice vznikly, ale se starými plány
těl. Přitom zkušenosti z dalšího vývoje i dneš ní pokusy dokazují,
že si zejména jednodušší živoči cho vé svou neuvěřitelnou proměnlivost
a přizpůsobivost v plné míře uchovávají. Proč ji nevyužili a opakovali
staré plány?
A jak to bylo s osídlením souše?
Původní představa říkala, že se na souši nejprve objevily rostliny.
Za nimi malí býložravci, kteří se jimi živili. Následovat měli větší
masožravci lovící býložravce. Představa to byla jednoduchá a logická.
Jenže jednoduchost není nej rozšířenější vlastností přírody, té
živé už vůbec ne. Logika je lidským vynálezem. Nesmírně důležitým
a přesným. K prav divým závěrům však vede jen tehdy, jsou-li
pravdivé předpoklady, s nimiž pracuje. Nejsou-li pravdivé, pak se
dokonale logickým postupem dospěje ke stejně nepravdivým závěrům.
Nálezy zkamenělin tvorů, kteří žili v době před 450 370 miliony
let mluví o tom, že osídlování souše mohlo probíhat docela jinak.
V porovnání s mořem byla souš místem pro život velmi nehostinným.
První potíží, kterou musel život překonat, bylo nebezpečí vyschnutí.
Ze všeho nejdřív se to začalo dařit bakteriím a řasám. Pravděpodobně
před miliardou a dvě ma sty miliony let.
Další těžkostí bylo zvládnutí přitažlivosti a kolísání te plo ty.
Voda nadnáší, její teplota se v porovnání se souší mezi dnem a nocí
tolik nemění.
Mezi velkým třeskem života v kambriu a osídlením sou še uplynulo
asi sto milionů let. Prvními obyvateli souše byli pravděpodobně členovci,
podobní dnešním stonožkám. Umě li se zahrabávat do země. Zbyly po
nich hluboké chod bičky směřující kolmo k povrchu. Další se podobali
dnešním škorpionům, největší z nich byli už dlouzí ke dvěma met rům.
Měli šest párů "nožiček", ale jen tři z nich sloužily pohybu po
souši, poslední pár sloužil plavání ve vodě.
Po mnohých z těchto tvorů zbyly jen stopy ve zkamenělém písku. Často
vypadají legračně jako by tudy projel malý pásový traktor.
Nepřímým důkazem, že první podobou života, která do kázala osídlovat
zcela pusté oblasti, mohou být členovci, jsou zkušenosti z míst,
kde život vyhubil sopečný výbuch. Pouhé dva měsíce po výbuchu sopky,
k němuž došlo v ame rickém státu Washington r.1980, našli zoologové
několik desítek druhů pavouků, kteří osídlili sotva vychladlou lávu
dávno před tím, než se zde objevily první rostliny. Dostali se tam
na vláknech babího léta. Prostě přilétli.
Při výbuchu této sopky zahynul bývalý americký prezident H.Truman,
bylo mu přes osmdesát let. Žil ve srubu, který byl v ohrožené oblasti.
Byl varován, ale odmítl odejít. H. Truman podepsal svržení atomových
bomb na japonská města Hirošimu a Nagasaki r. 1945.
PŘED 250 MILIONY LET
ŽIVOT MÁLEM ZANIKL
Kdo viděl Spielbergův film Jurský park, nezapomene
na dinosaury nikdy. Slyšel možná i o tom, jak dinosauři při bližně
před 65 miliony let vyhynuli.
Jsou dvě možnosti, jak jejich zánik vysvětlit: dopadem tělesa
z kosmu nebo sopečnou činností. Pro obě možnosti jsou dobré důkazy,
obě mají své nejistoty. S dinosaury vyhynula přibližně čtvr tina,
nanejvýš polovina tehdejších podob života.
K podobným katastrofickým postižením života došlo v do savadním
vývoji Země mnohokrát. Postižení dinosaurů je známo nejlépe. Snad
proto, že jsou dinosauři tak ná pad ní. Snad pro myšlenku, že
je vyhubil doslova zásah nebes.
Daleko méně se ví o tom, že před 250 miliony let život zanikl skoro
úplně. V moři vyhynulo 80 95 % všech jeho podob. Téměř stejně
mohutně byl postižen život na souši. Ví se o tom přibližně sto padesát
let. Paleontologové tuto udá lost chápou jako hranici mezi posledním
obdobím prvohor, které se jmenuje perm a prvním obdobím druhohor
pojmenovaným trias.
Co se tehdy mohlo stát?
Zdá se, že došlo ke sčítání několika jevů, které Douglas Erwin pojmenoval"domněnkou
o tom, jak šel svět do pekel".
Byl to opravdu propad. Neboť ohromná rozmanitost po dob permského
života byla nahrazena chudobou a jed no tvárností, z níž se
život vzpamatovával desítky milionů let.
Ví se, že hladina světového moře ke konci permského období dosti poklesla
a na začátku triasu mohutně a rychle stoupla. Také se ví, že zároveň
prudce pokleslo množství kyslíku v ovzduší a stouplo množství
oxidu uhličitého.
Třetím jevem byl prudký přesun uhlíku mezi živými by tost mi a jejich
zbytky a mezi uhlíkatými neživými látkami.
Jak by tyhle jevy mohly souviset?
Při zkoumání otázky se muselo vyloučit několik mož ností, tedy to,
co se pravděpodobně nestalo.
V permu a triasu tvořila většina plochy dnešních světadílů světadíl
jediný pojmenovaný Pangea, znamená to Vše země. A kolem něj byl
Všeoceán, Panthalassa. Všeoceán se zakusoval do Všezemě hlubokým klínovitým
zálivem, nej větší šířku měl kolem rovníku. Šlo o teplé tropické
mo ře.
Lákavá domněnka vysvětlující propad počtu podob ži vo ta
na hranici permu a triasu tvrdila, že souvisel s prud kým
zakolísáním hladiny moře. Poklesem a pak vzestupem. To by snad mohlo
vysvětlit vyhynutí druhů života podél moř ského pobřeží, ale nevysvětluje
to vyhynutí ži vo ta na souši.
Nic také nesvědčí pro možnost, že tou dobou proběhla ledová doba.
Největší zalednění skončilo předtím, v polovině permského údobí.
Rovněž nebyly nalezeny důkazy možnosti dopadu asteroidu, jenž mohl
vyhubit o 185 milionů let později dinosaury.
A tak je v podezření obrovská sopečná činnost. V místech odpovídajících
dnešní Sibiři se v průběhu pouhého milionu let nebo i méně vylilo
přibližně dva miliony krychlových kilometrů lávy. Je to projev největší
sopečné činnosti v po sled ních 545 milionech let vývoje Země.
Badatelé, kteří se domnívají, že dinosaury vyhubila sopečná činnost,
mají za to, že je vyhubily následky podobné, byť menší události
v místech odpovídajících dnešní střední Indii.
Lze si dobře představit, že tak neuvěřitelně velká so peč ná činnost
vychrlí do ovzduší nesmírné množství částic za stí ra jících
sluneční světlo. Což může vést k ledové době. Zároveň vychrlí nesmírné
množství sloučenin síry, které promění vodu oceánu na slabý roztok
kyseliny hubící vět šinu života. Na druhé straně mohou sopky vydat
tak velké množství oxidu uhličitého, že se projeví skleníkový efekt
a povrch planety se mírně přehřeje.
V každém případě je zřejmé, že se život před 250 miliony let skoro
udusil.
Nikdo však přesně neví, proč voda oceánu nejprve tak prudce klesla
a pak zase stoupla.
Stálo by to za rozlousknutí. Nechce to někdo zkusit?
JAK SI UDĚLAT DINOSAURA
Jedním z prvních, kdo s tím začali, byl Svante
Pääbo, který počátkem osmdesátých let pracoval na univerzitě ve švéd ské
Uppsale. Věděl, že se DNA z živých bytostí, včetně lidí, získává
snadno.
Napadlo jej to, co nikoho do té doby nenapadlo.
Bylo by možné získat DNA z lidských mumií uchovaných ve světových
muzeích? Podařilo se mu přemluvit správce sbírek ve Státním muzeu
v Berlíně. Získal několik gramů tkáně z třiadvaceti mumií.
V Uppsale přes den pracoval na přiděleném úkolu a v no ci si
mikroskopem prohlížel berlínské odběry. Většina byla poničená, ale
našel výjimky. V kouscích kůže z prstů několika mumií byly vyschlé,
ale docela dobře zachované buňky i s jádry, to znamená s DNA.
Začal s nimi zacházet jako biochemici a molekulární biologové
zacházejí s čerstvou DNA, kterou si chtějí prohlédnout.
Z mumifikovaných tkání ji převedl do roztoku, zbavil nežádoucích příměsí
a rozdělil ji v elektrickém poli podle velikosti úlomků. Úlomky,
s nimiž pracoval, byly až stokrát menší, než jsou úlomky DNA získané
z čerstvé tkáně. Aby dokázal, že nejsou úplně zničené, zasunul je
do bakterií. Bakterie se rychle množí a s nimi se množí vsunutá
DNA, jestliže není poničená. Což se mu v případě jednoho malého
kousku povedlo.
Dokázal něco, čemu by zdravý selský rozum neuvěřil. Malinké kousky
DNA mohou tisíciletí přežít smrt svého nositele.
V roce 1985 dospěl K.B. Mullis k mimořádně významnému objevu.
Našel enzym (enzymy jsou katalyzátory, látky mo hut ně urychlující
průběh chemických reakcí, které by bez nich buď neproběhly vůbec nebo
jen velmi pomalu; život závisí na ohromném množství rozmanitých enzymů),
který dokáže kousky DNA rychle namnožit v téměř neomezeném množství.
Jestliže se najde sebenepatrnější kousek DNA, menší než jehlička ve
velké kupě sena, enzym jej namnoží do obrovského počtu kopií. Takže
je možné přesně zkoumat, co bylo nalezeno. Svante Pääbo se více než
zaradoval. Od pad lo úmorné a nespolehlivé namnožování nepatrných
kou síč ků DNA pomocí bakterií. Na startovní čáře stačí její jediná
molekula!
Získají-li se tedy kousky DNA vyhynulých živých tvorů, je možné je
namnožit a zkoumat, jaké je pořadí jejich pís men. Dá se porovnat
s pořadím písmen jejich vývojových příbuzných a potomků a usuzovat
na vzájemnou blízkost nebo vzdálenost.
Pracné porovnávání kosterních zbytků zpřesní, doplní a mnohde nahradí
porovnávání kousků molekul DNA jejich nositelů.
Například quagga. To bylo zvíře žijící v Africe ještě v mi nu lém
století, pak je lidé vyhubili. Podobalo se zebře. V jed nom z německých
muzeí visela její kůže stará 140 let. Z ní se podařilo získat DNA
a porovnat ji s DNA dnešních zeber a dalších kopytníků. Pořadí
písmen částí DNA quag gy v po rov nání s pořadím písmen
stejných kousků DNA dnešní zebry dokázalo jejich blízkou příbuznost.
Stejným způsobem se zkoumá DNA šavlozubého tygra vyhynulého před třinácti
tisíci lety, mamuta, jenž zahynul před čtyřiceti tisíci lety, listu
magnolie starého sedmnáct milionů let a brouků zalitých v jantaru.
Posledním re kor dem jsou části DNA z brouka, jenž před 120
135 miliony let spadl do pryskyřice, z níž vznikl jantar.
Byl tedy současníkem dinosaurů.
Je možné udělat si dinosaura, získáme-li jeho DNA?
Málem tak snadno, jako vyrobit člověka, který před dva ceti ti sí ci
lety maloval v jeskyni a zanechal přitom otisk ruky v hlí ně.
Při výrobě dinosaura musíte získat jeho celou DNA,
nikoli jen kousky. Musíte bezpečně odstranit všechna znečištění. Pomnožit.
Přečíst všechna její písmena a porovnat jejich pořadí s pořadím
písmen DNA všech druhů života, které by se mohly připlést. A to tehdejších,
v průběhu doby uložení, i dnešních. Zejména bakterií, plísní, včetně
DNA lidské. Zjis ti lo se, že kousek DNA, o němž si všichni mysleli,
že patří mamutovi, patřil místnímu laborantovi. Stačí kých nout,
sta čí mikroskopicky velká kapička s jedinou buňkou...
Jestliže je jisté, že DNA nepatří znečišťovatelům, musí být podobná
DNA dnešních ptáků a krokodýlů. Jakmile se odlišuje, nejde o DNA
dinosaura. Pokud se neodlišuje, mů že te mít dinosauří DNA.
Jste-li si jisti, zopakujte postup, materiál poskytněte as poň dvěma
nezávislým laboratořím. Měly by dojít ke stejnému výsledku jako vy.
Maličkost? Jen ve filmu.
Dinosaury vzkřísit zřejmě nepůjde.
Přesto má stará DNA klíčový význam, kde bychom to oprav du
nečekali. Pro historiky a archeology.
Tak například Velikonoční ostrovy. Většina lidí viděla na obrázcích
zvláštní sochy, které na pobřeží toho nepatrného bodu uprostřed obrovského
Pacifiku stojí. Ohromné ka men né hlavy s dlouhýma ušima.
Historici a archeologové, kteří se zaměřili na zkoumání pacifické
oblasti, byli a jsou přesvědčeni, že lidé, kteří osí dli li
Velikonoční ostrovy, patří mezi Polynézany. Thor Hey er dal však
zastával názor, že sem ostrované přišli z Jižní Ameriky. Aby svou
teorii dokázal, postavil slavný vor Kon- Tiki a na Velikonoční
ostrovy jím z Jižní Ameriky doplul. Bylo to jedno z největších cestovatelských
dobrodružství. Kolem osídlení Velikonočních ostrovů se rozhořel dlouho letý
spor.
S konečnou platností jej vyřešila DNA.
V buňkách všech živočichů, tedy i našich, se vyskytuje ve velkém počtu
nepatrný orgán. V elektronovém mikroskopu při po mí ná jitrnici
s přepážkami. Vyrábí energii, jmenuje se mi to chondrie. Má
svou vlastní DNA, odlišnou od DNA, kte rá je v buněčném jádru.
Mnozí badatelé jsou proto přesvědčeni, že mitochondrie jsou potomky
nejstarších bakterií, které začaly žít uvnitř složitějších buněk
před dvěma třemi mi li ardami let. Od té doby putují s živými
bytostmi dějinami.
Na rozdíl od sta tisíc genů skrytých v DNA jádra lidských buněk,
jich je v DNA lidských mitochondrií jen třicet sedm. Takže se s nimi
dobře pracuje.
Písmena genů z mitochondrií lidí polynézského původu jsou uspořádána
velmi nápadně. Žádná jiná lidská skupina, včetně Indiánů z Jižní
Ameriky, je tak uspořádaná nemá.
Rozbor DNA, pocházející z mitochondrií zachovaných v kost ních
buňkách obyvatelů Velikonočních ostrovů po hřbe ných před několika
staletími, dokázal jejich polynézský původ docela jednoznačně. Pořadí
písmen, které by svědčilo pro jejich původ z Peru nebo Chile, nalezeno
nebylo.
Heyerdalův nápad zůstal tedy nápadem a jeho cesta krás ným nesmrtelným
dobrodružstvím. Velikonoční ostrovy však osídlili Polynézané.
O ROZMANITOSTI ŽIVOTA
Roku 1758 Karl Linné, Švéd pracující na univerzitě
v Up psa le, vydal jeden z nejvýznamnějších přírodovědeckých
spi sů všech dob. Jmenuje se Systema Naturae čili Systém
přírody. Popsal v něm svůj vynález vědecké pojmeno vá vá ní
živých bytostí. Sám pojmenoval asi devět tisíc živočichů a rostlin.
Téměř čtvrt tisíciletí po Karlu Linném nikdo neví, kolik druhů života
na Zemi je. Odhady se pohybují od tří do třiceti milionů. Vědecké
jméno má přibližně 1, 4 milionu z nich.
Lidská činnost v této době nenávratně ničí každý rok nejméně
čtyři tisíce druhů živých bytostí, hlavně v tro pic kých deštných
pralesech. Aniž by je lidé znali, namáhali se poznat je, aniž by věděli,
k čemu jsou dobré. Aniž vědí nebo přemýšlejí , jaké budou
následky.
Kácení pralesů. Okyselení vzduchu a vody oxidy síry uvol ňo vanými
průmyslem a dopravou. Stoupající množství oxidu uhličitého v atmosféře
ze všech možných lidských zdrojů, ohrožující planetu skleníkovým efektem.
Ztenčování ozonové vrstvy látkami uvolňovanými z chladících soustav
a rozprašovačů. Ničení orné půdy...
Jsou nejméně tři zásadní důvody, proč by se věci měly změnit.
Nejdřív ten nejprostší, věcný a obchodnický.
Rýže, pšenice, kukuřice i brambory jsou základními po tra vinami.
Vznikly vyšlechtěním svých přírodních před chůd ců, stejně jako
všechny druhy domácích zvířat. Asi čtvrtinu léků, které užíváme, vyrábějí
rostliny a mikroorganismy. Během dějin bylo lidmi k jídlu užito asi
sedm tisíc rozmanitých druhů rostlin. Odhaduje se, že využít by se
jich tímto způsobem dalo několikrát víc. V našem světě denně umírá
hlady asi třicet tisíc lidí, ponejvíce dětí. Nikdo neví, jaké dary,
o nichž nevíme, ničíme pustošením života kolem sebe.
Druhý důvod je pro obchodnické hlavy a lidi vidící si
na špičku nosu přijatelný obtížněji. Země se do jisté míry dá chápat
jako jediný živý celek nebo soustava. Pro některé lidi je to důvod
k hlubokým zážitkům náboženského druhu. Pro jiné důvod pro námahu
spjatou s pokusem o pochopení něčeho tak neuvěřitelně složitého.
V každém případě tu nezměrně složitým, v mnoha směrech neznámým,
obtížně odhadnutelným způsobem opravdu souvisí všechno se vším.
Tento celek tvoří kyslík, čistou vodu, chrání nás před smrtícími dávkami
záření ze Slunce, pracuje bez jakýchkoli odpadů a znečištění. Jsme
na něm zcela závislí a jsme jeho dětmi.
Přesto jej důsledky našich představ o rozdělení majetku a moci ničí.
Řežeme si větev, na které sedíme. Vlastností složitých soustav bývá,
že dlouho snášejí nepříznivé zevní i vnitřní vlivy. Ale pak se najednou,
ze zcela nepatrného podnětu zhroutí jako domeček z karet. Arabské
přísloví mlu ví o stéblu trávy, které zlomí hřbet přetíženého
velblouda.
Činnost tohoto celku je plně odvislá od jeho rozmanitosti. Jeho rozmanitost
mu propůjčuje odolnost a plodnost.
Většinu příslušníků současného lidstva chrání před smr tí hladem
orná půda.Ornice je tak složitá a vnitřně propojená soustava, že
by se dala přirovnat k živé superbytosti. Přes všechno, co je o ní
známo, nikdo přesně neví, jakými způsoby v ní souvisejí všechny
neživé součásti se všemi bakteriemi, prvoky i složitějšími organismy.
Nikdo ji neumí vyrobit v dostatečném množství dostatečnou rychlostí
umě le. Její nepatrná vrstvička vzniká s výjimkou okolí tro pic kých
sopek dlouhou dobu. Náš způsob hospodaření ji mění na prach splachovaný
do moří rychlostí, která by měla lidem odpovědným, vlivným a mocným
zatmívat oči. Cho vají se však, jako by je neměli.
A třetí důvod?
V každodenním životě je pro většinu lidí ještě méně při jatelný
než důvod druhý. Většina lidí pokývá hlavou, řekne, že je pravdivý
a neudělá ve prospěch věci nic. Ve velkém většina lidí skutečně
nemůže udělat nic napoleonského. Ale něco může udělat v malém, osobním,
zdánlivě nepatrném. Jestliže by každý jedinec z miliardy lidí udělal
něco ne pa trného ve prospěch života, výsledek nepatrný nebude.
Zdá se však, že toho nejsme schopni, dokud není skoro nebo úplně pozdě.
Lidé jsou jediným druhem života schopným rozlišit dobro
a zlo. Také jsou jediným druhem života, který dobro a zlo tvoří.
Myslím, že základní povinností lidského druhu je chránit své jediné
živé bližní, které ve známém vesmíru má, přesto, že jde o jiné druhy
života.
Naší směšnou vlastností je, že bereme nejvážněji ty by tosti, které
jsou nám nejblíž a jsou nám podobné. Prozkoumáni jsou tedy nejvíce
savci, přestože tvoří pouhou čtvrtinu procenta ze všech jeho
pojmenovaných druhů, zatímco hmyz jich tvoří 50% .
Terry L. Erwin ze Smithsonova institutu ve Washingtonu vymyslel způsob,
jak zjistit téměř nezjistitelné kolik druhů hmyzu je v tropickém
pralese. Vychází z teoretic ké ho předpokladu, že zcela specializovaní
brouci žijí jen na jednom druhu stromu, polovina druhů žije na dvou
druzích stromu, třetina na třech druzích stromů, a tak dále. K to mu to
předpokladu jej vedly pokusy.
Erwin zjistil, že na listech jediného druhu stromu tro pic kého
pralesa žije sto šedesát specializovaných druhů brouků, kteří na jiném
druhu stromů nežijí. Pokusy také dokázaly, že brouci tvoří čtyřicet
procent hmyzu, jenž zde žije. Zbylých šedesát procent jsou "nebrouci",
jiní příslušníci hmyzí rodiny. Z toho plyne, že na tento jediný druh
stromu je vázáno na čtyři sta hmyzích druhů. Dalších dvě stě druhů
hmyzu žije na kůře kmene, v kořenech a listí, které je pod jediným
stromem napadané. Z toho plyne, že na jeden jediný druh stromu tropického
deštného pralesa je vázáno šest set druhů hmyzu.
Odhaduje se, že v tropických deštných pralesech je padesát tisíc
druhů stromů.
Z toho by plynulo, že se zde skrývá třicet milionů různých druhů hmyzu,
o němž většinou vůbec nic nevíme.
Erwinův ohromující výsledek se považuje za před běž ný. Byť
by počet druhů hmyzu vázaného na různé druhy stromů tropického deštného
pralesa byl i pětkrát menší, zbývá stále šest milionů hmyzích druhů
vzájemně propojených v soustavě, jejíž složitost připomíná složitost
moz ku.
Znovu říkám lidé o ní nevědí skoro nic. Zato pustoší.
V roce 1989 zbylo z původních tropických deštných pralesů
v důsledků kácení 55% původní plochy. Ročně ubývá asi 1,8% zbylé plochy.
Dřevařské společnosti a "osadníci" lačnící po půdě zničí 100 tisíc
čtverečních kilometrů ročně. Těžení se provádí často doslova barbarským
způsobem, pro dva tři vzácné stromy se zničí hektar lesa. Chudá
půda rodí jen krátce, pak ji smyjí lijáky, vysuší slunce a zbude
prašná narudlá pustina. Mezitím se kácí dál. Rychlost kácení se v porovnání
s rokem 1979 zdvojnásobila. V amerických An dách je vytěžena valná
část plochy, na obnažené půdě se pěstuje koka a mák za účelem výroby
omamných drog, kte ré se vyvážejí do celého světa.
O ČEM PROMLUVIL
MRTVÝ LENOCHOD
V roce 1960 byl u silnice spojující hlavní město
Brazílie s městem Belémem nalezen mrtvý lenochod. Kupodivu se jeho
tělo dostalo do rukou veterinářů a ti zjistili, že příčinou lenochodovy
smrti nebyl automobil, ale virus. Nebylo zná mo, že by něco dělal
lidem.
O rok později onemocnělo v Belému jedenáct tisíc lidí chorobou připomínající
zlou chřipku. Záhy bylo jisté, že příčinou epidemie je virus nalezený
v mrtvém lenochodovi. Nikdo však nechápal, jak se mohl málo známý
virus, který do té doby neublížil jedinému člověku, stát příčinou
lidské epidemie. Trvalo devatenáct let detektivní práce, než se hádanku
povedlo vyřešit.
Za epidemii si lidé mohli sami. Nejprve vykáceli tropický deštný prales.
Na vyklučených místech založili kakaovníkové plantáže. Po každé sklizni
vyloupali kakaové boby a slupky navršili na hromady. Hromady slupek
se staly nejlepším možným prostředím pro pomnožení komárů. Ko má ři
přenesli virus z džungle na lidi. Lidé, kteří se s ním do té doby
pravděpodobně až na výjimky nesetkali, se stali nejlepším
možným prostředím pro jeho pomnožení.
Vůbec to není nová zkušenost.
Při hromadných virových onemocněních tohoto druhu nej častěji o
nově vzniklé viry nejde. Nové je jen prostředí, do něhož viry proniknou.
Viry známých smrtičů, jako žluté zimnice, Marburské nemoci, jež byly
příčinou malé epidemie v německém městě Marburgu, virus horečky
Ebola ne bo hantavirus způsobují onemocnění zvířat, opic nebo hlo dav ců.
S lidmi přišly do styku jen vzácně. Mohly postihovat jednotlivce nebo
malé skupinky pronikající do hloubky pra le sa, nebo se pomnožit
za zvláštní shody okolností. Žlutá zimnice začala "civilizovaný svět"
zajímat ve chvíli, kdy začala ničit vojenské expedice. Jedna z teorií
říká, že by se něco podobného mohlo týkat i viru HIV, který způsobuje
AIDS, ale jisté to není.
Nájezd "civilizovaného světa" do tropických deštných pra lesů
z nich tedy kromě bohatství a moci pro úzkou sku pinku může
vynést poškození nebo smrt ohromnému počtu lidí. Belémská epidemie
je příkladem.
Carol Jenkinsová vede mezinárodní skupinu lékařských antropologů,
kteří si předsevzali, že zjistí, jaké by mohly být následky takového
nájezdu v oblasti Papua Nová Guinea. Deštný prales zde pokrývá
70% území a nejméně třetina místních obyvatel žije tak, jak žili
jejich předci celá tisíciletí. Jsou to lovci a sběrači, prales je
jejich živobytím.
Vědci se chystají sledovat zdraví místních lidí několik let. Carol
Jenkinsová zvolila čtyři vesnice, v nichž žije celkem tisíc lidí,
sešla se s jejich obyvateli a vysvětlila jim, o co půjde.
Dvě vesnice jsou v místech, kde se začne kácet, dvě další v prostředí,
které zůstane beze změn. Výzkum začal sběrem krevních vzorků předtím,
než se dřevařské společnosti daly do práce. V odebraných krevních
vzorcích byly zkoumány protilátky svědčící pro překonané virové nemoci.
Hledaly se také bakteriální příčiny nemocí i parazité, včetně určování
pohlavních nemocí. Zkušenost říká, že dřevorubecké tábory doprovází
prostituce. Zároveň začal sběr nejrozmanitějších druhů hmyzu, aby
se zjistilo, jaké druhy virů a parazitů přenášejí. Očekává se nalezení
málo známých nebo zcela neznámých virů. Co mohou udělat lidem, neví
nikdo.
S něčím podobným se počítá v Brazílii. Rockefellerova nadace poskytla
peníze na výzkum vedený společně ame ric kými a brazilskými
odborníky, kteří se zaměřili na nitro amazonského pralesa, kde se
kácí a jsou zakládány plantáže. Na otázku, jaké to bude mít důsledky
pro lidi, by měl odpovědět vzorek tří set místních obyvatel. Sleduje
se vý skyt malárie i dalších parazitárních onemocnění a plných
sto padesát druhů virů, z nichž přibližně pětina způsobuje rozličná
místní onemocnění. Součástí programu je výuka místních farmářů o tom,
jak se mají zakládat plantáže s nej menším možným poškozením pralesa.
Zkoumaná oblast byla rozčleněna rovněž do čtyř částí. V první bude
vykácen prales a založena plantáž, jak se to dělalo dosud. V druhé
se prales vykácí, ale plantáž bude promísena stromy, které v pralese
rostou. Jakési pěstování užitkové rostliny v parku. Ve třetí se
vykácí jen malá část pralesa a budou zasazeny místní ovocné stromy.
Čtvrtá část zůstane bez doteku lidské ruky a bude sloužit jako kontrola
změn.
Snad se začne dařit, co dosud vypadalo jako sen, totiž že špetka lidského
rozumu a srdce vyhraje nad chamtivostí a hloupostí a povede
se najít rovnováhu mezi lidskými po tře bami a přírodou.
JAK JSME SE POLIDŠTILI?
To je jedno z největších tajemství.
Je sporné, kdy a kde se to stalo. Není jisté, co všechno se při
tom dělo.
Budu vám vyprávět o tom, jak se na polidštění našich vývojových předchůdců
mohlo podílet něco, o čem donedávna málokdo přemýšlel do hloubky.
Jedná se o druhy a složení potravy včetně způsobu, kte rým byla
získávána.
Katharine Miltonová je profesorkou antropologie kaliforn ské
univerzity. Tři roky svého života pobyla v tropické džun gli ostrova
Barro Colorado patřícího Panamě.
Do pralesa přišla za účelem výzkumu, nad nímž by spou sta lidí jen
pokrčila rameny. Sledovala, co jedí místní opice vřešťani a
jak se při tom chovají. Zprávy mluvící o tomto opičím chování byly
stručné. Podle nich měli mít vřešťani ráj. Měli sedět v korunách
stromů a v pohodě pomalu a klid ně jíst, na co zrovna dosáhli.
Miltonová však zjistila velmi rychle, že to prostě není pravda. Vřešťani
si nejen dost pečlivě potravu vybírali, ale kromě toho za jídlem putovali.
Vytrvalá práce a nezměrná trpělivost zkuste hodinu za hodinou
sledovat vřešťany putující korunami stromů ve vedru a vlhku tropického
pra lesa určila, že jejich potravu tvoří přibližně ze 40%
různé plody, z 50% listy a zbylých 10% květy. Denně se přitom
pohybují v okruhu měřícím asi 450 metrů. Zažívací trubice vřešťanů
je dost dlouhá a připomíná zažívací trubici bý ložravců. Po tra va
jí prochází pomalu. Mozek vřešťanů váží asi 50 gra mů, jejich tělo
mezi 6 - 8 kilogramy.
Ve stejném pralese a ve stejných podmínkách žije další opičí druh
chápani. Druhy jejich potravy jsou podobné jako u vřešťanů,
ale složení se odlišuje. Sladké a velmi kvalitní plody tvoří víc
než 70% jejich potravy, zatímco listy jen kolem 20 % a květy asi
6 %. Hmotnost těla mají stejnou jako vřešťani 6 až 8 kg, jejich
zažívací trubice však při pomíná zažívací trubici lidskou, potrava
prochází rychle. Mo zek chápanů je dvojnásobně těžší než mozek vřešťanů
a ta ké se pohybují ve dvojnásobně větším okruhu, kolem 900 metrů.
Jejich kvalitnější potrava se totiž vyskytuje vzácněji
Přitom je známo, ža chápani i vřešťani vznikli ze spo leč ného
vývojového předka.
Z toho plyne, že složení potravy a způsob jejího získávání může
velmi odlišit velikost a tudíž i výkon mozku a na opak.
Dvojnásobná hmotnost mozku při stejně velké hmot nosti těla totiž
zcela nepochybně vypovídá o větších schop no stech nositele většího
mozku.
Nalezení a získání zralých plodů vyžaduje daleko větší obratnost,
prostorovou paměť i zrakové rozlišování než pou hé trhání listí
na dosah ruky.
Potomci společného třetihorního hmyzožravého předka podobného dnešnímu
rejskovi, jimiž vřešťani i chápani (kro mě mnoha dalších druhů opic)
jsou, odpovídali na proměny prostředí dvěma způsoby. Jedna vývojová
větev během de sí tek milionů let rozvíjela délku zažívací trubice,
druhá mozek, což se projevilo zvětšováním jeho hmotnosti.
Katharine Miltonová možná objevila jeden z vý znam ných vývojových
vlivů podílejících se na polidšťování.
Australopithecus, jeden z vývojových předků člověka, jenž
žil před 4,5 miliony let, neměl mozek větší než mají dnešní lidoopové.
Ze stavby jeho čelistí a zubů plyne, že byl dobře přizpůsobený tuhé
rostlinné stravě. Nástup ledových dob proměnil tropické pralesy na
savany. Australopitekové vy mřeli, objevil se Homo habilis a po
něm Homo erectus, dva další vývojoví předchůdci lidí, z nichž
měl každý větší mo zek než jeho předchůdce. Dá se to usoudit z odlitků
moz koven, kostěnných obalů mozku, které se po nich zachovaly. Profesorka
Miltonová se domnívá, že postupné zvět šo vá ní jejich mozků
je svědectvím, že uměli ve stejném pro středí využívat lépe potravu,
než to dokázali jejich předci a sou putníci.
Takže za vznik člověka může nástup ledových dob a prud ká změna
počasí ?
V průběhu r. 1994 byla nalezena dosud nejstarší podoba australopiteků,
Australopithecus ramidus. Jde o významný objev. Australopithecus ramidus
je považován za možný "chy bějící článek" mezi mladšími podobami
australopiteků a společným před kem lidí a šimpanzů. Žil přibližně
před 4,4 miliony let.
Zatím není jisté, zda šlo o jeden nebo více druhů. V tomto případě
by některé z nich mohly patřit do vývojové větve směřující k lidem,
jiné druhy nikoli. Ale také je možné, že jde o vývojový směr, jenž
k lidoopům ani lidem nesměřoval a později zanikl. Z nalezených kostí
se dá soudit, že chodil po dvou.
Prokáže-li se, že Austrolopithecus ramidus patří do větve směřující
k člověku, bude nutné uvážit teorii, podle níž se na vzniku lidí podílela
změna pralesa na savanu v sou vislosti s ledovými dobami na
severní polokouli. Vzpřímená chůze A. ramidus a některých dalších
podob australopiteků jim časově neodpovídá. Možná, že šlo o důsledek
náhodné proměny dědičnosti (mutace nebo jejich většího počtu), kte rá
byla vývojově výhodná.
Většina z nás má na základě obrázků z nejrůznějších knížek představu,
že naši vývojoví předkové byli sice sběrači, ale zároveň hrdí lovci.
Asi to není pravda.
Naši vývojoví předkové mohli podle toho, co se teď zjišťuje,
být ve svých způsobech získávání masité potravy velmi blízcí hyenám,
šakalům nebo supům. Moc lichotivě to jistě nezní, ale první zásadou
poznání je sine ira et studio , tedy (zkoumej) bez hněvu
a zaujetí . Chce-li se na něco doopravdy přijít, je chybou mít k
tomu jakýkoli jiný vztah než je určitý druh zvědavosti. Jestliže předmět
svého poznání máme moc rádi nebo naopak neradi, obvykle nás to při
jeho zkoumání někam zavede. Proč by se jinak o lásce říkalo, že nasazuje
oslí hlavu a o hněvu, že je špatný rádce?
Naši prapředkové museli mít s masitou kořistí potíže.
Zvěř byla vesměs rychlejší a obratnější, než byli sami, takže její
ulovení bylo obtížné a nebezpečné.
Australopithecus africanus, jeden z australopiteků žijící přibližně
před 2,5 miliony let, už vyráběl a užíval kamenné nástroje, jimž
se podle místa nálezu říká olduvajské to je místo v dnešní
Tanzanii, kde byly spolu s kostmi australopiteků a různých druhů
zvířat nalezeny. Jsou to jednoduché kamenné "pěstní klíny", tedy kus
kamene, který se dá držet v dlani a je odsekaný tak, že má ostří.
Na olduvajské nástroje navázaly asi o milion let později kamenné nástroje
dokonalejší, říká se jim acheulské. Jsou větší, delší a odsekané
po obou stranách, zcela jistě je užíval Homo erectus.
Na kostech velkých zvířat pocházejících z doby před ne celými
dvěma miliony let byly zjištěny známky násilí. Mo hly je udělat
zuby hyen a nástroje, které užíval Homo habilis, vývojový
potomek australopiteků.
Kolem těchto nálezů vypukla debata, kterou svým způsobem
uzavřel Nicholas Toth, mladý archeolog z univerzity v americkém
státu Indiana. Vydal se do Afriky, vyrobil si stejné nástroje, které
vyráběli australopitekové a jejich po tomci, a předvedl, jak
se acheulskými nástroji dá bez obtíží "rozebrat" tělo mrtvého slona.
Toth dokázal, že australopitekové vyráběli své kamenné pěstní klíny
tím, že jedním kamenem odštěpovali úlomky z kamene jiného tak dlouho,
až získali ostří. Přišel při tom na důležité zjištění. Ze způsobu
odštěpování se dá přesně určit, zda ten, kdo odštěpoval, byl pravákem
nebo levákem. Většinu olduvajských pěstních klínů vyrobili praváci.
Praváctví ukazuje na specializaci mozkových polovin. Za praváctví
odpovídá levá polovina lidského mozku, která zároveň odpovídá za naši
schopnost mluvit a mluvené řeči rozumět. Jestliže byli australopitekové
praváky, mohli mít v mozku vyvinuté základy soustav odpovídajících
za řeč. Z odlitků mozkoven Homo erectus vyplývá, že nositelem těch to
soustav zcela jistě byl.
Řeč je ohromná vývojová vymoženost zvyšující možnost spolupráce skupiny
a tím zlepšující naději na přežití.
Před dvěma miliony let tedy naši vývojoví předkové
patrně masitou stravu spíš sbírali, chcete-li kradli, v té podobě,
která zbývala po velkých dravcích lvech, šavlozubých ty grech,
leopardech. Leopardi kořist často vynášejí do korun stromů, kde ji
supi vidí obtížně a hyeny se k ní nedostanou. Předpokládá se, že naši
předkové s nimi kořist sdíleli v le sích podél velkých řek,
zejména v obdobích sucha, kdy je dostatečně vydatná rostlinná strava
vzácná. Kamenné ná stroje umožňovaly otevírat lebky a štěpit dlouhé
kosti za účelem získání obsahu. Dnešní pozorování ukazují, že velcí
dravci někdy ko řist uloví a pak ji na několik hodin celkem nedotčenou
opustí, což mohla být pro naše předky příležitost.
Pokud se věci děly tímto způsobem, byly jejich vývojové důsledky mohutné.
Maso a tuk jsou dárci bílkovin a energie v mnohem vět ším
množství než je rostlinná strava. Výroba nástrojů, je jich užívání,
myšlenkové "mapování" míst, kde je kořist, a způsobů, jak se dá
získat, spolu s vydatnější potravou zvyšovalo naději na přežití a mocně
přispívalo k vývoji moz ku. Je možné, že v souvislosti s tím
se objevuje prvotní dělba práce ve skupině muži se stávali spíše
"lovci", ženy spíše sbíraly rostlinnou stravu, pohybovaly se v menším
okruhu a pečovaly o děti. Je možné, že současné rozdíly v činnosti
mužských a ženských mozků (muži lépe zpracovávají prostor, ženy
lépe mluví) pocházejí z této doby.
ČLOVĚK MOUDRÝ MOUDRÝ
Člověk moudrý moudrý (Homo sapiens sapiens) je pojmenování,
které jsme si dali sami, přičemž děláme všechno pro to, aby nebylo
pravdivé. Jeden pan docent poznamenal, že dvojitou moudrost máme v
pojmenování sama sebe proto, abychom si dokázali, jak se teprve opakovaná
lež stává pravdou.
O lidském vývoji učebnice sdělují, že našimi prapředky mohli být australopitekové,
žijící v Africe, po nich následoval Homo habilis (což není zcela
jisté), navázal Homo erectus. Z Homo erectus se vyvinul Homo sapiens
fosilis a z něj dnešní moderní člověk Homo sapiens sapiens. Celý
vývoj měl trvat několik milionů let, přičemž jsou všichni zajedno
v názoru, že se moderní člověk objevuje teprve před několika desítkami
tisíc let. Učebnicový názor vypadá jed no duše, ale skrývá se
v něm spousta otázek.
Například není jasné, kdy, kde, jak a proč se objevily tři lidské
rasy, černá, žlutá a bílá. (Indiáni, "rudokožci", patří do žluté
rasy.) Málokdo si ví rady se zvláštní, poměrně nedávnou podobou člověka,
která se jmenuje Homo ne an der thalensis, člověk neandertálský.
Byl neandertálec sle pou vývojovou uličkou nebo patřil mezi naše
vývojové před ky? Mluvil nebo nemluvil? Mohl mít s našimi přímými
před ky, cromagnonci, společné potomky nebo nemohl?
Každý ví, jak se odlišují bílí štíhlí Evropané ze se ver ských
zemí od Asiatů, třeba Číňanů nebo od australských domorodců. Kdy,
kde a jak se vyvinuly tyhle rozdíly, kterým někteří lidé mylně připisují
jiný význam, než mají ve sku tečnosti, třeba ten, že člověk mající
odlišnou barvu pleti a odlišné zvyky je nějakým způsobem "nižší"
než člověk naší barvy pleti a našich zvyklostí?
Lidská hloupost je v tomto směru všude stejná. Jsou Ja ponci,
kteří si myslí, že jsou "výše" než Korejci, běloši myslící si o svém
vztahu k černochům totéž, Číňané považující "velké nosy", což jsmy
my, bílí lidé, za barbary, Indonézané mající k místním čínským obchodníkům
stejný vztah jako mají bílí rasisté k židům, Indové považující sebe
a své náboženské přesvědčení za největší, nejlepší, nejdokonalejší
a nej krásnější... Dalo by se pokračovat nikoli do nekonečna,
ale stále dokola, často s vražednými důsledky.
Jedna teorie říká, že se rasové rozdíly vyvíjely velmi dlou ho a postupně
v místech, kde nositelé rasových znaků žijí podnes, to znamená v mnoha
místech na světě. Černá rasa vznikla v Africe, žlutá v Asii a bílá
v Evropě. Jestliže je tato teorie pravdivá, byly by velké nosy Evropanů
mož ným dědictvím po neandertálcích žijících v Evropě nejméně
dvě stě tisíc let v ob dobí, které skončilo před třiceti tisíci
lety.
Široké lícní kosti australských domorodců by byly dě dictvím po
jávském člověku, což byl druh Homo erectus žijící na Jávě před sedmi
sty tisíci lety.
Druhá teorie říká, že rasově nerozlišení předkové dneš ních lidí
vznikli v Africe a odtud se začali šířit do Asie a Evropy. Rasové
rozdíly vznikaly při jejich pouti. Tito před kové nahradili nebo
vyhubili všechny své vývojové pří buzné žijící v místech, kam
přišli. Nemísili se s nimi.
Třetí teorie mluví o toku genů a jejich mísení. Představuje si,
že na mnohých místech světa byly rozmanité skupiny našich vývojových
předků, které se vzájemně mísily, přičemž se vyvíjely rasové rozdíly.
První a třetí teorie říkají, že vznik rasových rozdílů před cházel
vzniku současného moderního člověka (Homo sa piens sapiens), který
se objevuje přibližně před čtyřiceti tisíci lety, zatímco teorie afrického
vzniku je přesvědčena, že to bylo obráceně. Zastáncem teorie afrického
vzniku byl nedávno zemřelý genetik Allan C. Wilson spolu s Rebeccou
L. Cannovou.
Teorie afrického vzniku moderního člověka je založena na
výzkumu proměn mitochondriální DNA. (Vzpomínáte si, jak mitochondriální
DNA dokázala, že se Thor Heyerdal mýlil?)
Mitochondriální DNA dědíme jen po maminkách, nikoli po otcích. A má
jen sedmatřicet genů na rozdíl od sto tisíc genů, které se skrývají
v buněčném jádře. Proto se s ní daleko lépe pracuje. Wilson, Cannová
a další spolupracov níci nejprve prozkoumali složení mitochondriální
DNA mno ha současných lidí a určili jejich vzájemné rozdíly a po dobnosti.
Pak z nich sestavili rodokmen. Protože mito chon driální DNA
dědíme jen po maminkách, ukazuje její blíz kost na společné předky
v ženské linii až k tomu nej star šímu. Záleží na tom, jak se
nastaví "hodiny", určující, s ja kou rychlostí k proměnám této
DNA docházelo. Wilson se spolupracovníky je nastavili porovnáním s mitochondriální
DNA šimpanze. Jeho prapředek se od prapředka lidí oddělil asi před
pěti miliony let. Wilsonova skupina dokazovala, že nejstarším společným
ženským předkem současných mo derních lidí byla žena (spíš malá
skupinka žen) žijící před dvěma sty tisíci let v Africe. Tuto "vypočítanou"
ženu na zvali s trochou nadsázky Evou, podle biblické pramáti. Jsou
přesvědčeni, že všichni současní lidé jsou jejími potomky. Potomstvo
"Evy" mělo vyputovat z Afriky, zničit nebo jinak nahradit všechny
ostatní vývojové předky člověka nebo od lišné souputníky ( včetně
neandertálců), rozčlenit se do sou časných ras.
Teorie Evy vyvolala ohromnou pozornost, hlavně pro úpl ně nový způsob,
jímž se Wilsonova skupina pokusila vyřešit otázky, jimiž se dosud
zabývali antropologové, paleontologové a archeologové, a to porovnáváním
nálezů kos ter ních zbytků, nástrojů, ozdob i zbraní.
Proti teorii se objevily vážné námitky. Mezi odpůrce patří i skupina
paleontologů zabývající se zkoumáním kos ter ních zbytků. Vyvozují
z nich, že se moderní lidé vyvinuli ze svých předchůdců na místě,
kde jsou dnes, což bylo děním po stupným, trvajícím stovky tisíc
let. Velmi přesvědčivě uka zují například postupný vývoj prapředků
současných Číňanů do dnešní podoby, který proběhl bez jakéhokoli "af ric kého"
vlivu. Wilsonova teorie přitom tvrdí, že potomci africké "Evy" nahradili
všechny vývojové předky moderních lidí, takže z nálezů kosterních
zbytků předchůdců mo der ních lidí v Číně plyne, že se Wilsonova
teorie asi mýlí.
Druhou, stejně vážnou skupinu námitek vyslovili sami genetikové. Jsou
přesvědčeni, že vývojové hodiny "nastavené" Wilsonovou skupinou nejdou
tak, jak si skupina my slí. Zjistilo se, že počítačový program Wilsonovou
skupinou užitý umožňuje dojít kromě závěru, jenž skupina uveřejnila,
k ohromnému počtu závěrů nejrozmanitěji odlišných. Genetikové jsou
přesvědčeni, že z rozdílů a podobností sou časné mitochondriální
DNA není možné sestavit vývojový rodokmen lidského rodu po mateřské
linii, protože jsou vynechány zcela vymřelé větve, o nichž nikdo neví,
jak to vlastně s touto DNA bylo. Mezi námi a společnou Evou by
tedy bylo daleko víc generací, než si Wilsonova skupina myslí.
Máme proto Wilsona a jeho skupinu zatratit?
Naopak. I když se prokáže, jak a proč je jejich teorie mylná, může
se zjistit, že se jejich postup dá zpřesnit, upravit a užít jiným
způsobem.
NEANDERTÁLCI A MY
To je velmi složitá a dosud neuzavřená kapitola.
Evropská tradice říká, že neandertálci moderního člověka (snad) předcházeli,
pak (snad) nějakou dobu žili vedle něj, (snad) se s ním nemísili,
(snad) nemluvili a nakonec vymizeli. Proč a jak vymizeli se neví,
mlčky se předpokládá, že jim s tím vydatně pomohli cromagnonci,
naši přímí před ci.
Neandertálci byli menší než jsme my, a jak je možné sou dit z jejich
koster byli velmi svalnatí, měli nízké, se šikmené čelo, nápadné
nadočnicové oblouky a značně ši roké lícní kosti, tedy široké
tváře. Jejich nástroje byly jednoduché, velmi dlouhá období se neměnily.
Nejstaršími předky dnešního moderního člověka byli cro magnonci,
pojmenovaní podle nálezů v jeskyni Cro-Mag non. Objevují se přibližně
před čtyřiceti až pětačtyřiceti tisíci lety. Byli vyšší než neandertálci
a jejich kosti byly štíhlejší a lehčí. Nástroje užívané cromagnonci
jsou složitější.
Počínaje 40. tisíciletím před n.l. v krátkém období několika tisíc
let došlo doslova k výbuchu tvořivosti, v jehož důsledku se začaly
nástroje těmito lidmi užívané měnit místo od místa v průběhu pouhých
staletí.
Vypadalo to, že se v případě evropských neandertálců a cro magnonců
daří uvést do souvislosti biologickou podobu lidí s jejich kulturními
vymoženostmi. Stavba koster jako by odpovídala nástrojům, z čehož
se usuzovalo i na my šlenkový svět jejich nositelů. Neandertálci
měli být méně pokročilí než cromagnonci, pročež je cromagnonci nahradili.
Jenže evropské, logicky vyhlížející pořadí událostí, změ nily nálezy
v dnešním Izraeli. Zjistilo se tam, že například na hoře Karmel moderní
lidé neandertálce předcházeli , ne andertálci přišli později
a pak obě lidské skupiny žily še desát tisíc let vedle sebe a užívaly
velmi podobné nástroje.
V jeskyni Quafzeh, která je nedaleko Galilejského jezera, byla nalezena
kostra mladé ženy pochované společně s dítětem před sto tisíci lety.
Kostry mají znaky moderních lidí, ale jejich nositelé pocházejí z
kultury, která užívala stejné nástroje, jako užívali neandertálci.
Neandertálci sem pravděpodobně přišli z Evropy, odkud je vytlačil
chlad ledových dob, zatímco moderní lidé se vyvinuli v okolí jeskyně
Quafzeh předtím, než získali nové sou sedy.
Obě lidské skupiny své mrtvé pohřbívaly, zdobily se, o čemž
svědčí provrtané mušličky. Součástí jedné z ne an dertálských
koster byla malá kůstka, které se říká jazylka. Upínají se na ni svaly,
které se podílejí jak na polykání, tak na mluvení. Takže neandertálci
přece jen mluvit mohli, ale proti tomu zase svědčí počítačové modely
jejich hrtanů od vo zené ze způ sobu zavěšení hrtanové svaloviny
na lebeční spodině.
Tak jak to bylo se vztahem neandertálců k našim přímým předchůdcům
?
CO SE STALO V AURIGNACU?
Před pětatřiceti tisíci lety se v období, které
bylo pojmenováno aurignac, něco muselo stát. Vývoj našich předků až
do této doby trval skoro 4,5 milionu let. Nástroje, které užívali,
se měnily pomalu. Je možné z toho usuzovat i na pomalé proměny jejich
vnitřního života.
A najednou, před pětatřiceti tisíci lety došlo k vývojo vému zlomu,
doslova revoluci, výbuchu tvořivosti. Objevují se nejrozmanitější
pazourkové nástroje, šperky, sošky zví řat z kamene, kostí i mamutích
klů, lampy, v nichž se svítilo tukem... Materiál, z něhož ti lidé
tvořili, byl nejednou dovážen ze vzdálenosti stovek kilometrů. Mnoho
naleze ných výrobků bylo ještě nedohotovených. Archeologové zí skali
přesnou představu, jak se v té době dělal například náhrdelník.
Nejjednoduššími předměty z aurignacu jsou například provrtané lasturky
nebo zvířecí zuby. Složitější jsou vy řezávané sošky, třeba soška
mamuta vyřezaná z klu, jež má na levé pleci a boku ze zcela neznámých
důvodů vyrýpa ných dvanáct křížků v podobě písmene X. Na jiných
před mětech jsou drobounké důlky vypadající jako tečky táhnoucí
se v souběžných křivkách. Bylo to zdobení nebo počítání? Několikacentimetrová
soška ženy vyrobená z mamutího klu má zřetelně viditelnou hranici
vlasů a zářezy umístěné v párech na boku... Proč je tam má?
Lampy čtyř druhů vyřezávali tito lidé z měkkého kamene skoro třicet
tisíc let. Sloužily velkým umělcům zdobícím stěny jeskyní nepřekonatelně
krásnými obrazy zvířat...
Neandertálci žili vedle svých bližních asi padesát tisíc let. Užívali
stejné nástroje, stejně i pohřbívali své zemřelé. Na jednou, během
pouhých pěti tisíciletí neandertálci mizí. A na stává aurignac.
Proč se po padesáti tisíci letech společného života s ne andertálci,
proměnách tak pomalých, že jsou stěží zřetelné, objevují ozdoby, nové
nástroje, sošky, později obrazy na stěnách jeskyní, proč se "najednou"
narodilo umění spo lečně s náboženstvím? Znamenají tělesné ozdoby
pří sluš nost k rozličným skupinám, čili něco, co děláme dodnes?
Znamenají zároveň odlišení polohy na žebříčku moci uvnitř skupiny,
tak, jak jsme to dělali celé své dějiny také do dnes?
Znamená aurignac zrození lidské nerovnosti?
PAUL K. FEYERABEND
Má věda nepřátele?
Dali by se mezi ně počítat nesnášenliví představitelé nej různějších
náboženství a náboženských sekt. Mluví o "bez božnosti vědy".
Jsou stejně nesnášenliví, jako jsou představitelé "vědeckého ateismu",
kteří považují jakoukoli nábožen skou víru za tmářství a pobožnůstkářství.
Často pak vzniká dojem, že si jsou obě opačné strany velmi po dobné.
Jde jim hlavně o udržení semknutosti vlastní skupiny, o moc a po tlačování
odlišného názoru.
Kromě nich přibývají filozofové, kteří vědu přinejmenším nemají rádi.
Stávají se mluvčími rozsáhlého myšlenkového proudu nazývajícího se
"postmodernismem". Jeho součástí je nedůvěra ke všem pravdám prohlašujícím
samy sebe za úplné. A jako všechny široké myšlenkové proudy má i toto
hnutí lidi vylévající s vaničkou dítě.
"Vedoucí intelektuálové se svým nadšením pro objektivitu...jsou zločinci,
nikoli osvoboditelé lidstva," jsou slova, která napsal filozof Paul
K. Feyerabend. Tento muž byl po jmenován "pankáčem mezi filozofy".
"Nejlepší možné vzdělání spočívá ve zvýšení obrany schop nosti
vůči jakýmkoli soustavným pokusům o vzdělání," praví ve své knize
z roku 1987, která se příznačně jmenuje Rozloučení s rozumem .
"Vědci jsou každým coulem stejní, jako byli starověcí vypravěči mýtů,
trubadúři a dvorní šašci..."
Paul K. Feyerabend se narodil r.1924. Studoval na ví deň ské
univerzitě herectví a zpěv zároveň s přírodními vě dami. Chtěl
být pěvcem a astronomem. Bojoval v ně mec kých řadách na ruské
frontě (Hitlerova říše si Rakousko přisvojila). Byl vážně raněn. Po
válce začal studovat fyziku, sběhl na studium dějin, vrátil se k fyzice,
nakonec zakotvil u filozofie.
Vědu přirovnal k čarodějnickým kultům a vědce provádějící pokusy
na zvířatech k nacistům.
Seznámil se se všemi vůdčími filozofy považovanými za kritiky vědy,
například s K. Popperem a T. Kuhnem. Po dařilo se mu rozhněvat
si je. To, co Thomas Kuhn pojmenovává "normální vědou", Feyerabend
nazval "pohádkami".
Feyerabend mnohé vědce dokáže rozzlobit. Jiní mávnou rukou, další
jej považují za klauna. Ale za jeho vyzývavými výroky je zrno moudrosti
žádná pravda, ani ta nejvědečtější, není úplná. Jakmile lidi
ovládne jakákoli jediná pravda, vždy jde o tyranii.
V tom případě sem patří i staronové pravdy, snažící se vědu "ve jménu
pravdy" pokud možno zrušit úplně.
Jen málokterý velký vědec v našem století tvrdil, že se věda "hodí
na všechno". Tenhle výklad patřil obvykle jen průměrným a špatným
filozofům.
"Pankáč mezi filozofy" stárne a zřejmě i moudří. Požádal vydavatele
knihy Kdo je kdo, aby vynechali jeho větu o intelektuálech jako
zločincích.
"Hrozně dlouho jsem si to opravdu myslel, ale loni jsem to škrtnul,
protože na světě je spousta dobrých intelek tuálů," řekl v rozhovoru
pro časopis Scientific American. Zda za intelektuála tento muž, který
studoval tolik oborů a vydal tolik vlivných knih, považoval někdy
sám sebe, ne bo s tím začal až v posledním roce, neříká.
Postmodernisté tvrdí, že novověk skončil vysláním člověka na Měsíc
r. 1969, kdy nastala doba "postmoderní". Mají zato, že současné proměny
světa souvisejí se stavem, který označují jako krizi vědy. Vycházejí
z názoru, že věda vedla ke vzniku současné technické civilizace. Ta
propojila celý svět a promísila dosud odlišné kultury.
Postmodernisté tvrdí, že vztah ke světu určovaný vědou v současnosti
vyčerpává své možnosti. Má být zdrojem pocitu vnitřního rozpadu a
kladení dalších a dalších otázek, místo toho, aby byl zdrojem pocitu
souvislosti a niterného smyslu jevů. Klasická věda měla dle postmodernistů
"po psat jen povrch věcí". Naši předkové toho údajně o kosmu věděli
méně než současní vědci, ale současným vědcům má dle postmodernistů
unikat, co o něm údajně věděli naši předkové. Rozumové poznání prý
na základní otázky lidského poznání odpovídá stále méně. Konflikty
kultur, které jsou vybaveny moderními zbraněmi dala jim je věda
, mohou přivést svět do zkázy. Rozumově, technicky, vy mýš lením
nových druhů řešení je dle postmodernistů tento stav neřešitelný.
Dodržování Deklarace lidských práv na řešení také nestačí.
Svět se má obrodit návratem k bohu "Už jenom nějaký Bůh nás
může zachránit", cituje se často. Postmodernisté se často opírají
o antropický princip a teorii Gaia.
Antropický princip vychází z úžasu nad poznáním, že je vesmír tak
dokonale "vyladěný" jak je. Podle antropického principu nemůže jít
o náhodu. Někteří vykladači antropického principu z toho vyvozují,
že je tu vesmír pro lidi, "abychom tu mohli být my".
Gaia nebo hypotéza Gaia je dílem J. Lovelocka. Podle něj jsou živé
a neživé soustavy Země tak dokonale propojené, že jde o jeden živý
superoorganismus, život na Zemi si upravuje její prostředí ve jménu
svých potřeb.
Antropický princip vychází z jedné z mnoha podob teorie Velkého
třesku. Z jiných podob, zejména novějších, na pří klad z teorie
"pučících vesmírů" zmíněné v odstavci o Lin deho a Smolinově
práci, by vyjít nemohl. Jak jsem řekl, logická výstavba antropického
principu připomíná jezevčíka chytajícího vlastní ocásek. Jeho psychologický
obsah pak připomíná dítě přesvědčené o tom, že svět je zde proto,
aby mu sloužil. Pokud se potvrdí teorie "pučících vesmírů", je možné
předpokládat, že dokonalá "vyladěnost" našeho ve smí ru je důsledkem
nějakého druhu přirozeného výběru. A také je jeho důsledkem (spolu
s vlivy dalšími) "dokona lost" dnešních podob života. "Nepochybujeme
o tom, že jsme," uvažuje postmodernista nad antropickým principem.
"Náš vznik tudíž musel být zaklet už v prvopočátečních pod mínkách.
Jinak bychom tu nebyli."
Domnívám se, že se v této úvaze postmodernista mýlí. Zapomíná totiž
na teorie, kterým se říká deterministický chaos a komplexita. Dočtete
se o nich o kousek dál, v části začínající životopisem Stuarta Kaufmana.
Hypotézu Gaia dokládající, že život udržuje na Zemi vhodné podmínky
pro sebe sama vlastní činností, její tvůrce J. Lovelock r. 1994 odvolal.
Měření jej přesvědčila, že je mylná.
Odvolávat se v úvahách o stavu světa na boha dělají věřící
a představitelé světových náboženství celé dějiny. Bylo a je používáno
ke zdůvodňování jakéhokoli mocenského zájmu. Tragickou skutečností
bylo a je, že výkladů boha je mnoho. Mnohé z nich byly součástí
rozporů řešených dlouhými a kr va vými válkami. Uvnitř křesťanství
mezi katolicismem a protestantstvím. Mezi křesťanstvím a islámem.
Mezi islámem a hinduismem, buddhismem a dalšími asijskými ná boženstvími.
Narůstání soudobých náboženských fundamen talismů je ohrožující
jev. Na boha se odvolávají jak fundamentalisté katoličtí tak islámští.
Jako bychom se vše mi krutými historickými zkušenostmi byli nepoučitelní.
Domnívám se, že věda popsala svět i člověka do hloubky, kterou jiný
druh lidské myšlenkové činnosti nedosáhl. Porozumění vyžaduje určité
nadání, zájem a velmi mnoho tvrdé práce. Skutečná tajemství, která
nejsou výkladem starých dogmat zneužívaných mocenskými soustavami,
jsou na hra nicích toho, co věda ví a neví. Není jich málo. Lidé
je celé dějiny shrnují v několika otázkách. Odkud jsme přišli? Kdo
jsme ? Kam jdeme? Jaký to má smysl? Co máme a nemáme dělat?
Nevíme, jak vznikl vesmír. Nevíme, proč vznikl. Neznáme povahu hmoty.
Neumíme sjednotit nejmenší, kvantový svět se světem největším, světem
vesmíru, ani se světem nejsloži tějším, světem života, myšlení a lidské
společnosti. Přestože se domníváme, že je to všechno jeden svět. Nevíme,
jak a proč vznikl život. Ani jak jsme vznikli my, lidé. Nerozumíme
dobře sami sobě. Nevíme, proč dovedeme být někdy tak krutí a jindy
tak obětaví. Nechápeme, proč se naše sociální soustavy chovají celé
dějiny tak nesmyslně, jak se chovají, přestože jsme jejich tvůrci.
Proč je celé dějiny taková nerovnost mezi lidmi? A proč se prohlubuje,
když víme, že důsledkem prohlubování jakékoli nerovnosti byla vždy
nějaká katastrofa, obvykle vál ka? Proč mají někteří lidé tak chorobnou
potřebu moci a ma jetku? Proč z toho důvodu lžou, kradou a zabíjejí?
Jsme spolutvůrci svého světa. Takže je tu prostá odpovědnost. Je-li
bůh, nevyřeší to za nás. O rozumu se říká, že je druhem světla. Potřebuje
však srdce, protože jaké je to světlo, nemá-li teplo.
Příroda je složitá. Člověk a jeho společnost je svým způ sobem
ještě složitější, byť je součástí přírody a vzešel z ní. Ale ve
všech jevech, které jsme s to rozlišit, pochopit, uvést do souvislostí,
se zdá být nějaký druh řádu. Možná, že těch řádů je větší počet. Mnohým
lidem, včetně mne, to dává pocit krásy, tajemství, i radosti, že dokážeme,
chceme-li a namáháme-li se opravdu, aspoň kousku porozumět. A vy vodit
z toho důsledky.
Celý člověk je jednotou rozumu, srdce a schopnosti roz lišovat
dobré od zlého. Rozum bez srdce je nemoc. Srdce bez rozumu je totéž
naruby. Nemyslím si, že by pocit soudobé krize světa byl důsledkem
vědeckého poznání, byť s ním nepochybně také souvisí. Spíš se domnívám,
že je dán jevy, které popisují závěrečné části knížky.
V jejich souvislosti mi "postmodernismus" připomíná cho vání dětí
mrzutých z přesycenosti.
ENIAC BYL PRVNÍ
Lidský rozum, inteligence, chcete-li schopnost myslet,
se považuje za jednu z nejvyšších vývojových vymožeností ži vota.
(Vyšší úrovně lidského citu a schopnosti rozlišovat dobré od zlého
jsou jimi také, ale zde se jimi není možné zabývat.) Je možné vytvořit
umělé soustavy, které by my slely podobně jako myslí člověk nebo
zvířata? V této oblasti probíhá už několik desítek let revoluce.
Jeden z hlavních tvůrců této revoluce na narodil r. 1903 v rodině
bankéře v Budapešti. Ve věku šesti let uměl zpa měti dělit osmimístná
čísla a rozmlouval s otcem ve sta rořečtině. V osmi letech dokázal
zpaměti a bezchybně odrecitovat celou stránku telefonního seznamu,
kterou si před tím jedenkrát přečetl. Studoval na univerzitách v Berlíně,
Curychu a nakonec v proslulém hnízdě fyziků a matema tiků
dvacátých let našeho století, německém Götingenu. Jmenoval se John
von Neumann. Tou dobou už bylo jasné, že je jedním ze špičkových matematiků
světa.
Po Hitlerově nástupu k moci odešel Neumann do Spojených států, kde
se před koncem druhé světové války účast nil práce na druhém nejutajenějším
vojenském projektu této země. Tím prvním byl projekt Manhattan, cesta
výroby atomové bomby. Tím druhým, utajovaným snad ještě dů sledněji,
byl ENIAC. ENIAC jsou první písmena slov Elec tronic Numerical Integrator
and Computer, což byl stroj, který měl vypočítávat rychle a přesně
dráhy dělo stře lec kých granátů.
ENIAC byl v místnosti, kde se musela udržovat stálá teplota a vlhkost
vzduchu, vážil třicet tun, jeho objem byl větší než 80 krychlových
metrů, polykal 174 kilowattů elek trického výkonu. V útrobách skrýval
17 648 elektronek, na které si snad vzpomenou ti, kdo je zahlédli
odklopenou zadní stěnou dědečkova radiopřijímače. Do paměti ENIAC,
prvního elektronického počítače na světě, se vešlo jen 1000 bitů informace,
což odpovídá asi třem řádkům textu. Toto monstrum by hladce prohrálo
v soutěži s kapesní kalkulačkou z poloviny sedmdesátých let.
Výrobci zaručovali každé elektronce ENIAC životnost dva a půl tisíce
hodin, takže se při jejich počtu dala očekávat porucha každých osm
minut. Výpočty, pro něž byl ENIAC postaven, však měly trvat celé týdny.
Otcové ENIAC, J.W. Mauchly a J.Presper Eckert ml., dokázali, že
k poruše docházelo jen jednou za dva dny. Příprava k tomu, aby stroj
něco spočítal, trvala dva dny.
V roce 1944 začal Eckert uvažovat o dokonalejší podobě svého osmdesátitunového
miláčka a vymyslel pro něj jednoduchou paměť. Byla to trubice naplněná
rtutí. Bity informace, ano ne, neboli 1 0 se v ní šířily
v podobě vln. V tu chvíli do projektu vstoupil John von Neumann.
Kdybychom ENIAC přirovnali k prvohorní rybě, udělal z ní Neumann
třetihorního savce během patnácti měsíců. V červnu r. 1945 dokončil
101 stránek textu, který změnil svět. Text se jmenuje "První náčrt
zprávy o EDVAC". EDVAC jsou první písmena názvu potomka ENIAC
Elec tronic Discrete Variable Automatic Computer.
V Neumannově zprávě jsou všechny principy stavby a čin nosti číslicových
počítačů tak, jak je známe podnes, bez ohledu na zásadní vývojové
proměny, jimiž od té doby pro šly. Tím nejchytřejším nápadem byla
myšlenka, kterou si von Neumann vypůjčil od neurofyziologa Warrena
Mc Cul locha. Mc Culloch r. 1943 uveřejnil popis činnosti živého
mozku. Geniálního Neumanna napadlo, že je mezi činností mozkových
nervových buněk a činností elektronek po dob nost.
Neumannův nápad, který změnil dějiny, zní:
"Tak jako živý mozek spoléhá na paměť, bude činnost počítače spoléhat
na programy."
Von Neumann spolu s H. Goldstinem a J. Bigelowem dokončil r. 1946
stavbu počítače, který měl jen sedminu počtu elektronek schovaných
v ENIAC, nadto byl zcela auto matický, programovatelný. Příkazy
počítač dostával v po době řady nul a jedniček. Bylo to dlouho
před vynálezem vyšších programovacích jazyků, jimiž jsou například
Fortran nebo Pascal.
Julian Bigelow popsal von Neumannův způsob práce slo vy: "Neumann
chrlil polohotové nápady na tabuli. Goldstin je převzal, strávil a
udělal z nich něco vhodného pro stroj..."
A potom?
Tranzistory, integrované obvody, mikroproce so ry... Vši chni
však vědí, že tohle jsou jen mnohem dokonalejší způsoby, jak lépe
uvádět do života základní Neumannův nápad.
Odehrála se v tomhle oboru další revoluce, stejně vý znam ná
jako byla von Neumannova? Odehrála. Vlastně byly dvě.
ZA SEBOU A VEDLE SEBE
Ta první revoluce by se mohla jmenovat "vedle sebe
může být lepší než za sebou".
Všechny generace von Neumannových počítačů zpraco vá vají informace
za sebou, jako kuličky na šňůrce. Pracují čím dál větší rychlostí,
jsou vystavěny z čím dál men ších prvků. Jejich činnost, jak víme,
řídí programy. Jak mile však program narazí na problém, jehož řešení
"ne zná", nebo objeví-li se v něm chyba, zastaví se postup směřující
k žá dou címu řešení. Tohle je jedna z největších potíží tvůrců
takzvané umělé nebo snad lépe strojové inteligence.
Přístup, jenž dokáže změnit i tohle, má dva kořeny. Je den pochází
z věd o mozku, druhý z matematiky, docela jako v případě von Neumannových
počítačů.
Zjistilo se totiž, že mozky, i ty nejjednodušší, sice zpracovávají
informace za sebou, podobně jako von Neumannovy počítače, ale zároveň
vedle sebe, paralelně.
Tak například sítnice oka. Sítnice oka je vystrčený, zjed no dušený
kousek mozkové kůry. Dívá se na jedoucí červené auto. Od auta se odrazí
fotony. Dopadnou na nervové buňky sítnice. Nervové buňky sítnice "vypočtou"
barvu auta, jeho základní tvary i směr pohybu. Tyto informace předají
vedle sebe a přitom současně různými vlákny zrakového nervu
do zrakových oblastí mozkové kůry. Ty je postupně "složí" na "obraz"
červeného jedoucího auta.
(Ve skutečnosti jde o nezměrně složité a rychlé elektrické a chemické
děje odehrávající se na povrchu a spojích stovek milionů nervových
buněk. První část děje, "rozložení" před mětu viditelného světa,
je dost dobře známá, dosti tajemná je však část druhá jak dokáže
jednotlivé informace mozková kůra zase složit.)
Pro pochopení dnešní počítačové revoluce je důležité sou běž né,
paralelní zpracovávání informací, tedy nikoli jed né za druhou,
ale velkého počtu najednou, vedle sebe.
Druhým kořenem je část matematiky. Otcem nápadu, jak by se dala využít
pro úplně nový druh počítačů, nebyl nikdo jiný než Richard Feynman,
nositel Nobelovy ceny za fyziku, kterou dostal r. 1956.
Richard Feynman měl syna a jeho syn se přidal ke skupině mladíků
odhodlaných zcela změnit zavedený počítačový svět novými vynálezy
i postupy. Tato skupina vsadila na myšlenku, že by počítače měly stavbou
a činností opravdu připomínat živé mozky, zvláště souběžným paralelním
zpra cováváním informací. V roce 1983 založila společnost s názvem
Thinking Machines (Myslící stroje), do roku 1986 postavila první model,
který pojmenovala Connection Ma chine. Mládenci původně snili o
tom, že v jejich prototypu bude jeden milion procesorů, ale v Connection
Machine jich nakonec bylo úctyhodných 65 536.
Richard Feynman měl ohromný smysl pro legraci. Zkuste nahlédnout do
jeho knížky To přece nemyslíte vážně, která vyšla i u nás. Třeba na
místa, kde popisuje psychiatry nebo způsoby, jimiž otevřel téměř každou
nedobytnou pokladnu. Mládencům ze společnosti Thinking Machines poradil
sku tečně z legrace , aby v jazyce Lisp, užívaném
tvůrci strojové inteligence, napsali program řešící složitý matema tický
problém novým způsobem. Feynmana napadlo, že by místo jediného, velmi
rychlého a drahého procesoru řešícího problém velkou rychlostí krok
za krokem, jej mohl řešit větší počet (levnějších) procesorů souběžně,
najednou.
Mládenci na základě Feynmanova nápadu program na psa li. Když
svůj stroj spustili, užasli. Jejich Connection Machine, stroj vybavený
jen zcela jednoduchými procesory, začal počítat stejnou rychlostí,
jakou v té době dosahovaly nejrychlejší, nejtajnější a nejdražší
von Neumannovské po čí tače na světě.
Společnost Thinking Machines se změnila z malé skupiny badatelů
v oboru strojové inteligence na společnost vyrábějící superpočítače
s obřím výkonem. Jejími zákazníky jsou univerzity, výzkumná střediska,
stejně jako generální štáby. Zdá se, že jen počítače typu CM5 (pátá
vývojová podoba Connection Machine) a jejich další vývojové modely,
zvládnou tak složité jevy, jako jsou dlouhodobé předpovědi počasí,
chování světového trhu nebo proměny událostí v ni tru atomových
jader.
Největší potíží je však programování těchto, jak se dnes říká, masivně
paralelních počítačů. Až bude napsán program tak dokonalý, že dokáže
využít vše, co se v CM 5 skrývá, bude tento stroj řešit stejné úlohy
osmkrát rychleji než Cray Y-MPC 90, což je současný nejrychlejší a
nejdražší superpočítač neumannovského typu na světě.
Opravdu to není nic jednoduchého. Cray Y-MPC 90 má jen šestnáct
byť velmi dokonalých procesorů.
Robert Hyatt, počítačový odborník alabamské univerzity, k tomu poznamenal:
"Užili byste k prošlapání lesa radši šestnáct slonů nebo 16 384
malých pejsků? Co se mne týče, raději bych svůj čas a úsilí využil
k tomu, abych udržel v řadě těch šestnáct slonů."
Zdá se, že to tvůrci revolučně nových a odlišných postupů nemají
lehké nikde na světě. Ale to by nemělo lidem, kteří na něco vskutku
nového přijdou, moc vadit.
Chce to však strašnou niternou sílu, aby to opravdu ne va dilo.
O zavedených postupech je známo, že se nemění, jakmile mysl jejich
tvůrců a nositelů zjistí, že se objevil postup docela nový a lepší.
Staré teorie a postupy zanikají obvykle dost pomalu. Úplně mizí
až jejich tvůrci a udržovatelé prostě odejdou na věčnost.
Dnes jen vypadá nepochopitelně, kolik posměchu musel vyslechnout a
prožít E. Jenner, vynálezce očkování proti neštovicím hubícím miliony
lidí. Jedním z možných důvodů, proč napoleonská Francie ztratila
bitvu o Evropu, byla příliš pečlivá práce její Akademie věd ve věci
parního stroje po hánějícího lodi. Hlavním nepřítelem Napoleona
byla An glie. Svou sílu opírala o loďstvo, o plachetnice odkázané
na vítr. R. Fulton, Američan, nabídl Napoleonovi parní stroj. Proti
volně manévrujícím lodím by byly plachetnice bez moc né. I na
geniálního Napoleona to bylo moc, tradice je tradice. Návrh a model
předal Akademii věd. Ta vydatně zkoumala. Mezitím francouzskou flotilu
Angličané pod Nel sonovým velením u Trafalgaru zcela zničili.
Jistě si dovedete představit, co dělaly lodní společnosti dopravující
poštu mezi Evropou a Amerikou, jakmile se do slechly o kladení
mořského telegrafního kabelu. Nevěřili byste, o čem všem přemýšleli
formani, když spatřili první železnice.
Asi před sto lety se Carlo Golgimu a po něm Ramonu Cajalovi
podařilo prvně obarvit nejen těla nervových buněk, ale i jejich výběžky.
Dokázali, že se mozky živočichů i člověka dají přirovnat k síti. Uzly
sítě jsou spojení mezi nervovými buňkami. Síť nervových buněk je přerušovaná.
V pře ru šení končí výběžek jedné nervové buňky v blízkosti
vý běž ku ne bo těla jiné nervové buňky. Mezi nimi je nepatrná
štěr binka dobře viditelná v elektronovém mikroskopu. In for mace
si nervové buňky předávají tak, že podnět doběhne vláknem nervové
buňky k jejímu zakončení. To uvolní malé množství chemické látky,
které se říká nervový přenašeč. Nervový přenašeč se naváže na zakončení
nebo tělo jiné nervové buňky. Tím způsobí, že se předaný podnět začne
šířit v oba lu této následující nervové buňky, případně se předává
do jejího nitra.
Místu spojení nervových buněk se říká synapse. Jsou velké jednu až
dvě tisíciny milimetru. Odhaduje se, že v lid ském mozku je nejméně
dvacet, možná sto biliónů synapsí, které se trvale stavějí, dostavují
a přestavují úměrně pod nětům, které dostávají. Jsou tedy nesmírně
proměnlivé. Nervové buňky lidského mozku dokážou postavit nové sy na pse
také během několika desítek vteřin a tyto synapse mohou pak
vydržet po celý zbytek života.
Je mnoho důvodů pro přesvědčení, že paměť a učení ži vých mozků
souvisí jak s proměnami účinnosti (výkonu) stávajících synapsí tak
s výstavbou synapsí nových. Kon cem čtyřicátých let tohoto století
na to přišel D. Hebb.
Představte si dvě nervové buňky A a B. A vysílá výběžek k B. Výběžek
nervové buňky A vytváří spojení, synapsi s nervovou buňkou B. Účinnost
(výkon) synapse je přímo úměrná činnosti nervové buňky B, buňky za
synapsí. Čím je tato buňka aktivnější, tím je účinnější i synapse.
A na opak. Čím je B méně aktivní, tím méně účinná je i synapse.
Účinnost synapse ovlivňuje složitou chemickou zpětnou vaz bou i
stav a činnost nervové buňky.
Proměny vztahu nervová buňka A synapse nervová buňka
B jsou podkladem plasticity (proměnlivosti a přizpůsobivosti) nervové
soustavy. Učení a paměť jsou její sou částí.
Umělé nervové sítě, což jsou vlastně jednoduché paralelní počítače,
jsou postavené podobně. Jejich "synapsemi" jsou místa spojení mezi
jejich jednotlivými prvky. Mohou být různě výkonné nebo účinné podle
druhu podnětů, které dostávají. Synapse v živých mozcích jsou také
různě vý konné nebo účinné podle podnětů, které dostávají.
Umělé nervové sítě se umějí "učit". Daleko lépe snášejí chyby a nepřesnosti
než jakkoli dokonalé počítače von Neu man nova typu. Dnes už jsou
tak daleko, že se jejich výkon v rozlišování viditelného světa velmi
podobá výkonu kočičí sítnice a v rozlišování světa zvuků výkonu
sovího vnitřního ucha.
Umělé nervové sítě jsou učeny příkladem. Něco se jim předvede, a zbytek
už dělají samy, bez přímého programování. Umělá neuronální síť zvládne
několik tisíc an glic kých slov po pouhých padesáti "obrátkách".
Zpočátku žvat lá, jako žvatlá malé dítě učící se mluvit, ale pak
prostě mluví. "Pozná" slova, o nichž při učení "neslyšela".
ALAN KAY
Jedním z tvůrců další počítačové revoluce je Alan
Kay. V ro ce 1968, to mu bylo osmadvacet let, byly počítače ohrom ná,
těžká, složitá, drahá, tajemně vyhlížející zařízení, přístupná jen
špičkovým odborníkům, kteří jim rozuměli a pracovali s nimi.
Alan Kay v té době snil o malém, lehkém, přenosném a levném počítači,
vhodném pro každého člověka, hlavně pro děti, počítači, jenž by nadto
byl v bezdrátovém spojení s jinými počítači.
Alanův otec byl vědecký pracovník. Maminka byla za mě-řená spíše
umělecky, měla ráda hudbu. Alan vystudoval matematiku a molekulární
biologii. Dobře zvládá džezovou kytaru a umí namalovat portrét.
V průběhu pouhých čtyř let, která Kay strávil coby za měst nanec
proslulé firmy Xerox, vymyslel se skupinou spo lu pracovníků některé
základní vymoženosti soudobých osob ních počítačů.
Například nabídku činností, kterou vám počítač předloží k výběru.
Okna, jimiž se můžete dívat, jako byste se dívali do dvou obálek s
různými informacemi najednou, bez námahy je přesouvali z jedné do
druhé nebo je všelijak měnili. Ikony, neboli jednoduché obrázky podobné
těm, které jsou na nádražích a letištích a něco vám oznamují,
například tudy vede cesta, tam se ukládají zavazadla, zde se dozvíte
informace. Nadto byl jejich počítač ovladatelný myškou, vynalezenou
Douglasem Engelbartem. Myška je malé za ří zením s tlačítkem,
kterým uživatel dává počítači pokyny. Skupina také prosadila, aby
jejich počítače místo objemného televizního aparátu byly vybaveny
jen plochou obrazovkou podobnou knížce.
Kayova génia ocenila až slavná počítačová firma Apple. V roce 1984
jej zařadila do vybrané skupiny tvůrců, kteří do slova a písmene
mohou dělat a vymýšlet, co chtějí. Nikdo jim do toho nemluví.
Apple ví, že se to vždy vyplatí. Výzkum a vytvoření těch to vymožeností
pro osobní počítače sice stál šedesát milionů dolarů, ale v krátké
době se z toho narodil ob chod s ročním objemem devadesát miliard
dolarů, tedy každý rok 1500krát víc, než firma do vědců investovala.
Vědecký vý zkum, podaří-li se, vede k nejvyšším ziskům ze všech
zá kon ných lidských činností, obvykle však nikoli pro vědce,
ale pro majitele výsledků jejich práce. Tuto zavedenou tra dici
narušily až v posledním desetiletí ně kte ré skupiny mla dých
amerických vědců zabývajících se obchodním významem zvláště genového
inženýrství. Ze skupinky tří lidí vlast nící kapitál několika desítek
tisíc dolarů, což bylo z val né části věno manželky jednoho z nich,
vznikla spo leč nost s ročním obratem mnoha set milionů dolarů.
V Evropě je stále živá tradice "čisté vě dy", kdy mají vědci bez
ohledu na osobní zisk pracovat a výsledky svého génia a dřiny odevzdávat
"společnosti", "veřejnosti", "lidu", komukoli, za co se skupiny, které
chtějí vlastnit výsledky vědecké práce a užitek z nich plynoucí,
označí.
Na Američany působí postoj takových vědců k výsledkům vlastní dřiny
naivně, případně snobsky, ale to je výsledkem vývoje až v poslední
generaci. Mladí američtí vědci jsou čím dál častěji přesvědčeni, že
jsou-li schopni zvládnout oprav du složité otázky výzkumu ve fyzice
nebo biologii, hladce zvládnou složitosti světa obchodníků. Vývoj
ukazuje, že čas to mají pravdu.
Kay se dívá do budoucnosti. Nelíbí se mu, že jazyk, jímž se programy
pro počítače píší, se tolik odlišuje od pros třed ků, jimiž se
s počítači zachází. Zacházet s hotovými programy se poměrně snadno
naučí většina lidí. Děti obyčejně rychleji než dospělí. Umění vymyslet
a napsat nový program vyžaduje stále zvláštní talent a dlouhé
školení. Kayovým snem je stav, v němž si každý uživatel, bez zvláštního
školení, bude schopen pozměnit počítačový program podle své potřeby,
tedy "ušít si jej na míru".
Obrázky, které uživatele vedou, a říkají mu, co má s pro gra mem
dělat, chce nahradit něčím zásadně novým.
Dnes se uživatel, v porovnání se stavem před jednou ge ne rací,
doslova hravě učí od svého počítače.
Kay by si přál vymyslet soustavu, která by se učila od svého uživatele.
Cestu vidí v neuronálních sítích, paralel ních systémech, s nimiž
by podle svých potřeb dokázaly zacházet a rozvíjet se děti.
CYBERSPACE
Cyberspace je jedno z nových slov. Doslova znamená
ky ber ne tický nebo počítačový prostor.
Na počátku byl jeden počítač, pak jich bylo hodně a zároveň se zrodil
nápad, že by se mohly vzájemně propojit. Narodila se počítačová síť.
Sítě tohoto druhu se dají užívat jako pošta, noviny, včet ně nástěnek,
sál pro velkou konferenci, stejně jako místo pro výměnu několika vtipů
nebo klípků. Třeba mezi několika světadíly najednou.
Co myslíte není snadnější, šetrnější, levnější a čistší přepravovat
rychlostí blízkou rychlosti světla informace, než přepravovat pomalu,
draze, za cenu špinění životního prostředí ohromnými letadly jejich
nositele?
Nebyla by lepší místo velkoměst se strašlivými chu din ský mi
čtvrtěmi světová vesnice v zeleni, kde by se dalo chodit bezpečně
na procházku za humna a nepotřebovali bychom tolik automobilů, neboť
by spousta lidí pracovala doma, u svého počítače nové generace? Uvědomuje
si někdo, co všechno je možné počítačem získat při vzájemném propojení?
Snad všechna práce úřednická, bankovní, pojišťovací, spou sta zdravotních
i sociálních služeb...
Cyberspace prostor lidského setkávání prostřednictvím počítačových
sítí.
Jak se lidé při setkáních v cyberspace chovají?
Pokusy i pozorování zjistily, že jinak, než při setkání tváří v tvář.
Při elektronických rozmluvách totiž není zná mo společenské postavení
ani vzhled rozmlouvajícího, tudíž ani jeho vliv, moc, případně rasa
nebo pohlaví. Výsledkem je, že lidé rozmlouvají mnohem upřímněji a
otevřeněji, roz mlu vy se jich účastní mnohem větší počet. V elektronicky
rozmlouvající skupině se urodí daleko více nápadů než vznik ne
při dosavadních pracovních schůzkách. Angličané užívají pojem team
spirit, duch skupiny, je to podobné zná mé mu heslu "jeden za
všechny, všichni za jednoho". Kromě jiného jde o pocit spoluodpovědnosti
každého člena za "svou" sku pi nu. Členové skupin, které si opakovaně
elek tro nicky povídají, jej pociťují víc, než členové skupin
roz mlou vající tváří v tvář. Také odpovědnost a vůdčí roli
je v elektronicky roz mlou vající skupině ochotno převzít víc
lidí.
Jestliže je součástí elektronicky rozmlouvající skupiny nějaký počet
důchodců, rozmluvy se jich účastní větší počet než v průběhu přímého
setkání. Velké podniky tudíž nechávají přístup do svých počítačových
sítí otevřený i pro lidi, kteří od nich odešli do důchodu. Vědí, že
mnozí z nich dál sledují, co se v podniku a s ním děje, a jsou
ochotni přispět radou nebo nápadem.
Horší stránkou věci bývá, že elektronicky rozmlouvající skupinka dospívá
k rozhodnutí za dobu až čtyřikrát delší než skupina povídající si
přímo. Někdy je nutné elektronické povídání ukončit, protože k žádnému
závěru prostě nespěje. Elektronicky rozmlouvající účastníci se také
častěji rozzlobí než účastníci přímých rozmluv, přesněji řečeno dají
svou zlost častěji najevo.
Zakládání počítačových sítí ve velkých podnicích vedlo u podřízených
pracovníků často k obavě, že budou trvale sle dováni a podnik
bude hlídat každé jejich hnutí. U pra cov níků nadřízených
zase k obavě, že nezřízená demokracie počítačové sítě znemožní jakékoli
rychlé a účelné roz hod nutí.
Ani jedna z těchto obav se nenaplnila.
A špionáž?
Americká námořní pěchota si vybudovala supertajnou počítačovou
soustavu v ceně deseti milionů dolarů. Hned vedle ní stál obyčejný
levný osobní počítač se vstupem do sítě Internet. Pro zpravodajce
námořní pěchoty bylo jistě trpké poznání, když si museli přiznat,
že jejich supertajná a dra há soustava přináší stejné množství
informace jako dvoutisíckrát levnější počítač připojený na Internet,
a nadto je přináší pomaleji. Analytici, kteří se supertajnou soustavou
pracovali, přinášeli supertajnou informaci během dvou dní, zatímco
knihovník pracující s Internetem získal touž in for ma ci
během několika desítek minut. Bez utajení.
Samozřejmě, že se prostřednictvím sítě dá nahlížet do počítačů, které
jsou k ní připojeny umíte-li to. Několik dospívajících mladíků
v tomto ohledu dokázalo více než husarské kousky. Jednomu z nich
se před časem povedlo vstoupit do počítače americké NASA, organizace
odpovědné za přípravu a provedení cest do kosmu.
Dnes už to není snadné a trestem jsou mnohaletá vězení a ohro mné
pokuty. V této souvislosti působí plachý new yorský psychiatr, jenž
v počítačové síti představoval sám sebe coby výbojnou slečnu kouřící
marihuanu, úsměvně. Pokud vědecky nezkoumal odpovědi na své návrhy.
MYSLÍ TA VĚC
NEBO JEN TAK VYPADÁ?
Alan M. Turing byl anglický matematický génius. Podílel
se na rozluštění šifry generálního štábu nacistické armády, považované
za nerozluštitelnou. Turingovi se ji roz lous knout podařilo.
To mělo stejný význam, jako by Turing sám dodal několik plně vyzbrojených
armád.
Turing je považován za otce umělé inteligence neboli AI, což jsou
první písmena anglických slov Artificial Intelligence, které by se
stejně dobře mohlo říkat inteligence strojová. Vymyslel zkoušku, jejímž
prostřednictvím se má po znat, zda je nějaká umělá soustava inteligentní.
Zkouška se jmenuje Turingův test. Turingův test říká:
"Jestliže umělá soustava, třeba počítač, řeší úlohy způsobem, který
ani odborník nedokáže rozlišit od řešení stejné úlohy prováděného
člověkem, pak ta soustava myslí."
Přitom vůbec nezáleží na tom, jak umělá soustava vypadá a jakým
způsobem se s ní dá mluvit. Turingův test se používá jako měřítko
úspěšnosti programů strojové inteligence tak, že se skupiny odborníků
posadí k počítačovým terminálům. Nevědí, zda s nimi rozmlouvá program
stroje nebo živý člověk. Nedokáží-li to rozlišit, prošel program Turingovým
testem.
Většina odborníků si přesto nemyslí, že by program my slel. Turingův
test dnes považují za nedokonalý.
Proč?
Mnoho lidí jaksi uráží představa, že by umělá soustava složená z křemíkových
čipů myslela, jako myslí lidé. Nebo dokonce dokázala myslet lépe.
Ponechme však stranou citové důvody takové nechuti. Sine ira et
studio , bez hněvu a zaujetí ...
Může umělá soustava myslet? Jde o myšlení nebo jen o jeho model? Jestliže
dnes nedokážou ani skupiny odborníků v některých případech rozlišit
diagnostikujícího psychiatra od diagnostikujícího počítačového programu,
jestliže tedy program prošel Turingovým testem, myslí nebo nemyslí?
Nejde náhodou o špatně položenou otázku třeba v tom případě,
že nikdo přesně neví, co myšlení je?
V roce 1972 vydal Hubert Dreyfus, filozof Kalifornské uni ver zity
v Berkeley, knihu s názvem, jenž by bylo možné přeložit Co počítače
nesvedou .
Jádrem jejího sdělení byl nápad jiného filozofa z počátku našeho
století, slavného Ludwiga Wittgensteina. Ten říká, že "pravidla (tj.
programy v počítači) neobsahují pravidla svého vlastního užití."
Jinými slovy: sebedokonalejší počítačový program ne zvlád ne něco,
s čím (tvůrce programu) nepočítal. Nezvládne odchylku v dění, vyžadující
tvůrčí řešení, tedy právě to, čeho jsou (někteří) lidé schopni.
Například řízení automobilu. Můžeme si představit do ko nalý program
a dokonalý počítač řídící auto, které by se pohybovalo za pravděpodobných,
víceméně očekávaných, "ob vyklých" podmínek, asi tak, jako řídí
zkušený řidič, je hož mysl se při tom může toulat. Jakmile se však
situace změní, zkušený řidič okamžitě odpoví přizpůsobením cho vání,
někdy velmi tvořivým. Sebedokonalejší program tohle nesvede, protože
by jej bylo nutné neustále roz ši řo vat o po stu py pro
čím dál vzácnější a nepředvída tel nější si tuace.
Hubert Dreyfus byl například přesvědčen, že programy nezvládnou složitější
šachovou hru. V tom se sice zcela mýlil, protože současné programy
porazí až na několik vel mistrů všechny šachisty světa, zato nezvládnou
původně čínskou hru gó, jejíž pravidla jsou svým způsobem složitější
než pravidla šachové hry.
V roce 1980 si vymyslel John Searle, rovněž filozof z Ber ke ley
další důvod, proč nemohou podle jeho názoru stroje, přesněji řečeno
jejich programy, myslet.
Domnívá se, že strojová inteligence zvládne pravidla, podle nichž
se sestavují věty. Nezvládne však smysl vět. Na lidi by mohl program
dokonale sestavující slova do vět podle pravidel, aniž by rozuměl
jejich obsahu, působit dojmem, že myslí.
Na některé odborníky však ani tento důvod nepůsobí pře svěd čivě.
Zdá se mi, že potíž je někde jinde.
Zdá se, že původní představa vystavění strojové inteligence "odshora
dolů" je nesplnitelná. "Odshora dolů" zna mená vytvořit program
tak dokonalý, že by jako dokonalá mysl předvídal, plánoval, rozhodoval
se i choval.
Selže v nepředvídatelné situaci. (Lidé v takové situaci selžou
obvykle také, ale ne vždy a všichni.)
Ale co když to půjde obráceně "odspoda nahoru". Jinými slovy,
co když neuronální sítě, přesněji řečeno paralelní počítače, které
nevyžadují, aby je program vedl krok za krokem, nýbrž jsou schopny
učit se samy, skutečně dokážou myslet?
"Odshora dolů" a "odspoda nahoru" to je rozdíl v přístupu
dvou tvůrců strojové inteligence. Jejich jména jsou Mar vin Minsky
a Igor Alexander.
MARVIN MINSKY
A IGOR ALEXANDER
Marvin Minsky je považován za jednoho z otců strojové
inteligence. Narodil se r. 1927 a říká o sobě, že přemýšlet o myšlení
začal na střední škole. Směr výzkumu umělé inteligence ovlivnil nejméně
na pětadvacet let rozhodujícím způ sobem, ale jeho vliv zasahoval
i do počítačových věd, matematiky, robotiky, optiky, věd o mozku,
psychologie, filozofie a dokonce i vědecko-fantastické literatury.
Zajímavé je, že se zpočátku pustil směrem nabízeným paralelně uspořádanými
sítěmi. To bylo počátkem šedesátých let, ale tehdejší technické možnosti
ho zklamaly. V roce 1969 vydal spolu se Seymourem Papertem vlivnou
knihu pojmenovanou Perceptron , v níž popsal omezené možnosti
umělých nervových sítí. Jeho vliv od nich odvrátil pozornost na dlouhou
dobu. Marvin Minsky se vydal cestou tvorby tak dokonalého programu,
jehož činnost by se blížila lidskému myšlení tedy strojovou
inteligencí budovanou "odshora dolů". Minsky si představoval lidské
myšlení jako děj, v je hož průběhu se zpracovávají symboly zevního
(a vnitřního) světa podle nějakých pravidel.
Igor Alexander pracoval v Minskyho laboratoři koncem šedesátých
let. Stal se jedním z malého počtu vědců, kteří se nepřidali k hlavnímu
směru výzkumu udávaného Min skym. Podržel si důvěru v možnosti
umělých nervových sítí.
Že jejich důvěra smysl má, potvrdil na počátku neúspěch Minskyho skupiny
při řešení problému, který vypadal zdán livě velmi jednoduše. Tak
jednoduše, že jej Minsky prý dokonce zadal jednomu ze studentů s tím,
aby jej vyřešil o prázdninách. Minsky si představoval, že jeho nadaný
stu dent dokáže přes léto hladce napsat program, jenž by umož nil
modelovat vidění. Student úlohu nezvládl a nezvládla ji celá Minskyho
laboratoř, včetně svého šéfa. Zjistilo se, že vidění, přesněji řečeno
rozlišování tvarů, je něčím nesmírně složitým. Soudobé možnosti klasických
von Neuman nov ských počítačů na to prostě v rozumném čase nestačily.
Umělé nervové sítě dosáhly lepších výsledků. V roce 1981, to už Alexander
pracoval na Brunelově univerzitě v Londýně, po sta vil spolu
s Bruce Wilkiem a Johnem Ston hamem Čaroděje, první umělou nervovou
síť, kterou bylo možné využít i obchodně.
Čaroděj dokázal rozlišovat lidské tváře po pouhých dva ceti vteřinách
učení. Takže se stal zaměstnancem například v bankách, kde dokáže
ohromnou rychlostí rozlišovat ban kov ky, v továrnách, kde najde
poškozené výrobky a na po sled i na jatkách, kde podobná, už
pokročilejší nervová umělá síť rozlišuje rychle, bezpečně a levně
tučné maso od libového.
Další krok Alexanderovy skupiny se jmenuje Magnus. Jde o umělou nervovou
síť, která je schopná řídit pohyblivý robot. Magnus se dokáže vyhnout
obtížím, kterým se dosavadní programy "odshora dolů" vyhnout neumí.
Cílem pro jektu Magnus je vytvoření umělých soustav, které se budou
schopné učit, plánovat, zaměřovat pozornost, rozumět mlu ve nému
jazyku. Cílem je, aby dokázaly kromě toho vnímat samy sebe měly
tedy schopnost, které říkáme sebeuvě do mo vání, poněkud nepřesně
vědomí.
Vědomí je v češtině ošidný pojem. Má několik významů,
které většina z nás špatně rozlišuje. Výsledkem bývají roz mluvy
plné nedorozumění.
Prvním významem pojmu vědomí je bdělost. Opakem tohoto obsahu je bezvědomí
nebo spánek, případně některé stránky hypnózy.
Druhým významem je zaměřená pozornost. Opakem je chorobný stav, kterému
se říká opomíjení. Nejčastějším dů vodem je poškození pravého temenního
mozkového laloku. Nemocní lidé opomíjejí smyslové podněty přicházející
zleva. Například nesnědí jídlo z levé poloviny talíře, muži si ne oholí
levou tvář, neumějí si obléknout levý rukáv nebo levou nohavici, mohou
si těžce popálit levou ruku o kamna.
Třetím významem je pracovní paměť. Nejjednodušší před stava o ní
říká, že je to něco podobného listu v po znám ko vém bloku,
na který rychle napíšeme, co si chceme na krátkou dobu zapamatovat.
Příkladem činnosti pracovní paměti je telefonní číslo, které si opakujeme,
abychom je nezapomněli, než je vytočíme.
Čtvrtým významem je sebeuvědomování, onen proud my šle nek, vzpomínek,
dojmů a pocitů, který nám propůjčuje pocit, že jsme sami sebou,
že to, co se děje v nás a mimo nás, vnímá, zpracovává i prožívá
naše "já".
Pátým významem je způsob, kterým někdy používají po jem vědomí sociologové
nebo historici, když pojednávají o "vě domí" lidských skupin nebo
společností.
ATILLA, DŽINGIS A CYC
Chytit hozený míček?
To je přece hračka. Dokáže to větší dítě. Vůbec to není hračka
pro současné nejvýkonnější roboty. Výpočty, které vyžadují všechny
činnosti spjaté s chycením hozeného míč ku, by současnému klasickému
počítači zabraly takovou spoustu času, že by míček dávno odpočíval
někde na zemi.
Filozofové se mohou donekonečna hádat, zda "ta věc my slí nebo to
jen tak vypadá", tvůrce dnešních robotů zajímá, jak dát dohromady
jednotlivé kousky složitějších činností, které jejich umělé soustavy
už zvládly. Jak vytvořit robot, jehož činnosti by byly sloučené, v němž
by byla spojena schopnost pohybovat se, rozlišovat viditelný a slyšitelný
svět kolem sebe a nadto být nějak činný, třeba uklízet.
Snem je vytvořit robot, který by byl v přirozeném, nelaboratorním
prostředí schopen činnosti po dobu jednoho ro ku. Zatím se to daří
jen po dobu hodin. Stačí, aby se takový robot zamotal třeba pod židli
a bez pomoci nemůže ven.
Někteří tvůrci strojové inteligence zaměření na její vy užití v každodennosti
jsou přesvědčeni, že do slepé uličky výzkum zavádí způsob, jímž se
inteligence vymezuje. Ob vyk lá definice inteligence říká, že
inteligence je schopností řešit problémy, což je založeno na učení,
uvažování a zpracovávání symbolů.
Rodney A. Brooks z MIT dokazuje, že se roboty mohou chovat inteligentně,
aniž by přemýšlely. "Sloni také nehrají šachy a podívejte se, co
všechno dovedou !" říkává.
Brooks stvořil roboty jmenující se po slavných vojevůd cích a dobyvatelích
Hannibal, Atilla a Čingischán.
Čingischán vypadá jako půl metru dlouhá kovová sto nož ka, která
umí svému tvůrci chodit po zádech. To je pro robot výkon, protože
záda jsou značně nerovná. Každá Džingisova noha má vlastní program,
který běží nezávisle na programu řídícím pohyby jiné nohy. Ústředí
vysílá jen povel "Jdi!" a nestará se o to, co jednotlivé nohy dělají,
podobně jako my nemyslíme na to, co děláme nohama, když jdeme ze schodů.
Prostě jdeme a můžeme při tom přemýšlet o něčem docela jiném. (Pokud
se to po nemoci nebo úrazu nemusíme učit znovu.)
Allen Newell a John E. Laird jsou tvůrci jiného druhu
strojové inteligence. Pojmenovali jej SOAR (State Operator And Result).
SOAR je program, který má na počátku soubor pravidel směřujících k
vyřešení nějakého problému. Jakmile v prů běhu řešení narazí na
krok, který není schopen vyřešit, vytvoří se něco, čemu se technicky
říká problémový prostor. (Klasický počítač by se v této chvíli zastavil.)
SOAR v pro blémovém prostoru hledá všechna možná řešení. Najde-li
to, které se hodí, okamžitě je zařadí jako nové pravidlo k výbavě,
kterou už dostal. Potká-li se se stejným problémem znovu, už to vůbec
problém není získal na něj přece pravidlo.
Jinými slovy řečeno SOAR se učí. Je zajímavé, že je schopen
naučit se docela stejně jako my, lidé, mylným pra vidlům řešení.
Ještě zajímavější je, že dělá tím méně chyb, čím méně pravidel do
něj lidé na počátku vloží.
SOAR má dnes několik podob jedna se učí přirozeným jazykům,
další sbírat drobné předměty.
Prakticky myslící soustavou je a zejména bude CYC. Vy tváří
ji Douglas B. Lenat. CYC jsou tři písmena slova en cyclopedia, neboť
CYC je encyklopedií, která dnes obsahuje 1,43 milionu hesel, mezi
nimiž jsou vzájemné souvislosti. CYC dokonce ví, že existuje CYC,
a že jde o počítačový program, ale neví, že se to týká jeho samého.
Nemá vědomí jáství a nepotřebuje ho. Douglas Lenat předpokládá,
že v průběhu let 1994 95 překročí CYC hranici počtu deseti
milionů hesel.
Smyslem práce je, aby CYC věděl všechno, co potřebuje vědět inteligentní
stvoření pro řešení nejběžnějších úloh. Například co jsou lidé, ulice,
stromy a jaké mezi nimi mo hou být vztahy.
"Inteligence, to je deset milionů pravidel," řekl Douglas Lenat.
"Hic Rhodos, hic salta", dalo by se mu odpovědět po způsobu příhody
z antiky. " Tady je Rhodos, tak skákej," byl vybídnut mladík tvrdící,
že má dost sil, aby přeskočil ostrov Rhodos. Třeba Rhodos inteligentního
myšlení CYC přeskočit dokáže. Třeba ne.
JAK SI ZAHRÁT NA PŘÍRODU
Představte si step, na které roste tráva. Množství
trávy bude úměrné tomu, jakou má step půdu, kolik je vláhy a slunečního
svitu, kolik je ve vzduchu oxidu uhličitého. Objeví-li se ve stepi
králíci, bude jejich počet úměrný množ ství trávy a přijdou-li
za nimi vlci, bude počet vlků úměrný počtu králíků.
(Nebudeme uvažovat o složitostech vztahů ve skutečné stepi, včetně
výskytu nemocí, dalších dravců a podobně.)
Jestliže se králíci začnou množit příliš, přestane jim sta čit tráva,
a jejich počet bude klesat úměrně klesajícímu množství trávy a stoupajícímu
množství vlků. Vzápětí zač ne klesat počet vlků, což bude trvat
tak dlouho, než se tráva vzpamatuje a počet králíků začne zase růst.
Vztah mezi trávou, králíky a vlky je proměnlivým vztahem.
Slovo algoritmus označuje postup, jímž krok za krokem dosahujeme
nějakého cíle. Algoritmem je naučený postup, kte rým sčítáme i odčítáme
čísla, nebo zjišťujeme, proč mo tor našeho auta zlobí.
Algoritmy, které se odvozují z proměn vztahů, jako byl jednoduchý
vztah mezi trávou, králíky a vlky, se jmenují genetické algoritmy .
Umožňují popisovat vztahy, které se v čase i prostoru mění.
Což je většina vztahů.
Národní i mezinárodní hospodářství. Politické vztahy. Šíření AIDS.
Vznik života na Zemi. Nejúčelnější způsob stavby a kontroly rozvětveného
potrubí, jímž má protékat zemní plyn při kolísající teplotě.
Tom Ray byl studentem Harvardovy univerzity, když jej v roce 1980
přivedla náhoda do místního klubu, kde se hrála hra gó. Jeden z hráčů
se na Toma obrátil s otázkou, zda by dokázal napsat počítačový program,
jenž by kopíroval sama sebe.
"Sama sebe nějakým způsobem kopírují všechny podoby života," uvědomil
si Tom Ray. "Kdyby se mi takový program podařilo napsat, mohl bych
udělat jednoduchý model vývoje života !"
K vlastní práci se v tomto směru Tom Ray dostal až roku 1988. Teprve
v tom roce si koupil dostatečně výkonný počítač. Asi rok se učil vše,
co bylo nutné, aby rozuměl osobním počítačům i tajům programování.
Jeho cílem bylo udělat z prostředí počítače model přírody, v níž
by o zdroje a prostře dí soutěžily umělé, velmi jednoduché počítačové
bytosti.
V Los Alamos, kde je laboratoř zabývající se podobnými otázkami, navštívil
Tom Ray Chrise Langtona, jenž ji tou dobou vedl. Odešel se třemi radami.
První říkala, že by svůj pokus měl udělat v modelu počítače vytvořeného
v pro stře dí jiného počítače určitým druhem programu. Jinak je
ne bez pečí, že se jeho umělé živé bytosti přenesou do počítačů
jiných a začnou v nich řádit po způsobu počítačových virů. Druhá
rada zvěstovala, že se mu to asi nepovede, protože jeho program bude
příliš citlivý na náhodné odchylky a zhrou tí se. Rada třetí také
nebyla radostná, protože mu oznamovala, že byť bude pracovat na programu
s celou pílí a nasazením, zabere to moc času.
Naštěstí se ukázalo, že pravdivá byla jen rada první. 3.1.1990 spustil
Tom Ray program umělého života v umělé přírodě pojmenovaný Tierra,
což znamená španělsky země. Je to program využívající vlastnosti genetických
algoritmů. Umělé živé bytosti mají na obrazovce podobu různě dlouhých
a barevných čárek. O prostředí v počítači soutěží stej ně, jako
ve skutečné přírodě soutěží živé bytosti o zdroje, území i pohlavní
partnery.
Každá barva představuje nějaký druh života. Změny pro bí hají
velmi rychle. V počátečním období převažují červené čárky a mezi
nimi je malý počet čárek žlutých parazitů. Během dvaceti minut,
kdy se v počítačovém prostředí stří dala generace za generací,
prudce stoupal počet parazitů. Zároveň se v podobě modrých
čárek začaly objevovat bytosti vůči parazitům odolné. Za další
čtyři minuty počítačového času nikdo neví kolika milionům let
by to odpovídalo ve skutečné přírodě odolné modré bytosti skoro
úplně vytlačily jak původní bytosti červené, tak žluté parazity.
Rayův model není pouhou hračkou.
Zkuste přemýšlet proč.
PAVLOV
Představte si dva vězně sedící v oddělených celách.
Něco společně provedli a jsou ve vyšetřovací vazbě. Nemají žád nou
možnost navázat spojení. Policie přitom neví, kdo a v ja ké
míře se na spáchaném činu podílel.
Prvního vězně si zavolá vyšetřovatel a řekne mu:
"Budete-li s námi spolupracovat, to jest řeknete-li nám na svého
partnera úplně všechno, možná vás pustíme, na nej výš dostanete
rok. Jestliže spolupracovat nebudete, do sta nete aspoň osm let."
Pak nechá vězně odvést do cely, předvolá spolupachatele a sdělí
mu totéž, co řekl vězňovi prvnímu.
Oba vězni sedí v cele a přemýšlejí:
"Jestliže shodím svého partnera, dostanu se z toho. Jenže on může
udělat totéž ...!"
Mají-li oba vězni jen trochu rozumu, partnera neshodí. V tom případě
jim policie bude těžko dokazovat, co provedli, a oba dostanou
dejme tomu po dvou letech.
Tomuto teoretickému příkladu se říká vězeňské dilema. Je to zcela
běžná situace, kdy se musíme nějak rozhodnout. Důsledky našeho rozhodnutí
jsou přitom závislé na chování a rozhodování našeho partnera, o
kterém přesně nevíme, co provede. Zda nás podrazí nebo nepodrazí,
jinými slovy zda získá na náš účet nějakou výhodu anebo zda se bude
chovat slušně.
Před časem udělala skupina odborníků v počítačových vědách a teorii
her pokus. Vypsala soutěž na program, jenž vězeňské dilema vyřeší
nejlepším možným způsobem.
Své programy poslalo mnoho soutěžících, nejmladšímu nebylo ani deset
let, nejstaršímu bylo přes osmdesát. Vědci si pak zahráli na přírodu.
Programy nechali v prostředí velkého počítače vzájemně soupeřit
podobně, jako nechal Tom Ray soupeřit živé bytosti a parazity.
Soutěž programů probíhala celkem v tisíci kolech. Program, jenž
vyhrál, "zabral" prostředí programu, který pro hrál.
První byly vyřazeny všechny druhy programů, jež by se daly nazvat
"křesťanskými", neboť na podraz odpovídaly "nastavenou druhou tváří."
Ale ani ďábelské machiave lli stické programy, které podrážely
jak mohly, nevyhrály, byť jeden z nich, pojmenovaný podle svého
tvůrce Harrison, vydržel mnoho set kol.
Vítězný program zaujal badatele tím, že jej nestvořil odborník v počítačových
vědách ani teorii her, ale filozof Anatol Rappoport. Nadto měl jeho
program jen dva kroky, které říkají:
"Vždy zahajuj hru a udělej první krok vstřícný, to jest spolupracuj.
Každý další krok opakuj po svém protihráči."
Jinými slovy: jakmile protihráč spolupracuje, spolupracuj také. Jakmile
tě podrazí, podraž jej rovněž.
Program Anatola Rappoporta byl nazván Tit for tat, zna mená to něco
jako české veta za vetu.
V lidských "hrách" je Tit for tat samozřejmě jen ohromným
zjednodušením. Má-li být účinný, vyžaduje doplnění několika dalšími
pravidly.
Hra se musí odbývat ve více než v jediném kole.
Je to sice pochmurné zjištění, nedá se však nic dělat. Ve hře o jediném
kole, kdy je jistota, že se "hráči" již nikdy nesetkají, je vždy výhodné
podrazit. Na tohle pravidlo krutě doplatili a doplácet budou všichni
lidé příliš důvěřiví, kteří naletěli všem možným druhům podvodníků,
od čerstvé za mi lovanosti po obchodní vztahy.
Vaše odpověď musí být předvídatelná a přiměřená.
Jakmile by druhá strana zjistila, že jste příliš velkorysí, je nebezpečí,
že to využije dalším, pokud možno větším podrazem. Jakmile by vaše
odpověď na podraz byla ne přiměřeně malá, druhá strana se jen usměje.
Pokud byste odpověděli nepřiměřeně tvrdě, může se stát, že se váš
vztah k partnerovi rozpadne, i když na jeho dalším trvání máte oba
zájem.
Jestliže velmoc sebere jiné velmoci stát v "cizí zájmové oblasti",
nezahájí se z toho důvodu zničující jaderná válka, ale hledá se
přiměřená, citelná odpověď. Náhodná jednotlivá nevěra jednoho z manželských
partnerů se netrestá roz vratem rodiny, na který vždy doplatí nejvíc
děti, ale vědomím, že můžeme trestat podobným způsobem (byť bychom
toho nebyli schopni, důležité je, aby si druhá strana byla jista,
že potrestání přijde).
Dějiny i krásná literatura včetně pohádek jsou přeplněny příklady
provinění a chytrého, vtipného, přiměřeného tres tu, neničícího,
obnovujícího spolupráci. Je zajímavé, v ko lika příbězích je strůjcem
chytré odvety (a poučení) bytost považovaná za podřízenou žena,
otrok nebo zvíře s "nižší hodnostní úrovní".
Program Tit for tat je skvěle účinný do chvíle, v níž jeden z partnerů
udělá chybu. Partner druhý ji nepochopí jako chybu, ale jako podraz.
Následuje podraz za podrazem...
Martin Nowak, zoolog oxfordské univerzity a Karl Sig mund, matematik
univerzity vídeňské, zkoušeli tento ne do sta tek programu Tit
for tat odstranit.
Podobně jako jejich předchůdci nechali v počítačovém pro středí
soutěžit spoustu programů. Podle očekávání zpo čátku řádily machiavellistické
programy podrážející vždy a všude, ale po čase převážil Tit for
tat. Nowak a Sigmund však do soutěže programů vnesli něco blízkého
náhodě. Jejich hráči odpovídali na podnět s různým stupněm prav dě podobnosti.
"Křesťansky" odpovídající programy dopadly opět špat ně a to
rychle. "Podrazáci" je prostě pohltili. Nakonec zvítězil program,
jenž byl svými tvůrci pojmenován Pav lov, podle I.P. Pavlova, ruského
fyziologa, jenž na po čát ku našeho století dostal Nobelovu cenu
za objev podmíněného reflexu. Program dostal jméno Pavlov proto, že
tvůrcům připadá, že se chová reflexně, jako živá bytost ve volném
prostředí.
Program Pavlov říká:
"Neměň postup, jestliže tvůj protihráč spolupracuje, ane bo jestliže
se ti podaří podraz.
Změň postup, jakmile ses stal obětí podrazu, anebo po drá žíte-li
oba."
Je to nemilosrdné? Je. To, čemu říkáme příroda, však dobro
a zlo nerozlišuje, ani milosrdenství a nemilosrdenství. Roz lišujeme
je jen my, lidé.
Jestliže však někdo tvrdí, že jsme jen přírodou, takže z toho
důvodu můžeme z lidských vztahů utvořit svět, v němž silnější
požírá slabšího a mluví o "zákonu džungle", lže.
Skutečná přírodní džungle je nesrovnatelně vyváženější a nadto spravedlivěji,
milosrdněji a hlavně moudřeji působící svět, než byl v dosavadních
dějinách ten lidský.
To nevadí. Třeba se to naučíme...
STUART KAUFMAN
Stuart Kaufman se zapsal na univerzitu v r. 1957
s před stavou, že bude psát divadelní hry. V krátké době zjistil,
že mu to nejde tak, jak by si přál. Začal se zabývat filozofií. Ta
mu šla skvěle, výsledkem bylo stipendium, které vedle stu dia filozofie
využil ke studiu psychologie a fyziologie. Ale ani to jej neuspokojovalo
a přešel na medicinu.
Až budete mít chvilku, podívejte se na začátek Goethova Fausta,
na verše, v nichž Faust mluví o tom, co všechno se učil. Nechci
tím říci, že Kaufman má něco společného s Fau s tem. To by bylo
levné mávnutí rukou. "Takový Faust," říkají lidé, kterým je snad od
narození všechno jasné, o li dech zvídavých, kterým jasné naopak
nebývá nic. Zvídaví a po poznání toužící lidé byli, jsou a doufám,
že i budou a ne ne chají se otrávit. Že v dobách minulých
mnozí končili v ma gii, protože je současné poznání neuspokojovalo,
je po cho pitelné. Přijít "zkratem" na všechna tajemství přírody
je lákavé pokušení. Prostá úvaha by jim měla říci, že to možné není,
už pro délku trvání přírody a její složitost. Leč jednou z nejlidštějších
vlast no stí je láska k pohádkám. A pokusy prováděné často v noci,
v míst nostech plných křivulí, s ob čas ným výbuchem nebo
po žá rem, o nichž se proslýchalo, že přinesou neomezené množ ství
zlata, věčné mládí, možnost létat vzduchem, číst my šlenky, schopnost
kdykoli uzdravovat a usmrcovat, pře mís ťovat předměty silou
myšlenky, převtělovat se, byly pro současníky důkazem spojení s nej temnějšími
silami.
V roce 1965 studoval Stuart Kaufman lékařství na Kalifornské univerzitě
a udělal jednoduchý pokus, jehož výsledek začíná měnit svět. A je
vysoce pravděpodobné, že ho změní k nepoznání přinejmenším v myšlenkové
oblasti.
Kaufman vytvořil v počítačovém prostředí prvky, které nazval "geny",
propojil je zcela náhodnými vazbami a ne chal je vejít do stejně
náhodných vzájemných vztahů. Pak program spustil.
Náhodná hromádka prvků, zcela náhodně propojená, nad to ve zcela
náhodných vzájemných vztazích?
Každý by si pomyslel, že z toho nemůže vzniknout nic jiného než
naprostá tříšť, zmatek, chaos.
Omyl. Soustava se začala uspořádávat do určitého řádu. "Sama od sebe".
Z chaosu se vylíhlo něco uspořádaného.
To byl zcela nečekaný objev, nadto v rozporu z klasickou podobou
Darwinovy teorie. Ta říká, že se složitější podoby života vyvinuly
z jednodušších přirozeným výběrem. Při rozený výběr, počínaje
dlouhodobými změnami počasí až po výskyt nových druhů virů, "vybere"
ty podoby života, jež proměně odolávají. Ostatní zaniknou, nerozmnoží
se. A tak dále, v dalších kolech. Čím jsou živé bytosti složitější,
tím mohou být dokonalejší a mohou tedy podle okolností být odolnější.
(Přirozený výběr je jen jeden z mechanismů vývoje života. Kromě
něj působí další, například náhodné pro mě ny DNA, mutace nebo
ovlivnění celých společenství, na pří klad dopadem kosmického
tělesa.)
Že by složitost mohla vznikat "sama od sebe"?
Stuart Kaufman objevil jádro dnešní teorie složitosti, neboli komplexity.
To říká, že ve složitých soustavách mo hou vznikat na základě jednoduchých
pravidel velmi uspo řádané jevy. Zní to prostince? Zní. Ale je to
způsob, jak přesně popsat a modelovat jevy, které se dosud nikomu
přesně popsat ani modelovat nepovedlo. Například změny světového počasí
i světového hospodářství, stejně jako vývoj přírody a života nebo
obranyschopnosti živých organismů.
Představte si obrazovku osobního počítače rozdělenou na čtverečky
jako by byla čtverečkovaným papírem. Před stavte si, že některé
čtverečky jsou vybarvené modrou, další červenou, jiné třeba žlutou
barvou. A teď si představte, že počítač necháte běžet podle programu,
který čtverečkům říká, že mají měnit své barvy na základě toho, jak
se změní barva jejich souseda.
Zase bychom předpokládali, že se na obrazovce objeví chaos, ale opět
bychom se mýlili. Z rychle se proměňujících čtverečků vznikají složité
a krásné vzory. Soustava se chová v rozporu s "přirozeným" očekáváním.
Z náhodného uspo řá dá ní čtverečků, chaosu, se narodí nějaký
druh řádu. "Nej tvo řivější" je soustava právě v okamžicích
přerodu. Je asi tak "tvořivá", jako je tvořivá mrznoucí pára na okenních
sklech v zimě, kdy mráz "nakreslí" nejroztodivnější útvary podobné
květům nebo stromům v džunglích.
Norman Packard tuto oblast nejtvořivější proměny poj me noval
hranou, okrajem nebo lemem chaosu.
Hrana, okraj nebo lem chaosu jsou druhým klíčovým pojmem teorie komplexity.
Říká, že se nějaký druh řádu nebo uspořádání líhne ve složitých a
proměnlivých soustavách právě na této hraně. Tak, jako se z páry
utíkající z kuchyňského hrnce, což jsou chaoticky se pohybující
molekuly vody, začnou líhnout na ledových okenních sklech květy.
Vypadá to, že se proměnlivé složité soustavy dokážou ve svých proměnách
"vyladit" na okraj chaosu, a v tu chvíli z chaotických náhodně
uspořádaných prvků začne vznikat nějaký druh (dále proměnlivého) pořádku.
Možná, že tímto způsobem začaly v raném vesmíru vznikat první galaxie,
možná, že se tímto způsobem povede pochopit možnosti vývoje světových
politických proměn, chování teplých a stu dených proudů v oceánech,
vznik a vývoj života, způsob, kterým mozky hmyzu i lidí rozlišují
smyslové podněty a chá pou jejich význam, možnosti vypadají neomezeně...
Není divu, že se takto slibné teorie začaly ujímat největší současné
postavy světové fyziky, biologie i národního hos po dářství. Vzpomínáte
na Murray Gell-Manna? Nedivím se, že právě tento muž je jedním ze
zakladatelů prvního světového ústavu věnovaného studiu komplexity.
Je v San ta Fé, hlavním městě amerického státu Nové Mexiko.
Představitelé ústavu tvrdí, že přijmou kohokoli, kdo při ne se
jakoukoli novou myšlenku.
Nechcete to zkusit?
PROČ JE TEORIE KOMPLEXITY
TAK DŮLEŽITÁ?
Tvůrci takzvaného Věku rozumu, což byla skupina zejména
francouzských a anglických filozofů a vědců 17. a 18. století,
si představovali, že vesmír je něco podobného ohromnému hodinovému
stroji, s nesmírně velkým počtem nej roz ma nitějších koleček.
Podle toho, zda byli věřící nebo ne vě řící, si představovali,
že tento Stroj udělal Stvořitel jako dělá hodinář hodiny. Někteří
měli zato, že jakmile Stvořitel svůj Stroj dokončil, uvedl jej do
chodu (Stvořiteli říkali První Hybatel) a dál se o něj nestará.
Jiní si mysleli, že na něj sice dohlíží, ale nezasahuje do něj, protože
nemůže po ru šit vlastní (přírodní) zákony. Nábožensky nevěřící
vědci si mysleli, že Stroj vznikl sám od sebe, případně že je věčný,
nevznikl a nezanikne, jenom se proměňuje.
Mimochodem je velmi zajímavé sledovat, jak se před sta vy
o světě a myšlení mění podle soudobých špičkových vynálezů. Na počátku
Věku rozumu byly takovým vynálezem velmi přesné hodiny. Myslitelé
si začali představovat svět i myšlení jako hodiny. Z těch dob pochází
rčení o lidech, kteří dělají myšlenkové chyby má o kolečko víc.
Koncem 19. století byla vynalezena telefonní centrála a mnozí si
začali mozek představovat jako něco podobného. Později byl vynalezen
počítač a holografie, mozek a jeho činnost byly hbitě přirovnány
k témuž. Kromě toho je hluboké nevěření také druhem víry. Ve skutečnosti
nevíme, "jak to všechno je". Kdo předstírá, že ví, nemluví pravdu.
Myšlenkovým vrcholem Věku rozumu byla představa, v nejpodrobnější
podobě napsaná astronomem P.S. Laplacem (1749 1827), která se
domnívala, že Rozum, který by znal polohu a hybnost všech atomů
vesmíru, by byl schopen předpovědět jeho další chod. Asi tak, jako
Newtonovy zákony předpovídají na tisíciletí dopředu i zpět oběh planet
kolem Slunce (s velkou, ale nikoli naprostou přesností).
Historici vědy i odborníci na dějiny myšlení jistě povedou dlouhé
spory o tom, kdy Věk rozumu skončil. Zda už před koncem 19. století,
kdy o Laplaceově domněnce vyslovil vážné pochyby matematik H. Poincaré,
nebo r. 1905, s Ein stei novým objevem speciální teorie relativity,
s první světovou válkou anebo ve dvacátých letech našeho století s
vývojem kvantové teorie, zejména s Heisenbergovým objevem principu
neurčitosti.
Při troše cviku v matematice, znalosti Newtonových a ně kolika
dalších zá ko nů, pozorováním poměrně snadno zjis ti telných
skutečností opravdu není v hrubých rysech pří liš těžké vypočítat
polohu planet na oběhu kolem Slunce.
Nikdo asi nepopře, že pro planety platí stejné Newtonovy zákony, jaké
platí třeba pro pouťový balónek. Zkuste jej vypustit a předpovědět,
kde bude za minutu, za pět minut, za delší dobu. Zjistíte, že to není
možné.
Protože na balónek působí v průběhu cesty příliš mnoho náhodných
a proměnlivých vlivů. Nezáleží jen na zemské přitažlivosti, hmotnosti
balónku, množství a druhu plynu, který v něm je, ale na směru
větru, jeho proměnách, teplotě ovzduší...
Velký počet těchto balónků vypuštěných do vzduchu je jen poměrně jednoduchým
příkladem složité proměnlivé sou stavy, kde sice známe výchozí stav,
ale předpovědět umíme jen několik stavů bezprostředně následujících.
Druhým důvodem, proč Laplaceova domněnka neplatí, je princip neurčitosti.
Vzpomínáte? S čím větší jistotou určujeme v nejmenším, kvantovém
světě, jemuž se říká "mikroskopický", polohu částice, s tím menší
jistotou můžeme určit její hybnost a na o pak. Byť se přesně
neví, jak kvantový svět "přechází" do světa běžné lidské zkušenosti
(světa "makroskopického"), mají vědci zato, že "svět" jistě netvoří
nepatrná hodinová kolečka. Spíš nepatrné neurčité obláčky, které se
nadto dokážou proměňovat zcela nečekanými způsoby, aniž by chom
byli v mnoha ohledech s to předpovědět, kam to povede.
Z čeho ty obláčky jsou? A proč tu jsou? A co je mezi nimi? fyzici
tomu říkají prázdnota neboli vakuum.
Máme se z toho důvodu vzdát přemýšlení a pokusů?
Naopak. Bylo by to vylitím dítěte i s vaničkou.
To, čemu říkáme příroda, nám jen sděluje, že je čímsi podstatně složitějším
a obtížněji pochopitelným, než si naši předkové představovali. Ale
to vůbec nevadí. Právě tohle je dobrodružství poznání. Jaké by to
bylo dobrodružství, kdy by chom předem věděli, co poznáme?
Anebo kdyby kdokoli z jakýchkoli důvodů přikazoval a za kazoval,
co se poznávat smí a co nesmí.
KAM TO SMĚŘUJE?
Neživá i živá příroda se vyvíjí. Od jednoduššího
ke složitějšímu.
Z "horké polévky" nejzákladnějších částic a záření se na ro dily
nejjednodušší atomy, z nich hvězdy, z hvězd galaxie. Z nejjednodušších
chomáčků živé hmoty vzniklé snad před čtyřmi miliardami let se narodily
v dalších miliardách let nejprve jednoduché, pak složité buňky a z
nich mnohobu něč né organismy. Je těžké si představit, že vznik
prvních vícebuněčných organismů spotřeboval tři až tři a půl mili ardy
roků času, zatímco cesta od dejme tomu trilobitů k lidem
trvala přibližně pouhých pět set padesát milionů let.
Pro mnoho lidí je vývoj totožný s "pokrokem". Od mě ňav ky k
filozofovi, říkává se s úsměvem. Od jednobuněčných tvorů k člověku,
který sám sebe, bez ohledu na své hrů zo strašné dějiny, postavil
na vrchol vývojové "pyramidy".
Na první pohled nám připadá jasné, že jsou vývojově mladší, "pokročilejší"
podoby života složitější než jeho podoby vývojově starší. Dal by se
pokrok měřit vývojem složitosti? Ale jak by se dala složitost živých
bytostí měřit? Jsou opice skutečně složitější než strom, na němž žijí?
Matematici našli několik řešení, ale biologové s nimi nej sou
spokojeni.
Tak například Claude Shannon, slavný tvůrce teorie in for mace,
řekl před čtyřiceti lety, že složitost soustavy je úměrná množství
informace, kterou je soustava schopná zpracovat. Porovnáme-li řadu
písmen aaaaaaaa s řadou písmen abcedefg, pak je v druhé z nich
víc informace, než v první.
Námitka proti tomuto měření složitosti říká, že by v ta ko vém
případě tisíc stran písmen, které by zcela náhodně napsal na psacím
stroji šimpanz, obsahovalo víc informace, než tisícistránkový román
slavného spisovatele.
Nejsložitější informace ve složitých živých soustavách zpracovávají
jejich mozky. Dala by se složitost měřit složitostí mozku svého nositele
? S tím je také potíž. Z úvah by zcela vypadly rostliny. Kromě toho
je v přírodě smyslem zpracovávání informace přežití. V tomto případě
se dá říci, že všechny živé soustavy, od bakterií až po člověka zpracovávají
informace, nicméně k úspěšnému přežívání mozek vůbec nutný není. Bakterie
to dokazují.
Přesto se poměr váhy mozku k váze těla s vývojem stále zvyšuje
u člověka je největší. A větší mozek nepochybně znamená
v mezidruhovém pojetí větší "výpočetní" schop nosti,
je prostě výkonnější, umí řešit složitější problémy.
Přesto se domnívám, že je nutné pojem vývoje od pojmu pokroku oddělit.
Nevíme, kam se živá příroda vyvíjí už proto, že jeden z motorů vývoje,
přirozený výběr, působí místně, nikoli na celé Zemi najednou. Vývoj
života v jednom místě a času se může velmi odlišovat od vývoje
života v ji ném místě a času.
NEJSLOŽITĚJŠÍ,
NEJROZPORUPLNĚJŠÍ,
NEJODPOVĚDNĚJŠÍ
Jde o vztah lidí a přírody.
V roce 1992 se v Rio de Janeiru setkali představitelé většiny světových
států za účelem dohody o tom, jak by se mělo postupovat v ochraně
životního prostředí.
Není pochyb o tom, že je lidská činnost poškozuje, místy ničí, někde
zničila nenapravitelně.
Konference pojmenovaná Summit Země ( summit je arab ské slovo pro
vrcholnou schůzku), přispěla k pochopení, že ničení životního prostředí
není možné chápat odděleně od přibývání počtu lidí na Zemi, bídy a hladu
na straně jedné a plýtvání na straně druhé, stejně jako od vztahů
mezi státy, jimž se říká "bohatý Sever" a "chudý Jih".
Na konferenci se projevilo jedno z prokletí lidského rodu. Nebezpečné
obětování vzdálenějších cílů ve jménu nějakého druhu bezprostředního,
v tomto případě mocenského zisku. Tehdejší prezident USA, George Bush,
měl před volbami, které chtěl vyhrát.
Hospodářství USA je zaměřeno na spotřebu. Prezident tedy zabránil
jakékoli zmínce o nadměrné spotřebě. Bál se, aby neztratil voličské
hlasy. Jiné mocensky vlivné skupiny z náboženských důvodů zabránily
zmínce o nutnosti kon tro lovat početí. Jejich představitelé se
báli, že ztratí hlasy části katolíků a muslimů.
Přitom nadměrný růst populace a nadměrný růst spo třeby vzájemně
úzce souvisejí a jejich důsledky mohou být pro civilizaci smrtelně
nebezpečné.
V roce 1890 bylo na světě asi 1,5 miliardy lidí, v roce
1950 už 2,5 miliardy, bez ohledu na dvě nejničivější války v dějinách.
V současnosti je na světě něco před 5 miliard lidí. Odhaduje se, že
do roku 2025 nás přibude nejméně dalších 2,5 miliardy, spíš 3,5 miliardy,
takže nás v té době bude 8 - 9 miliard. To je čtyřnásobné zvětšení
počtu lidí na Zemi v průběhu jediného století. Spotřeba energie
rostla ve stej né době ještě rychleji než počet lidí. V roce 1890
byla od hadnuta na 1 terawatt, v roce 1950 byla 3,3 terawatty,
v roce 1990 byla již 13,7 terawattů.
Přitom je spotřeba energie na světě velmi nerovnoměrná, chcete-li
nespravedlivá. Každý obyvatel dnešních USA spo třebuje ročně dvaatřicetinásobek
a obyvatel západní Evropy jedenáctinásobek množství energie, kterou
spotřebovává obyvatel chudého "jihu" světa.
To, čemu říkáme životní úroveň, má ke spotřebě energie těsný vztah.
Zvýšení životní úrovně chudého Jihu na únos nou míru v našem
světě denně hyne 30 000 lidí, nejvíce dětí, hladem by znamenalo
zvýšení jejich současné ener getické spotřeby na sedminásobek.
Důsledkem by kromě jiného bylo mohutné zvýšení pří livu oxidu uhličitého
do vzduchu. Oxid uhličitý je jedním z hlavních "skleníkových" plynů.
Důsledkem jeho nad měr ného množství v ovzduší může být nebezpečné
rozkolísání počasí, které je posledních deset tisíciletí poměrně stálé
(odborníci přesně nevědí, proč je tak stálé). Mohl by následovat jak
ohřev atmosféry doprovázený rozpouštěním po lár ních ledovců,
stoupáním hladin moří, vysušením pod neb ných pásem, která jsou
hlavním zdrojem potravin a hro mad nými přesuny milionů hladových
a žíznivých lidí. Něk te ří odborníci uvažují i o jevu opačném,
pádu do ledové doby, který by mohl proběhnout v několika desítkách
let. Ohřev by znamenal rozlámání polárních ledovců. Ty by se daly
do pohybu a mohly by ochladit oceány. V malém mě řít ku už k po dob ným
jevům na mnoha místech světa došlo a do chá zí. Měli bychom
je chápat jako velmi varovné signály.
Běžným důsledkem rozsáhlých ekologických změn ve všech dobách je skupinové
násilí. Při dnešní propojenosti světa se nás tyto jevy budou týkat,
ať chceme nebo nechceme.
V dnešní Africe připadají na jednoho člověka pouhé tři desetiny hektaru
úrodné půdy. Při současné rychlosti, s ja kou zde přibývají lidé,
se tato plocha během pouhých pěta dvaceti let zmenší na desetinu
jedinou. Stejně poklesne množství úrodné půdy připadající na jednoho
člověka v Asii a podstatně poklesne i v ostatních částech světa
s vý jim kou Evropy. Ještě krutější bude pokles objemu pitné
vody.
Bída a hlad vyhánějí venkovany rozvojového světa do měst, kde žijí
v přízračných koloniích na periferii. V asij ských a afrických
velkoměstech žije už dnes třetina zdej ších lidí, během pětadvaceti
let jich tam budou žít dvě třetiny. Ve velkoměstech latinské Ameriky
dokonce 80 %.
Bídu chudinských čtvrtí těchto měst si nikdo z nás neumí představit.
Obydlí jsou slepená ze starých sudů a kusů umě lých hmot. Chybí
kanalizace, elektrický proud, tekoucí čistá voda. Zločinnost přesahuje
všechny meze. Úmrt nost, zejména dětská, rovněž. Děti vyháněné a opouštěné
rodiči se shlukují do gangů okrádajících obchodníky i tu ris ty,
kte ří do těchto míst zabloudí. Obchodníci najímají gang stery,
kteří tlupy dětí hromadně střílejí.
Bída vnitřních oblastí některých amerických velkoměst, například New
Yorku, se tomuto stavu začíná blížit, snad s výjimkou dostupnosti
vody. Střední délka života obyvatel newyorského Harlemu je kratší
než střední délka života indické Kéraly, přestože je zde "průměrný"
příjem na hlavu mnohonásobně nižší. Hlavním důvodem rozdílu je vysoká
četnost úmrtí v důsledku násilí, které se v USA, zejména některých
městech a jejich chudých čtvrtích, stalo epidemií.
V Bangladéši dnes žije 120 milionů lidí, v roce 2025 jich
tam bude skoro dvojnásobek 235 milionů. Dnes tam při padá
na jednoho člověka plocha úrodné půdy velikosti za hrád ky dvacet
krát čtyřicet metrů. Měla by jej celý rok uživit. Což není možné.
Během jedné generace z této plochy bude polovina. Už dnes utíkají
lidé z této země hladu a bídy do sousední Indie, zvláště do státu
Asám. Bangladéští uprch líci jsou většinou muslimové, domácí lidi
v Asámu jsou hinduisté. Uprchlíků z Bangladéše je za posledních
čtyřicet let plných patnáct milionů jako by se někam pře su nulo
celé obyvatelstvo bývalého Československa.
Důsledkem přesunu je růst tlaku na přírodní prostředí a narušení
dlouholeté politické, náboženské i národnostní rovnováhy. Jistě si
dovedete představit pocity i chování většiny Čechů, jakmile by se
v jejich bezprostředním sou sed ství začalo objevovat stále větší
množství Romů, Ukrajinců, Vietnamců nebo Číňanů, chtěli stejná práva,
a při tom by bylo málo orné půdy, vysoká nezaměstnanost a žád ná
naděje na zlepšení stavu...
Výsledkem napětí, který jsem pojmenoval varovným zna me ním, byl
pětihodinový pogrom, který v jedné asámské vesnici stál životy 1 700
přistěhovalců.
To, co se stalo r. 1989 mezi africkými státy Senegalem a Mauretánií,
připomíná špatný politický román.
Senegal má dost orné půdy, ale ničí si ji moderní zemědělskou velkovýrobou
zaměřenou na rychlý zisk. Na jediném čtverečním kilometru tam žije
300 lidí. Při současném růstu populace se jejich počet během pětadvaceti
let zdvoj násobí. V sousední polopouštní Mauretánii žije na čtverečním
kilometru země jen dvacet lidí, ale jejich počet se zde zdvojí ve
stejné době jako v zemi sousední.
Obyvatelstvo Senegalu je černé, v Mauretánii vládne men šinová
arabská vrstva mocných, kteří mají světlou pleť, ostatní obyvatelstvo
má vesměs pleť tmavou.
Oba státy odděluje řeka. Její ryby a břehy byly obživou pro občany
obou zemí. V průběhu sedmdesátých let se začala na této řece připravovat
stavba velké přehrady. Cílem bylo zlepšit zavlažování půdy v okolí
a zvýšit splavnost. Velké lodi by mohly z přístavu, který je u ústí
řeky do moře, putovat hluboko do vnitrozemí. Očekávané zlepšení podmínek
vyhnalo ceny pozemků podél řeky do závratné výše. Arabská vládnoucí
skupina v Mauretánii se chtěla zmocnit pozemků patřících občanům vlastního
státu, kteří žili na bře hu. Jejich jediným "prohřeškem" bylo, že
mají černou pleť.
Arabská menšinová vrstva mocných je tedy škrtem pera prohlásila za
Senegalce a vyhnala je do sousedního Senegalu, přestože v této
zemi žila spousta arabských mauretánských obchodníků a musela počítat
s odvetou. V Senegalu bylo vzápětí vypáleno 17 000 krámků mauretánských
obchodníků, byly pobity stovky lidí a ožebračený zbytek byl vyhnán
do Mauretánie.
Veta za vetu:
Mauretánci obratem zabavili majetek svých 70 000 čer ných spoluobčanů
a stejně ožebračené je vyhnali do Senegalu. Vyhnanci odtud podnikají
nájezdy na území svých bývalých vlastních domovů.
V roce 1992 zmizelo sto tisíc čtverečních kilometrů tro pic kých
deštných pralesů. Byly vypáleny, aby se jejich půda stala půdou zemědělskou.
Do dalších padesáti tisíc pronikli těžaři. Hospodárně, což znamená,
co vykácíš, to zasadíš, se zachází jen s jednou desetinou procenta
plochy těchto plic, kůže a dělohy naší planety.
Úřednické odhady rozsahu vykácené plochy neodpovídají skutečnosti.
Družicové snímkování zjistilo, že v osmdesá tých letech Indie
těžila 1,5 milionu hektaru tropických dešt ných pralesů ročně. To
je desetinásobek "odhadu" indických vlád ních představitelů. Z amazonského
pralesa zmizelo za deset posledních let 12% plochy. 1 800 hektarů
každou ho dinu. Z jednoho hektaru se těží nanejvýš 10% dřevin,
ale také pou hé dva až tři kmeny. Zbytek je spálen.
Přitom na ploše jediného hektaru amazonského pralesa žije víc druhů
stromů než v celé Velké Británii.
Asijská rozvojová banka odhaduje, že jeden hektar tro pického deštného
pralesa je zdrojem zisku 4 500 USD. Vlá dy příslušných zemí přenechávají
zisk pronajimatelům. Me zi r.1979 1985 bylo v Indonésii vytěženo
25 milionů hektarů pralesa ročně. Vláda z toho získala ročně asi
17 mi li onů dolarů. Vše ostatní zmizelo v rukách 544 koncesi o ná řů,
což jsou vysocí důstojníci a státní úředníci. Penziono vaní proto,
aby nepřišli do podezření ze "střetu zájmů".
Tropický prales severní strany jihoamerických And je vytěžen z 90
%. Jen v Peru jej v této oblasti bylo od r. 1970 vykáceno 700
tisíc hektarů za účelem vzniku plantáží pro koku, zdroj kokainu. Kácení
horských pralesů nechtěně pod pořil tlak vlády USA směřující ke
zničení nížinných kokových plantáží. Drogové kartely v této oblasti
přecházejí na pěstování opiového máku. Plocha opiových plantáží byla
v Peru r. 1991 asi 1000 ha, o dva roky později se zdvacetinásobila
a dalších 30 tisíc ha se pro vznik plantáží kácí. Vláda odpověděla
leteckým postřikem plantáží herbicidem, zničila jich asi 80 %, což
však vyhnalo cenu opia do výše, takže kartely o zisk nepřišly.
Bude-li rabování tropických deštných pralesů pokračovat dnešní rychlostí,
zmizí z povrchu planety během jedné lid ské generace.
Jaké budou následky?
Pálení jejich dřeva tvoří přibližně šestinu až třetinu oxi du
uhličitého vydávaného do ovzduší lidskou činností za rok. Přibývání
oxidu uhličitého se bude skleníkovým vlivem podílet na změně počasí
naší planety. V tropických dešt ných pralesech žije kolem poloviny
všech známých druhů zvířat a rost lin. Počet neznámých druhů,
zvláště hmyzu, které s nimi za nik nou, se odhaduje milionovými
čísly. Ed ward Wilson z har vard ské univerzity odhaduje,
že při kácení amazonských pra lesů lidé vyhubí 27 000 nejrozmani těj ších
druhů života roč ně. Obnažená vrstva chudé půdy dešt ného pralesa
je ten ká. Její poškození těžkými stroji značné. Tropické lijáky
z ní rychle vymyjí všechny živiny a pak ji smetou. Eroze půdy
porostlé pralesem v Ghaně obnášela ročně asi tunu z hektaru. Obnažení
půdy zvýšilo erozi na stonásobek. Ztráty živin z pů dy jsou o
40 % vyšší než je objem živin dodávaných umělým hnojením. Půda je
spla cho vána do vodních zdrojů a nádrží. Usazeniny poškozují
místní rybářství.
Do amazonského pralesa pronikají kromě těžařů dřeva i lidé hledající
zlato. Nezákonně, ale s přimhouřenýma oči ma úřadů. Důsledkem
jsou srážky s místními obyvateli, šíření infekčních nemocí a hromadné
otravy rtutí užívané při zís ká vání zlata z rudy. Těžařům dřeva
i zlata se daří podplácet místní náčelníky, kteří jim těžebná práva
prodávají. Ochranáři se pak dostávají do dvojího ohně. Vzdorují-li
místní obyvatelé příliš, vyhubí najatí vrazi celé vesnice. Užijí i
kulomety z helikoptér.
Světová banka tvrdí, že by k záchraně amazonského pra lesa měla
přispět věda. V roce 1992 uvažovala, že poskytne dvěma klíčovým brazilským
institucím asi 60 mil. americ kých dolarů ročně na základní výzkumné
programy a sle do vání vývoje. Je to jen polovina nutně potřebných
prostřed ků.
Jako by si nikdo neuvědomoval, že je každý druh života součástí sítě
vztahů. Mnohé z nich jsou jejími zúženými profily, a přesně nevíme,
které to jsou. Že se při pustošení dlouho zdánlivě nic neděje, neznamená,
že nejsme ohroženi. Zničení jediného druhu života může být tím příslovečným
stéblem trávy, které přelomí hřbet přetíženého velblouda.
POPULACE
Všichni odborníci se shodují v názoru, že klíčovým
jevem ohrožujícím svět je růst lidské populace. Lidé neradi slyší,
že se na ně vztahují stejná pravidla, jaká se vztahují na jakýkoli
jiný živý systém.
Každý živý systém je v nějakém prostředí. Ať jsou to bakterie, králíci,
vlci nebo nádorové buňky. Jakmile má dost potravy a místa, množí
se. Až do okamžiku, v němž začne být potravy a místa nedostatek.
Pak buď zastaví růst, nebo zanikne případně i se svým prostředím.
Až do poloviny 18. století rostl počet lidí na Zemi pomalu. Nízký
početní růst podmiňovali "apokalyptičtí jezdci" vál ky, hlad
a infekční choroby. Soudobý početní růst lidské populace začal se
snižováním úmrtnosti při zachované vy so ké porodnosti. Často
se také zdůvodňuje zlepšením stavu výživy i hygienických poměrů, ale
patrně to není pravda. Úmrtnost se začala snižovat již před tím, kolem
r. 1750, jak v Evropě, tak v Číně. Roční přírůstek populace se
zvýšil více než sed mi násobně, z 0,2% na 1,5%. O sto let později
se podobně zvýšil v Indii, Japonsku a na Středním východě. Kolem
r. 1950 byl tento jev už celosvětový.
Historik W. McNeill se domnívá, že podstatou jevu bylo zvýšení imunity,
obranyschopnosti proti nejrůznějším, pů vod ně "místním", infekcím.
Imunita byla důsledkem zlep šené ko mu nikace mezi vzdálenými
místy spjaté s přesuny velkého počtu lidí. Některé z těchto chorob,
například pravé neštovice nebo spalničky, zanechávají u lidí, kteří
infekci přežili, celoživotní nebo dlouhodobou imunitu. Otevření zce la
nového spojení mezi vzdálenými lidskými skupinami obvykle vede v prvním
období k propuknutí epidemií chorob ve skupinách, které vůči nim nejsou
imunní. Svědčí o tom jak postižení indiánských populací Ameriky po
prvních sty cích s bělochy, tak snad i epidemie, které postihly
starověký Řím po otevření Hedvábné cesty do Číny. Lidé, kteří přežijí,
imunní jsou a dále se množí. Nadto mohou bakteriální nebo virové příčiny
nemocí ztrácet v průběhu doby "pasážo vá ním" na velkém počtu
lidí útočnost a ničivost. Případně se stane něco s jejich přenašeči,
což se například předpokládá ve vztahu bubonického moru a krys.
Jednou z příčin vymizení bubonického moru z Evropy v průběhu
16 . 18. století může být skutečnost, že krysy (Rattus rattus),
které jsou jeho hostiteli a zároveň souputníky člověka, byly vytlačeny
potkany (Rattus norvegicus). Morová blecha, žijící na kry sách,
přenášející morové bakterie mezi nimi a poté mezi krysami a lidmi,
na potkanech nežije.
Podle McNeillova názoru je současná populační exploze důsledkem lidského
putování a setkávání.
V roce 1798 předpověděl T. Malthus hladomor, který bude
vý sled kem nepoměru mezi počtem lidí a množstvím potravin.
Nepředpokládal technologické změny, které jej nedovolily první
průmyslovou ( a s ní zemědělskou) revoluci.
Roku 1972 vydala mezinárodní skupina odborníků jme nující se Římský
klub knihu Meze růstu . Využila počítačové modelování a kromě
jiného předpovídala něco podobného jako T. Malthus hladomory
v důsledku nepoměru mezi počtem lidí a množstvím potravin.
Podobně jako Malthus ne odhadla význam technologických změn, takzvanou
zelenou revoluci. Zelená revoluce přinesla nové výnosnější od růdy
obi lovin, hnojiv i způsobů obdělávání půdy. Důsled kem bylo pod statné
zvýšení výroby potravin. Světová výroba obilí mezi r. 1950
1983 rostla ročně o 3% rychleji, než přibývali lidé.
Znovu se zdálo, že se hlad, jeden z apokalyptických jezd ců, nevrátí,
ale byl to mylný odhad.
V současnosti je však čím dál jasnější, že možnosti zelené revoluce
jsou vyčerpány. Růst výroby obilnin se zpo ma lil, od r. 1984
klesl na 1,8% ročně. V roce 1984 znamenala tuna hnojiv navíc přírůstek
devíti tun obilnin. V roce 1989 již jen 1,8 tuny. Kromě toho se velmi
úzkým profilem stává voda. Množství ornice se zmenšuje erozí zapříčiněnou
obdělá vá ním zaměřeným na největší dosažitelnou produkci.
Postupy genového inženýrství sice mohou zvýšit odolnost plodin vůči
škůdcům a snížit objem nutného hnojení, ale podle odhadu odborníků
nedokážou zvýšit výrobu potravin tak, aby stačila současnému populačnímu
růstu.
Růst populace přitom pokračuje.
Pokud by výroba obilnin rostla každý rok o 12 milionů tun, jako je
tomu dosud, pak by sklizeň r. 2020 odpovídala 2,1 miliardám tun. Při
očekávaném počtu 8,5 miliardy lidí by to znamenalo 247 kg obilnin
na hlavu. Dospělý člověk po tře buje asi 200 kg obilnin ročně,
takže by produkce měla stačit.
Jenže z mnoha důvodů stačit nebude.
Prvním důvodem je zkrmování obilnin chovnými zvířaty. Výroba 1 kg
hovězího masa vyžaduje 7 kg obilovin, 1 kg sýru 3 kg obilovin. Současní
Američané spotřebovávají v ma se na hlavu ročně 800 kg obilovin,
Italové 400 kg a Čí ňa né 300 kg. Návyky bude velmi těžké měnit.
Daleko významnějším důvodem je nerovnoměrné rozdělování vyrobených
potravin. Již dnes, kdy je výroba obilnin přibližně 300 kg ročně na
jednoho člověka, hladoví anebo je podvyživeno 700 milionů lidí.
Zvýšení výroby obilnin by v rozvojových zemích vyžadovalo značné
investice. Tyto země nemají příslušný kapitál. Investice Světové banky
do zemědělství rozvojových zemí klesly z 12 miliard amerických dolarů
v r. 1980 na 10 mi liard v r. 1990. Podíl zahraniční pomoci
bohatých ze mí věnovaný zemědělství klesl z 20% na 14% objemu
veš keré pomoci.
Populace v Africe ročně přibývá o 3%, množství potravin, které Afrika
vyrobí, jen o 2%. Následky, které tento nepoměr s sebou nese, se začínají
projevovat na mnoha místech. Zatím nejhorším způsobem ve Rwandě.
Odborníci se začínají shodovat v názoru, že "malthusi án skou
bitvu" lidé ztrácejí a jedinou cestou, jak zabránit ka ta stro fálnímu
vývoji, je omezení růstu lidské populace.
Růst lidské populace je v současnosti 25 x rychlejší,
než byl dlouhodobý průměr v posledních deseti tisíci letech. Od
r. 1945 se zdvojnásobil. Činnost lidského druhu se stala doslova
geologickým činitelem. Nadto se nepoměr mezi bo hatými a chudými
na Zemi prohloubil.
V roce 1992 odpovídal "průměrný" roční příjem 1 mi liardy nejbohatších
lidí na Zemi 22 tisícům amerických dolarů, zatímco příjem nejchudších
dvou miliard lidí byl 400 dolarů.
Poměr mezi příjmem nejbohatších a nejchudších byl v r. 1960
30: 1, v r. 1980 45: 1 a v r. 1989 už 59: 1. (Nepočítají se nebetyčné
příjmové rozdíly uvnitř "nejbohatší" mi liardy lidí.)
Všem myslícím lidem je jasné, že další prohlubování těch to rozporů
by mohlo znamenat ohrožení naší existence. Ze všech možných důvodů,
z nichž nejpravděpodobnější je jaderná válka.
Roku 1994 proběhla v Káhiře konference zabývající se růs tem lidské
populace a cestami k jeho omezení. Odborníkům je jasné, že někdy kolem
r. 2050 projde svět "demografickým přechodem" ( vysoká porodnost se
sníženou úmrt ností bude vystřídána nízkou porodností a nízkou
úmrt ností podobně, jako tomu bylo v Evropě). Nicméně odhady růstu
počtu lidí do r. 2050 se velmi liší. Odhady nepříznivých důsledků
rychlého růstu počtu lidí se naproti tomu rámcově shodují.
Na konferenci o světové populaci, která proběhla r. 1984, se odborníci
mylně domnívali, že "demografický přechod" k malým rodinám v rozvojovém
světě podmíní podobně jako v Evropě industrializace a zvýšení
životní úrovně. Na kon fe renci v Káhiře se shodli, že ještě
účinnějším prostředkem omezení populačního růstu jsou poučené ženy.
Jakmile nej sou negramotné a zjistí, že existují prostředky umožňující
plá no vané rodičovství, vyžadují je.
V Bangladéši, jedné z nejchudších a nejméně industrializovaných
zemí na světě, stoupla spotřeba prostředků za me zujících neplánované
početí na čtyřnásobek. Užívá je asi 40 % žen, vláda je rozděluje bezplatně.
Fundamentalističtí náboženští představitelé, katoličtí i islám ští,
se proti tomuto postupu ohradili z ideologických důvodů. V zemích
s vysokou životní úrovní, jako je Itálie nebo Saúdská Arábie jsou
sice vyslechnuti, ale jsou bez praktického vlivu. V katolické Itálii
se rodí "průměrně" 1,3 dítěte na jednu ženu ( v anglikánské Británii
1,9). Z čehož plyne, že místní populace užívá prostředky dovolující
plánované rodičovství. V muslimské Indonésii užívá antikon cep ční
prostředky 50% žen. Děsivé důsledky má fundamen ta lis tický
náboženský postoj ke kontrole početí v zemích s vy sokou mírou
ženské negramotnosti, zvláště v subsaharské Africe.
Rwanda, jejíž současný populační růst odpovídá zdvojení počtu lidí
v průběhu zhruba dvaceti let, je příkladem. Matematické modely předpovídající
zhroucení zemí, jako je Rwan da, jsou staré dvacet let. Zůstaly
bez praktické ode zvy. Mnozí odborníci považují Rwandu za druh "laboratoře"
uka zu jící jevy, k nimž bude v blízké budoucnosti docházet
hro mad ně a v daleko větším měřítku.
Africkou Rwandu, jednu z nejchudších zemí na světě, obývají dvě
odlišné znepřátelené populace Hutuové a Tut si ové. Roku
1959 skončilo koloniální období a moc v zemi pře vzali Hutuové.
Následovaly pogromy postihující Tutsie, kte ré se opakovaly
r. 1962 4. Odhady sdělují, že v r. 1963 - 4 bylo
pobito 25 30 tisíc Tutsiů. 140 250 tisíc Tutsiů, 40
70% jejich přeživší populace, uprchlo. Podobné udá losti se odehrávaly
v sousedním Burundi, kde rovněž žijí Hutuové a Tutsiové.
Přízračné rozměry nabylo vraždění, hromadný útěk a ná sled né
epidemie v r. 1994. Často se mluví o tom, že jde o vý buch kmenového
násilí, což není plná pravda.
V roce 1991 prohlásil rwandský ministr zemědělství: "Jsme pod
značným populačním tlakem při poklesu zemědělské pro dukce podmíněném
půdní erozí...dokážeme vyrobit po travu pro 5 milionů lidí, ale
je nás 7,3 milionu...bude-li růst populace pokračovat, mohli bychom
se dostat do vážných obtíží."
Eroze půdy je podmíněna technologiemi zaměřenými pou ze na rychlý
zisk. Rwandu stála 8000 hektarů úrodné půdy ročně. Televizní zprávy
o rwandských masakrech a uprch lících v r. 1994 neříkaly, že 81%
rwandského ex portu je káva vyvážená v největší části do zemí
evropského společenství. To její dovoz velmi výrazně zdaňuje. Rwand ský
vývoz přepočtený na americké dolary byl přibližně čtvr tinou dovozu.
Přibližně pětina zisku z vývozu byla užita na splácení dluhu rozvinutým
zemím.
Podle slov odborníků se ve Rwandě začala uzavírat Mal thu sova
demografická past. Růst populace převýšil množ ství potravin. Napětí
mezi kmeny bylo jen rozbuškou kon flik tu o zdroje a místo,
vznikajícího v jakékoli relativně pře mno žené živé soustavě.
5. října 1994 na schůzce Skupiny pro vědeckou politiku (Science
Policy Association) Newyorské akademie věd se úvahami o světové populaci
zabýval J. Cohen, profesor Roc ke fellerovy university. Program
činnosti, který vzešel z ká hir ské konference o světové populaci,
označil za "směs snů, kázání, přání a modliteb." Podle jeho názoru
program ne ře ší pořadí významnějších a méně významných problémů
a má lo se věnuje tomu nejvýznamnějšímu "zpomalení po pu lačního
růstu, nutnosti omezit plodnost a prostředkům, jimiž se to dosahuje."
Podle J. Cohena konference nevyřešila:
1.
Kdo bude plánované rodičovství a další činnost spjatou
s otázkami růstu populace platit.
2.
Kdo a jakým způsobem spotřebuje peníze.
3.
Jak budou vyváženy ekonomika a ekologie.
4.
Jak budou vyváženy kulturní změny vůči tradicím? (Pro tradiční
islámskou společnost je rovnoprávnost žen obtížně představitelná.)
5. Jak se sladí často prohlašované právo lidských dvojic a jedinců
na kontrolu vlastní plodnosti s demografickými cíli států.
6. Jak bude uvedena do souladu suverenita jednotlivých států s cíli
demografickými a ochranou životního prostředí v jednotlivých regionech
a na celém světě.
7. Jak se sladí morální nutnost rychlého snížení bídy a utrpení
s jejich využíváním v podobě účinného tržního signálu, čímž má na
mysli "utíkej tam, dá se tam vydělat."
8. Jak vyrovnat hospodářský vývoj a rychlý růst populace chudých
zemí s vysokou osobní spotřebou lidí v zemích bo ha tých.
Myslím, že profesor Cohen má pravdu.
JAK MOC TO ZÁŘÍ?
Ionizující záření se tradičně člení na záření alfa,
což jsou jádra prvku hélia, beta, to jsou elektrony nebo pozitrony
a gama. Gama jsou fotony s krátkou vlnovou délkou, tedy "tvrdé",
plné energie. Ionizující se tomuto záření říká proto, že je schopno
oddělit z atomů elektrony. Tak "převáží" počet kladných nábojů jejich
jader daný počtem protonů. Atomy se stanou elektricky nabitými. Jsou
z nich ionty to je odvozeno od řeckého slova pro poutníka.
Každý druh radioaktivního atomu vyzařuje "svůj" druh radioaktivního
záření.
Alfa částice jsou poměrně velké, pomalé a jejich průnik je malý.
Stačí papír nebo kůže, aby nepronikly. Velmi účinné však jsou, jakmile
se jejich zdroj dostane do těla poraněním nebo požitím.
Ještě menší průnik do těla mají lehké beta částice, ale při průniku
zářiče, který je jejich zdrojem, pro ně platí totéž co pro částice
alfa.
Gamma částice pronikají vydatně a hluboce, zamezit je jich průniku
je možné jenom stíněním olovem nebo betonem. Podobně pronikavým zářením
mohou být neutrony.
Ionizující záření poškozuje živou hmotu tím, že vyráží elektrony z
jejích atomů mění je na ionty.
Míra poškození daná ionizujícím zářením je rozličná po dle druhu
záření, době, po kterou je živá bytost záření vystavena, na tom, zda
byla vystavena celá nebo jen její některá část. Ionizující záření
může buňky zcela usmrtit, nebo poškodit, případně tím, že změní jejich
dědičnou in for maci. Výsledkem jsou různá dlouhodobá poškození
včetně zhoubných nádorů.
A zase není věc nijak jednoduchá. Některé druhy buněk a tkání jsou
vůči účinku ionizujícího záření daleko citlivější než buňky a tkáně
jiné. Rámcovým pravidlem je, že nejcitlivější jsou ty druhy buněk,
které se rychle dělí, tedy ty tkáně, jež se rychle a trvale obnovují.
Například kostní dřeň nebo střevní výstelka.
Vysoká dávka záření, která postihne celé tělo, způsobí akutní nemoc
z ozáření, což je těžké onemocnění, které může podle okolností skončit
smrtí.
Menší dávky mohou podle okolností způsobit chronickou nemoc z ozáření.
Nejspornější otázkou je vliv velmi malých dlouhodobě vstřebávaných
dávek záření.
Kolik ionizujícího záření snese člověk?
Měří se to různými způsoby a výsledky se vyjadřují v roz ma nitých
jednotkách.
REM je zkratka pocházející z anglického radiation equivalent man,
tedy lidský radiační ekvivalent. Obyvatelé USA jsou ročně zasaženi
dávkou 0, 36 rem, Velké Británie 0,25 rem. Přibližně 82 % ionizujícího
záření pochází z pří rodních zdrojů, jimž se říká "přirozené pozadí",
zdrojem plných 55% je radon, dalším zdrojem je například kosmické
záření.
Na tuto dávku záření jsme "nastaveni" po celou dobu svého vývoje.
Je jisté, že její překročení poškozuje zdraví, ale není zcela jisté,
od jakého stupně.
Někteří vědci jsou přesvědčeni, že zdraví poškozuje jakékoli zvýšení
dávky ionizujícího záření, jiní dokazují, že se poškození zdraví nenáhodně
objevuje až od jisté dávky výš, ale nemohou se dohodnout, jak velká
tato dávka je.
Jsme-li za svůj vývoj "nastaveni" na nějakou dávku zá ře ní, pak
říká nejprostší úvaha, že "jakkoli malé" překročení této dávky se
musí neblaze projevit. Je obtížné toto tvrzení dokázat i vyvrátit.
Účinek nepatrného zvýšení dáv ky ra dio ak tivního záření
se totiž projeví náhodně (sto chas ticky), a to mnoha různými
způsoby. Uvažme třeba zhoubné nádory.
Představte si populaci tvořenou dejme tomu sto tisíci lidí. V průběhu
nějaké doby onemocní část tohoto počtu lidí zhoubnými nádory. Radioaktivní
záření je jen jednou z mno ha příčin jejich vzniku. Zhoubných
nádorů je mnoho druhů, radioaktivní záření způsobuje jen některé z nich.
Protože mají zhoubné nádory mnoho různých pří čin a pro tože
účinnost těchto příčin kolísá, kolísá v čase jak výskyt všech zhoubných
nádorů společně, tak jejich jed notlivých druhů. Je tedy velmi obtížné
říci, že nepatrné zvýšení dáv ky radioaktivního záření, kterou za
nějaký čas vstřebalo sto tisíc lidí, odpovídá za zvýšení výskytu nějakého
druhu zhoub ného nádoru. Zvýšení jeho výskytu je totiž při velmi
malých dávkách záření velmi malé. Snadno se "skryje" v ná hodném
kolísání výskytu anebo ve vzrůstu jeho výskytu způsobeného příčinami
jinými, než je ra dio a ktivní zá ření.
(Tato úvaha se netýká vztahu rakoviny plic a kouření cigaret, který
je zcela jednoznačný. Kouření cigaret je hlav ní, nejzávažnější,
ale nikoli jedinou příčinou rakovi ny plic.)
Mluvím o tom v souvislosti s jadernými elektrárnami a je jich
odpadem.
Jaderný odpad má nízkou, střední nebo vysokou ra dio ak ti vitu,
ale jeho vymezení je v různých zemích různé.
Odpad s nízkou radioaktivitou nevyžaduje během práce, dopravy nebo
uložení mohutné stínění a není zdrojem tepla. Odpad s radioaktivitou
střední už stíněn být musí a je zdrojem tepla, pocházejícího z jaderných
reakcí. Vysoce radio aktivní odpad musí být stíněn mohutně a je
zdrojem tak velkého množství tepla, že je často nutné chlazení.
Přitom poločas rozpadu, tedy doba, v jejímž průběhu se rozpadne
polovina atomů zářiče, který je částí odpadu, od po vídá v mnohých
případech tisícům let.
Je tedy důvod k obavám. I když se odpady uloží v ob lastech, kde
zcela jistě nedochází k zemětřesením, nikdo nedokáže s naprostou
jistotou odhadnout, jaký bude jejich osud v průběhu tisíců let,
kdy budou stále nebezpečné.
Jaderné elektrárny jsou zdrojem ohromného množství poměrně "čisté"
ener gie. Ale s jejich odpadem si, poctivě řečeno, nikdo neví
moc rady. Kromě toho máme za sebou zkušenosti s nehodami v jejich
provozu, od menších, jako byla nehoda na Třímílovém ostrovu ve Spojených
státech, po katastrofu černobylskou.
Jaderné elektrárny a jejich odpad jsou jedním z mnoha zdrojů velmi
těžkých a obtížně řešitelných sporů o vztahu lidí k přírodě. Sporů,
v nichž se střetává národní i mezi národní propletenec mocenských,
politických a hospodář ských zájmů s propletencem filozofických,
morálních a ná bo ženských představ o "správném" vztahu lidí
a pří rody.
Jde o střety, v nichž se zúčastnění všech stran odvolávají na vědu.
Jak to ve sporech všeho druhu bývá, každá strana si vybírá, co potřebuje,
přitom nechce nebo nemůže vidět ani slyšet to, co se jí zrovna nehodí.
Zdá se, že spor kolem jaderných elektráren a ukládání
je jich odpadů je otevřeným sporem. Nikdo nemůže s větší jistotou
říci, jaké budou důsledky našeho, pravděpodobně umělého "hladu po
energii" v dalších staletích.
Jak je to s vědou ve sporech o vztahu lidí a přírody? V této
souvislosti je nutné vždy uvažovat o lobování a čin nosti expertů.
Lobby je slovo odvozené od pojmu pro chodbu v ame ric kém Kongresu.
Na poslance tam čekali zástupci nejrozmanitějších společností nebo
zájmových skupin a ovlivňovali je všemožnými prostředky, aby nějaký
zákon, který byl v záj mu takových skupin, prosadili. A naopak,
aby zákon jiný, v rozporu se zájmem zastupované skupiny, neprošel.
Dobrý lobbista je schopen případně souběžně stejně dobře
zastupovat zcela opačné zájmy. Dělá to pro peníze nebo jiný druh zisku,
někdy jen z pocitu radosti, že se podílí na moci.
Lobování je činnost, které se demokratická společnost nevyhne (nedemokratická
také ne), často běží na hraně zákona, někdy ji překračuje. Například
přímým nebo ne pří mým podplácením. Od vědců se při sporech o
vztah lidí a životního prostředí často očekává, že se svým vlivem
nebo výsledky své práce stanou členy některé lobby.
A někteří vědci se členy některé lobby stanou. Ze stej ných přímých
nebo nepřímých důvodů.
Jsou dva zcela odlišné důvody rozporů ve vědeckých vý sled cích
týkající se vztahu lidí a přírody.
Prvním důvodem je nejistota doprovázející vědecky poctivé řešení velmi
složitých vztahů. Obyčejně vyžaduje spou stu práce, značné náklady,
opakování pokusů i měření a běž ně celé roky práce. Netrpěliví
politici mající před oči ma jen své znovuzvolení ukazují prstem
na "neschopnost" vědců otáz ku řešit.
Druhým důvodem je skutečnost, že se někteří vědci sta nou členem
lobby. Začnou za odměnu nebo její příslib zastupovat její zájmy.
Poruší tím nejzákladnější pravidlo vědy: hledej pravdu, případně hledej,
co pravda není, a dělej to bez hněvu a za u jetí. Musí ti
být zcela lhostejné, komu se tvůj objev bude nebo nebude líbit. Všechno
ostatní je cesta do politiky, pří pad ně morální filozofie (nauky
snažící se najít obecný po stup rozlišování dobrého a zlého).
Cesta vědy, byť by po hnutky tvého postupu byly ty nejlepší, to
není.
Byly doby, kdy se mluvilo o vědě "marxistické", případně "katolické",v
muslimských zemích "islámské". Nyní se začíná mluvit o vědě "zelené"
a má se tím na mysli láskyplný vztah k přírodnímu prostředí.
Marxistická, katolická, islámská nebo "zelená" může být jen filozofie,
vyznání, směr myšlení, cítění nebo jednání.
Věda byla, je a bude pouze dvojí dobrá nebo špatná, byť by
vědec byl marxistou, katolíkem, muslimem, "zeleným" nebo případně
sám sebou. Filozofické, náboženské nebo po li tické přesvědčení
se dobré vědy netýká a je v této sou vislosti osobní záležitostí
vědce. Jakmile se jeho vědy týkat začne, obvykle přestane o dobrou
vědu jít.
Dobrá věda hledá bez hněvu a zaujetí co je a co není pravda, co
je a co není skutečné, co se stalo nebo nestalo, jaká je nebo není
povaha jevů. Bez ohledu na to, zda je to příjemné nebo nepříjemné,
milé či nemilé, zda se to komukoli líbí nebo nelíbí, hodí nebo nehodí.
Je jistě otázkou dalších rozhodnutí, jak kdo se zjištěnými výsledky
naloží, ale na to vědci měli a dosud mají velmi malý vliv. Třeba
se to časem změní.
Mladí američtí vědci dokazují, že je to možné. Jejich cesta je prostá
a účinná. Sami zakládají vysoce výdělečné spo lečnosti. Kapitál,
který jim jejich vlastní společnost získá, alespoň částečně vkládají
do dalšího výzkumu. Je to jedna z cest, jak chránit vědu před ideologickými
a politickými tlaky ze všech možných stran.
A ty se ve výkladu a hodnocení vztahu lidí a přírody týkají snad
úplně všeho.
Na všechny takové otázky je možné dívat se jako člen libovolné lobby.
Lobby pak vyhrává nebo prohrává.
Také je možné se na ně dívat bez hněvu a zaujetí. Pak se zjišťuje,
co je skutečností a co skutečností není.
Prvním rozumným poznáním by snad mohlo být, že život bez jakéhokoli
rizika se vyskytuje jen v pohádce o ráji. S rizikem žijeme, ať
chceme nebo ne. Záleží jen na jeho míře. Vědecké postupy ji mohou
určit nejspolehlivěji. To ostatní je věcí moudrého nebo nemoudrého
politického roz ho do vání.
Většinou si neuvědomujeme, jak mylně rizika, jimž jsme běžně vystaveni,
hodnotíme.
Například riziko, že zahyneme při jedné "průměrné" ces tě automobilem
je asi jedna ku milionu. Málokdo ví, nebo si chce připustit, že riziko
smrti při celoživotním řízení auta je jedna ku padesáti. S počtem
jízd se náš strach obvykle snižuje, ač by tomu mělo být opačně. Jedna
cesta silným motocyklem nese pro řidiče riziko smrti asi jedna ku
desetitisícům. Riziko, že zahyneme zasaženi bleskem, je asi jed na
ku milionu až deseti milionům. Přesto většina lidí, sedajících na
silný motocykl, vnímá obě rizika jako stejně vysoká. Většina z nás
se bojí, sedá-li do letadla, ale velký počet z nás se nebojí kouřit
cigarety. Přitom kouření cigaret stojí ve Spojených státech denně
tolik lidských životů, jako by spadly tři naplněné jumbo jety a v
Čechách zahynuli lidé ze tří plných autobusů.
Nízká rizika, která se od sebe řádově odlišují, vnímáme jako podobná.
Nerozlišujeme dobře pravděpodobnost jedna ku dvaceti tisícům a jedna
ku dvěma stům tisícům. První odpovídá pravděpodobnosti, že se dožijeme
100 let, druhá, že letadlo, v němž poletíme, unesou teroristé.
Významné je "zarámování" problému. Je velký rozdíl, napíše-li novinář
o politikovi, že s jeho názory 40% lidí souhlasí, než napíše-li,
že s nimi 60% nesouhlasí. Popis totožných výsledků operace provedené
100 mužům středního věku z důvodu rakoviny plic vyzní zcela odlišně,
napíše--li se, že: 1. bezprostředně po operaci žije 90 z nich, za
pět let po operaci 34 z nich, 2. bezprostředně po operaci 10 zemře,
do pěti let po operaci zemře 66.
Vysoce významné je ovlivnění výsledkem události tzv. zpětné
zkreslení. Máme sklon považovat řešení problému za správné, jestliže
byl výsledek příznivý a naopak.
Zapomínáme na nerozumové, magické prvky, ovlivňující naše rozhodování.
Většina lidí při pokusu odmítla pít nápoj, který měla ráda, jakmile
do něj na kratičkou dobu spadl šváb. Na otázku, proč odmítají, byl
nejčastější odpovědí pou kaz na mikroorganismy, které šváb přenáší.
Na otázku, zda by se napili, kdyby do nápoje na chvilku spadl bezpečně
vysterilizovaný šváb, odpověděl stejný podíl, že by se nenapil ani
poté. Většina lidí se odmítne napít tekutiny za mí chané zcela
novou, nepoužitou plácačkou na mouchy, ne oblékne si svetr, který
měl na sobě člověk nemocný AIDS, byť vědí, že je riziko přenosu touto
cestou vyloučeno.
Mylné odhadování rizik lidskými skupinami se dá sledovat
ve třech směrech.
První je přeceňování pravděpodobnosti i tíže následků rizikové události.
Stává se, že dojde k události, která je v nějaké míře nebezpečná,
hromadné sdělovací prostředky její dopad zvětší nade všechny rozumné
meze.
Druhým směrem je přeceňování pravděpodobnosti tech no logické
stránky rizika při podceňování lidských vlast ností. Černobylská
katastrofa byla důsledkem lidského ni koli technologického selhání.
Lidé nedodržují základní před pisy daleko častěji, než bychom si
byli ochotni při pus tit. Špičkový světový lékařský časopis Lancet
se nedávno pozastavil nad skutečností, jak málo si sestry a
lékaři při styku s nemocnými lidmi myjí ruce. Pozapomíná se na ros toucí
riziko zevních sociálních vlivů, například teroris tic kých útoků
na jaderná zařízení.
Třetím směrem jsou chyby v rozhodování, kterých se do pou štějí
skupiny odborníků. Dosti často se nepočítá s mož ností "součtu"
malých obtíží, jehož důsledkem je velká ka ta stro fa. V této
souvislosti jsou běžné omyly I. i II. typu. V prvním případě nízká
pravděpodobnost jevu vede k za mít nutí pravdivé domněnky o jeho
výskytu nebo povaze. V druhém je tomu opačně. Nízká pravděpodobnost
jevu ne vede k vyloučení nepravdivé domněnky o jeho výskytu nebo
povaze.
Rozhodování expertů v ekonomicky a mocensky vý znam ných
otázkách nadto bývá ovlivňováno politicky a finančně. Korupce byla,
je a bude všudypřítomná.
Je nutné dávat bedlivý pozor na jakékoli experty, o nichž je známo,
že by mohli mít osobní zájem na výsledcích roz hod nutí, pokud
byly jejich rady v minulosti chybné, jakmile by jejich činnost a doporučení
měly širší důsledky než ty, které se týkají řešené otázky a jakmile
jiní experti dokazují, že je důvod k obavám.
Příkladem lobování může být spor kolem poškozování ozo nové
vrstvy.
V roce 1973 upozornil Mario Molina z MIT spolu s Sher woo dem
Rowlandem z Kalifornské univerzity, že chloro fluo rokarbony (CFC)
poškozují ozonovou vrstvu.
Ozon je podoba kyslíku, která má v molekule tři jeho atomy, na rozdíl
od kyslíku "obyčejného", jenž má atomy dva. Ozon je pro život na Zemi
klíčově důležitý. Chrání jej před smrtícím účinkem příliš velké dávky
ultrafialového záření vydávaného Sluncem.
CFC jsou užívány zejména do chladících směsí a do lahví rozprašujících
nejrůznější roztoky, od laku na vlasy po lak na auta. Odpařují se
a stoupají do stratosféry, štěpí se a ničí ozon. Nad Antarktidou
se objevila "ozonová díra". V po sled ních letech se ztenčuje
ozonová vrstva i nad hustě obydlenými oblastmi. Zvýšené množství ultrafialového
záření po ško zuje kůži, protože zvyšuje nebezpečí vzniku zhoubných
ná dorů (melanom, jejich druh, patří mezi nejzhoubnější ná dory
postihující člověka), poškozuje i oči jak lidí tak zví řat. Poškozuje
fotosyntézu, děj, na němž je závislý celý život na Zemi.
Státy se obtížně, ale přece jen domlouvají na postupném omezení a
zastavení výroby CFC a příbuzných látek, což se samozřejmě vůbec
nelíbí společnostem, které je vyrábějí a jsou na jejich výrobě závislé.
Roku 1979 vydal D. Johnston, americký odborník na so peč nou činnost,
práci, v níž dokazoval, že se do atmosféry dostává při sopečných
výbuších značné množství chloru.
"Chlor uvolňovaný touto cestou by mohl poškozovat ozo no vou vrstvu
podstatně víc než CFC," prohlašuje lobby do ka zující, že vliv
CFC na ozonovou vrstvu je v porovnání s vlivem chloru uvolňovaného
při sopečných výbuších zce la zanedbatelný.
"Vědci si vymýšlejí, straší veřejnost, jejich jediným záj mem je
získání dalších prostředků na "výzkumy", jimiž si zajišťují existenci,"
říká lobby vedená konzervativcem R. Lim baughem, jenž na toto
téma vydal knihu. Po dobný názor zastává D. L. Rayová, vzděláním
zoolog, pře chodně guvernérka státu Washington a vedoucí pracovnice
Komise pro atomovou energii a S. F. Singer, vědecký pra covník
mi ni sterstva dopravy USA. (Všimněte si, že nikdo z nich není
odborníkem na otázky proměn atmosféry.)
Měření ukázala, že chrlící sopky chlor vydávají, ale v množ ství
podstatně menším, než se zprvu předpokládalo. Nevydávají fluor, který
je spolu s chlorem součástí CFC. Ubývání ozonu, jak dokázala nová
měření, je úměrné množ ství fluoru, což je důkazem, že je úměrné
množství uvolňovaných CFC. Kromě toho se ozonová díra zvětšuje v po sled ních
letech, zatímco činné sopky zde byly vždy.
Vědci se mýlili, mýlí a mýlit mohou. Lobbisté toho využívají a zneužívají.
Jestliže je nějaké zjištění a jeho výklad potvrzen z několika
nezávislých světově významných laboratoří, není omyl vyloučen, ale
je málo pravděpodobný. Vliv né firmy, jakékoli mocensky vlivné skupiny
jsou velmi bo haté a opravdu není problémem, aby si koupily vlivné
lidi, kteří zastupují jejich zájmy.
Lidé, kterým se říká veřejnost, jsou "zpracováváni" televizí, tiskem
i rozhlasem. Jak má člověk, jenž není odborníkem, zjistit skutečnost
?
Ve Spojených státech se v zásadních otázkách, jakou je třeba otázka
vlivu CFC na ozonovou vrstvu, pořádají ve řej ná slyšení před
Kongresem, na která jsou výborem, jenž byl k vyřešení otázky ustaven,
předvoláváni odborníci mnoha oborů z různých laboratoří. Lživá výpověď
obvykle znamená těžký postih, nikoli výpověď mylná. Někdy to dá spoustu
práce, ale většinou se ukáže, co pravda je, anebo alespoň co pravda
není.
Jak se ubránit tlaku všemožných lobbistů a nevzděla ných novinářů
u nás?
Myslím, že stačí pravidelně číst časopisy jako jsou Věda a technika
mládeži, T magazin, Živa, nebo Vesmír, po slou chat rozhlasové
vysílání Meteor i sledovat televizní pořady věnované přírodě a jejímu
poznání.
Před více než čtyřiceti lety, v prvním roce střední školy, se mi
dostala do rukou Zoologická technika, kniha napsaná O. Jírovcem (1907
1972), naším světově významným pa ra zitologem. Kapitola,
která mne zaujala nejvíc, se jmenovala Jak se vědecky pracuje
bylo to v době, kdy jsem neměl ponětí, že se budu vědeckou prací také
jednou zabývat. Hloubka kapitoly, jak jsem si uvědomil o mnoho let
později, spočívala v obecném návodu k práci s informacemi, tedy
nejen ve vztahu k vědecké práci. Podobně na mne zapůsobila knížka
jednoho z našich významných ekonomů, jmenovala se Cesty sebevzdělání.
Mohu na pány profesory po čtyřiceti letech navázat?
Zaujme-li vás cokoli, snažte se o věci dozvědět rozumné množství skutečností.
Rozumné množství se odhaduje těžce a odhad chce zkušenost nebo radu.
Rozumné množství je takové, s nímž nezůstaneme na povrchu jevu a zároveň
ta ko vé, že se neutopíme v podrobnostech nebo nekonečných odbočkách.
Nejlepší je začít s učebnicemi, které dává škola. Pak se podívat
do encyklopedie. Pozor na pouť příliš velkým poč tem odkazů. Není
hanba se zeptat spolužáků nebo kama rádů, kteří o věci vědí víc,
učitelů, někoho z rodičů, jejich
Informace, která se nezaznamená, je ztracená informace. Nestyďte se
dělat si stručné výpisky. Mějte v nich pořádek, ale zas ne tak podrobný
a přesný, aby vás jeho udržování stálo víc času než vlastní práce.
Chcete-li, udělejte si kartotéku a srovnejte ji podle nějakého hlediska.
Ti z vás, kdo mají doma počítač, si ji mohou udělat jeho pomocí.
Chcete-li jít do větší hloubky, budete se muset naučit cizí jazyk.
Mezinárodním jazykem vědy i její nejlepší popula ri zace je angličtina,
ale stejně dobrá je věda v němčině nebo francouzštině.
Nejlepšími světovými populárně vědeckými časopisy, kte ré informují
o tom, co je věda, kudy jde, jaké řeší otázky, kdo jsou vedoucí vědci,
jaký je vztah vědy a světa, jsou britský New Scientist a americký
Scientific American. Je jich články jsou náročnější než jsou články
ve Vesmíru. Vynikající je i francouzský La Recherche. Je svým způsobem
těžké říci o těchto časopisech, že jsou populárně vě dec ké. Některé
z jejich článků jsou náročné, protože informují vědce z jedné větve
vědy o tom, co dělá její větev jiná. Třeba vědce zabývající se fyziologií
nervového systému o tom, co řeší kvantová fyzika.
Až se dostanete na vysokou školu, začněte si prohlížet a číst časopisy
Nature a Science. Jsou ve všech větších vě dec kých knihovnách.
Tam se setkáte se špičkovou světovou vědou i s tím, co z ní plyne.
Vůbec nemusíte rozumět vše mu. Krátké zprávy a komentáře všech
časopisů, od Vědy a tech ni ky mládeži po Nature, vám během
několika měsíců řek nou o povaze světa i lidí tolik, kolik vám nedokáže
říci nic jiného.
Vůbec přitom nemusíte být vědci. Stačí, chcete-li vědět.
VAROVÁNÍ Z GRÓNSKA
Každý rok padá v Grónsku, stejně jako v Antarktidě,
sníh a mění se v led. Nese sebou prach, který s ním padá. V ledu
zůstávají uvězněné plynové bublinky. Vrstva se kla de na vrstvu
od chvíle, kdy v obou místech začaly vznikat le dov ce.
Vrstvy ledovce se podobají "létům" patrným na řezu kme nem stromu.
Podobně jako jejich tvar vypovídá o počasí, které bylo v roce jejich
vzniku, vypovídají i ledovcové vrs tvy. Stačí se jimi provrtat až
na dno, vytáhnout sloupec ledu, jenž vznikl, a na světě je dokonalý
kalendář.
Ledovce byly vrtány v Antarktidě i v Grónsku opakovaně. Poslední
vrt v Grónsku se prováděl mezi lety 1990 1992, pracovali na
něm vědci osmi evropských států.
Získali kalendář posledních čtvrt milionu let. Dvou ledových
dob a tří teplých dob meziledových. Získaný sloupec ledu měřil celkem
3 029 metrů, vrtalo se na samé "čepičce" grón ského ledovce, v místech,
kde jsou jeho posuny nej menší.
Badatele zajímala zejména poslední meziledová doba. Skon čila před
114 tisíci roky. Za poslední dva až tři miliony let bylo počasí v
jejím průběhu pravděpodobně nejteplejší a nejvlhčí. Podstatná část
ledovců byla rozpuštěná. Hladina světových moří byla o šest až osm
metrů výš než je dnes. V evropských řekách žili hroši. Vědci předpokládali,
že kli ma v této poslední meziledové době bylo stálé, neměnilo
se asi deset až dvanáct tisíc let.
Pro klimatology, zabývající se tím, proč a jak dochází k dlou hodobým
změnám počasí, je tato poslední meziledová doba modelem doby, v níž
žijeme my. Začala před 11 400 roky. Usuzují, že vznik, proměny a
ukončení poslední meziledové doby by nám mohly mnoho říci o tom, jak
by se mohlo klima měnit v době naší. Výsledky měření získané z grón ského
vrtu jsou víc než varovné.
Především se zjistilo, že poslední meziledová doba trvala o něco déle,
než se mělo zato, přibližně dvacet tisíc let. Klima však stálé nebylo.
Teplá období se střídala s obdobími prudkého dlouhodobého ochlazení
trvajícími někdy jen sedmdesát, jindy i pět tisíc let. Průměrná teplota
dokázala poklesnout o plných deset stupňů také v průběhu pouhých
třiceti let. Velké výkyvy teploty trvaly celých osm tisíc let. Pak
se na dvě tisíciletí ustálilo teplé klima vystřídané pro padem teploty
na plných pět tisíc let, v jejichž průběhu byla průměrná teplota
v Grónsku o plných pět stupňů nižší, než je dnes. Dalších tisíc
let bylo teplo, pak zase zima, nakonec teplo, než před 114 tisíciletími
vpadla dlouhá ledová doba.
Přesně se neví, proč vpadla. Ochlazení mohly způsobit pohyby ledovců
v západní Antarktidě. V Grónsku poklesla v průběhu pouhých deseti
let průměrná teplota o celých čtrnáct stupňů.
Poučné a zároveň varovné je zjištění rychlých a velkých výkyvů
teploty. Propad průměrné teploty o deset stupňů v průběhu pouhých
třiceti let by svými důsledky v současnosti mohl znamenat ohrožení
civilizace.
Mnoho odborníků má zato, že k podobnému rozkolísání klimatu, jaké
se odehrálo v poslední meziledové době, může přispět ohromné uvolňování
oxidu uhličitého lidskou čin ností. Říkají, že si hrajeme s ohněm
nebo ledem.
CROMWELLŮV VZKAZ
O historii se říká, že je učitelkou života, ale vypadá
to, že se podle toho lidé mocní a odpovědní za vývoj světa nechovají.
Přestože je varovných příkladů z minulosti víc než dost. O několika
vám povím.
Na Maltě a sousedním ostrovu Gozo se ve 4. tisíciletí př. n.l. narodila
kultura, která ve dvou dalších tisíciletích po hřbí vala své zemřelé
do podzemních jeskyní. V jejich stě nách jim hloubila hrobky. Skrývají
pozůstatky tisíců lidí a s nimi milodary, předměty přidávané na
cestu do věč nosti.
Archeologové z nich dokážou číst jako z otevřené knihy, co se
v té době dělo.
Mezi pátým a třetím tisíciletím př. n.l. se ve Středomoří začalo
měnit počasí. Není dobře známo proč. V podezření jsou změny směru
mořských proudů i výbuchy sopek. Dů sledkem změny bylo narůstající
sucho. Kolem r. 3500 př.n.l. začaly ostrovy ztrácet zeleň a s ní
půdu. Se ztrátou půdy klesala možnost vypěstovat dostatek potravin
pro početné obyvatelstvo. Očekávali bychom, že se rozumná společnost
nebezpečné změně dokáže postupně přizpůsobit. Třeba lep ší prací
s ornou půdou, vysazováním stromů, zdokona lo vá ním zavodňovacích
zařízení.
Nic takového se však nestalo. Přestože ostrovy vysychaly, bylo udržování
terasovitých polí, zavodňovacích za ří zení, stejně jako výstavba
lidských obydlí zanedbáváno čím dál více. Mezi milodary se začaly
hromadně objevovat fi gur ky velmi tlustých zvířat a žen i mužského
přirození. Šlo o symboly dostatečného, přesněji nadbytečného, množství
jíd la a symboly plodnosti. Jako houby po dešti začaly na povrchu
ostrova vyrůstat nové a nové chrámy. Společnost zcela ovládli kněží
a vrhli její energii do budování chrámů, hrobek, náboženských slavností
a výroby tlustých figurek. Není jisté, zda všechny chrámy v té
době vznikly jako výraz prosby k bohům o vodu a zároveň moci kněží.
Další možnost je, že ostrovy byly rozděleny mezi soupeřící náčelníky,
kteří se snažili získat božstva jen pro sebe.
Sucho se stále prohlubovalo, ale místo jakéhokoli účelného opatření
pokračovalo stavění chrámů a hrobek, včetně výroby tlustých figurek,
a to tempem a rozsahem, které působilo kolem r. 2500 př. n.l. nepříčetným
dojmem. Jako by celá společnost úzkostí přišla o rozum, přestože
v ní museli žít lidé, kteří chápali, že jídlo přinášejí zavodňovaná
pole. Po r. 2500 př. n.l. nastává zlom. Výstavba chrámů i hrobek
v jes kyních končí. Za nějakou dobu poté mizí celá kultura.
Ve stejném období začal vysychat Kanaan, území při bližně odpovídající
dnešnímu státu Izrael. Vysychání bylo možné zvládnout stavbou zavodňovacích
zařízení. Podobně jako na Maltě i zde se místo nich stavěly chrámy.
Kolem r. 2200 př.n.l. byla zdejší města opuštěna a kultura Kanaanu
zanikla. Ze zbytečku lidí se stali nomádi pasoucí stáda v poušti.
Kolem r. 2200 př.n.l. se ze stejné příčiny a nadto během velmi krátké
doby zhroutila akkadská říše v Mezopotamii. Byla impériem, jehož
území měřilo v největší délce asi 1200 km a sahalo od Perského
zálivu do dnešního Turecka. Jih říše byl zavlažován kanály rozvádějícími
vodu z řek Eufratu a Tigridu. Její sever byl závislý na dešťových
srážkách. Důkaz, že za zhroucení říše odpovídalo sucho, které postihlo
sever, podaly žížalí chodbičky. Tam, kde je vlhko, je jejich počet
podstatně vyšší než tam, kde je sucho. Stačí se pro vr tat do
příslušné vrstvy, která odpovídá období, jež r. 2200 př. n. l. předcházelo,
a počítat. Jakmile byly životodárné deště na hra zeny prašnými
bouřemi, vrhlo se obyvatelstvo severu na jih. Písaři III. dynastie
města Ur zaznamenali na tabulkách "příval barbarů ze severu, proti
nimž je nutné stavět hrad by." Nepomohly, nové chrámy také ne.
Na poloostrově Yuakatan začalo převládat sucho počínaje 16. stoletím
př.n.l. Mayům žijícím kolem r. 150 n.l. v kamenných městech vládla
úzká mocenská vrstva, která sama sebe považovala za bohy nebo jejich
pozemské zá stupce. Místo výstavby hrází a zlepšování zavodňovacích
zařízení přinutila obyvatelstvo ke stavbám stále větších chrámů a
městských hradeb. Kromě toho je nutila k za jišťování ne smy slného
a nákladného luxusu. Kultura se zhrou tila po r. 150 n.l.
Tíhuanak, stát v peruánských Alpách, byl na vrcholu mo ci kolem
r. 1000 n.l. Měl za sebou sedm století vývoje založeného na úspěšném
zemědělství. Hlavním zdrojem po travin byla zavlažovaná pole Altiplana,
náhorní roviny. Po le v údolích rostoucímu počtu lidí nestačila.
Jakmile v dů sled ku sucha přestala pole Altiplana rodit, stát
zanikl.
V průběhu 10. století n.l. obývali Grónsko Vikingové. Bylo Greenlandem,
zelenou zemí, neboť bylo tepleji než v ná sle dujících stoletích,
včetně dneška.Vikingové tam žili způ so bem, na který byli zvyklí
ze svých skandinávských domovů. Na travnatých stráních pásli dobytek.
Vedle nich tam žili Inuité, jimž se říkalo Eskymáci.
V průběhu 11. a 12. století začala teplota klesat. Vikingové nadále
vypásali chudnoucí stráně a zvětšovali míru půd ní eroze. Začali
pomalu hladovět. Roku 1137 poslali na ukázku svému krá li do Norska
živého ledního medvěda, jako důkaz rostoucího chladu. Král jim poslal
nazpět biskupa. Vikingové po celé generace sledovali Inuity stižené
stej nou změnou počasí, jak stavějí kajaky a dělají harpuny, šijí
ko že né oděvy a loví tuleně. Přesto nadále pásli, stavěli další
kostely, obstarávali nové biskupy a modlili se za odvrácení chladu.
Od Inuitů se nedokázali naučit ničemu. Kolem r. 1500 už v Grónsku
žili jen Inuité.
J.F.Welles, americký sociální psycholog, definoval skupinovou hloupost
jako zkreslování rozlišených, vnímaných a pochopených informací
ve jménu soudržnosti a sociální hierarchie skupiny, následované
nedostačujícím, přehnaným nebo úplně scestným chováním. Vypadá to,
že motorem skupinové hlouposti je vysoká hladina skupinové úz kos ti.
Existuje-li něco skutečně všelidského a nadčasového, pak jsou to
tyto dvě vlastnosti lidského rodu. Nepočítáme-li fanatismus.
V polovině 17. století měly ruční střelné zbraně pánvičku,
na kterou se sypal střelný prach. Zbraň vystřelila, jakmile ji zapálila
jiskra z křesadla ovládaného spouští. Byla k ne potřebě, když
prach zvlhnul. Oliveru Cromwellovi, an glic kému revolucionáři,
se připisuje věta, kterou měl říci před roz hodující bitvou
s královskými vojsky u Naseby 14. 6. 1645. Cromwell prý
svým vojákům řekl: "Trust in God but keep your powder dry,"
což znamená "Důvěřuj Pánu, ale prach měj v suchu." Patrně pochopil,
že Pán Bůh dodržuje pra vidla, která stvořil, chrám nechrám,
biskup nebiskup, modlení nemodlení. V jeho větě se skrývá
rozdíl mezi zánikem a přežitím.
Stát Čimů, sousedící s Tíhuanakem, stižený stejnou změ nou počasí,
nezanikl. Naopak, rozšířil své území.
Jinými slovy rozhodující proměnu svého prostředí lid ské skupiny
buď pochopí a tvůrčím způsobem se přizpůsobí, nebo nepochopí, přizpůsobit
se nedokážou a zaniknou. V mi nulých tisíciletích se do této
situace dostávaly jen jed no tlivé lidské skupiny v jednotlivých
oblastech. V sou čas nosti je v podobné situaci celé lidstvo
na celém světě.
TRVALE UDRŽITELNÝ ROZVOJ
Už celou jednu lidskou generaci se ví, že růst počtu
lidí na Zemi znamená zvýšení tlaku na zdroje potravy, půdy i vody
a růst znečištění životního prostředí. Dosavadní vývoj při po míná
pád laviny, která začala pádem nevelké sněhové koule.
Hrubý domácí produkt peněžně vyjádřená cena zboží a služeb
vyrobených na celém světě byl r. 1990 odhadnut na dvacet tisíc
miliard amerických dolarů. Při současném vývoji světa, zejména růstu
populace, by se měl do r. 2030 zvýšit na 69 tisíc miliard amerických
dolarů. Odpovídá to zvyšování o 3,1% ročně. Jinak dojde k propadu
životní úrov ně rozsáhlých oblastí světa se všemi následky,
například válkami, které mohou přerůst do velkých střetnutí užívajících
jaderné zbraně.
Nejskromnější odhad však říká, že k odstranění bídy rozvojového světa
by byl nutný vyšší (mezi 3,2% 4,7% ročně) růst hrubého domácího
pro duktu světa. Rozvojové země tohoto tempa růstu nejsou schopny
dosáhnout. Mezi r. 1950 1980 jejich hrubý domácí produkt rostl
v průměru jen o 2,7% ročně. V plných dvou třetinách rozvojových
zemí v současnosti začal hrubý domácí produkt klesat. V některých
z nich až o plnou čtvrtinu.
Tato čísla neříkají vůbec nic o tom, jak je příjem z hrubého domácího
produktu v jednotlivých zemích rozdělován. Kolik lidí je tam nesmyslně
bohatých a kolik stejně ne smy slně chudých.
V roce 1992 vydaly Národní akademie věd USA a Krá lovská vědecká
společnost v Londýně společné pro hlášení:
" Jestliže je současná předpověď Spojených národů o růstu populace
z nynějších 5,3 miliard lidí na 8,5 miliardy lidí v r. 2025 přesná
a nezmění-li se způsoby lidského chování, může se stát, že věda ani
technologie nezvládnou nezvratné zničení prostředí a trvalou bídu
ve většině světa."
Trvale udržitelný rozvoj (nebo růst) je názor říkající, že ve jménu
přežití lidského druhu je nutná zásadní změna dosavadních mocenských,
hospodářských i politických po sto jů a zájmů.
Lidé zastávají názor, že řešením této otázky bytí a ne bytí lidského
druhu není další růst výroby a spotřeby, ale po stupné uvedení
vztahu lidí a přírody do rovnováhy při zlep šování kvality
lidského života.
Kvalitou života není trvale rostoucí spotřeba věcí, které lidé mnohdy
vůbec nepotřebují a jen pod tlakem reklamy si myslí, že je musí
mít.
Kvalitou života jsou hodnoty jako jsou čistý vzduch a vo da, rozumné
množství čistého jídla ve správném složení. Vyvážené citové a společenské
vztahy. Svobodný přístup k informacím, svobodná možnost vzdělání.
Dostupná a kva litní zdravotní i sociální péče. Demokratické politické
a práv ní normy dané základními občanskými svobodami, jimiž jsou
právo na shromažďování, veřejné vyjádření názoru, veřejnou kontrolu
výkonu moci i ochranu občanů před kriminalitou.
Mám zato, že při zdravém rozumu a dobré vůli by tento cíl mohl být
stále dosažitelný.
Věřím, že aspoň někteří z čtenářů této knížky pro věc udělají, co
mohou.
OBSAH
NEJVĚTŠÍ A NEJMENŠÍ SVĚT
O rudém posuvu, Edwinu Hubblovi a rozpínání vesmíru
Sir Karl
O Velkém třesku
Potíže vědeckých teorií a potíže vědců
Nafukovací vesmír
Mohlo to být se vznikem vesmíru jinak?
O wimpech a hnědých trpaslících neboli co a kde je devět desetin hmoty vesmíru
O černých dírách
Stephen Hawking
Murray Gell Mann
O kuličkách, které jsou vlnkami
John Archibald Wheeler
Upír a zrcadlo
Jak si udělat vlastní vesmír
Pravidlo 2 x 2
Před Velkým třeskem, před rozpínáním vesmíru...
Jak to, že tu je vesmír a v něm my, kteří o tom přemýšlíme?
NEJSLOŽITĚJŠÍ SVĚT
O vzniku života
Nejchytřejší molekula vesmíru
DNA detektivem
Frederick Sanger
O skákajících genech
David Baltimore a podvody ve vědě
Velký třesk života
Před 250 miliony let život málem zanikl
Jak si udělat dinosaura
O rozmanitosti života
O čem promluvil mrtvý lenochod
Jak jsme se polidštili?
Člověk moudrý moudrý
Neandertálci a my
Co se stalo v aurignacu?
Paul K. Feyerabend
ENIAC byl první
Za sebou a vedle sebe
Alan Kay
Cyberspace
Myslí ta věc nebo jen tak vypadá?
Marvin Minsky a Igor Alexander
Atilla, Džingis a CYC
Jak si zahrát na přírodu
Pavlov
Stuart Kaufman
Proč je teorie komplexity tak důležitá?
Kam to směřuje?
Nejsložitější, nejrozporuplnější, nejodpovědnější
Populace
Jak moc to září?
Varování z Grónska
Cromwellův vzkaz
Trvale udržitelný rozvoj
FRANTIŠEK KOUKOLÍK
LENOCHOD A VESMÍR
O HVĚZDÁCH, ATOMECH, ŽIVOTĚ A VĚDCÍCH
Obálku s použitím kresby Adolfa Borna
navrhl a graficky upravil Vladimír Nárožník
Vydalo nakladatelství Vyšehrad, spol. s r.o.,
roku 1995 jako svou 56. publikaci
Odpovědná redaktorka Blanka Koutská
Vydání první. Stran 160
Vytiskla Moravská tiskárna Olomouc, spol. s r. o.
Doporučená cena 88,- Kč
NAKLADATELSTVÍ VYŠEHRAD, spol. s r.o.
Praha 2, Karlovo náměstí 5
ISBN 80-7021-155-5