Gymn´azium Tachov 1. z´aˇr´ı 2003
Semin´ aˇ r o probl´ emech a z´ ahad´ ach vˇ edy (a tak´e pavˇedy) Ing. Roman Bartoˇs 1 RNDr. Jiˇr´ı Svrˇsek 2 spolupracuje: Ilona Gonov´a, ml.
3
c °2003, Intellectronics, Tachov
Abstract Stˇredoˇskolsk´e studium pˇr´ırodn´ıch vˇed m˚ uˇze snad vzbuzovat dojem, ˇze pˇr´ırodn´ı vˇedy tvoˇr´ı souvisl´e, celistv´e a vz´ ajemnˇe dobˇre prov´ azan´e bloky vˇedˇen´ı o ˇclovˇeku, pˇr´ırodˇe a vesm´ıru. V posledn´ıch desetilet´ıch se vˇsak st´ ale v´ıce ukazuje, ˇze i pevn´e z´ aklady fyziky, chemie, biologie a dalˇs´ıch pˇr´ırodn´ıch vˇed, skr´ yvaj´ı probl´emy a z´ ahady, jejichˇz ˇreˇsen´ı n´ as nut´ı od z´ aklad˚ u zmˇenit sv´e pˇredstavy o vesm´ıru a svˇetˇe kolem n´ as a vyˇzaduj´ı zcela nov´e zp˚ usoby a metody myˇslen´ı. Skromn´ ym c´ılem tohoto semin´ aˇre je sezn´ amit z´ ajemce s minul´ ymi a zejm´ena se souˇcasn´ ymi probl´emy a z´ ahadami pˇr´ırodn´ıch vˇed z r˚ uzn´ ych pohled˚ u, vˇcetnˇe n´ azor˚ u modern´ıho n´ aboˇzenstv´ı a filozofie.
1 e-mail:
[email protected] [email protected], WWW: http://natura.eri.cz, http://www.gymtc.cz/natura 3 e-mail:
[email protected] 2 e-mail:
1
Pˇ rehled t´ emat
To, ˇze zn´aˇs svoji vˇec, je nic, kdyˇz to nevˇed´ı druz´ı. Scire tuum nihil est, nisi te scire hoc sciat alter. Persius (Sat. I, 27) T´emata oznaˇcen´ a symbolem ’?’ nejsou dosud zpracov´ ana. T´emata oznaˇcen´ a symbolem ’•’ jsou jiˇz pˇripravena k debatˇe.
Astrofyzika a astronomie • Probl´ em poˇ ctu supernov a rud´ ych trpasl´ık˚ u. Kdyˇz astronomov´e studovali sn´ımky nejvzd´alenˇejˇs´ıch oblast´ı vesm´ıru poˇr´ızen´e Hubbleov´ ym vesm´ırn´ ym dalekohledem (HST, the Hubble Space Telescope), zjistili nesoulad mezi pˇredpokl´adan´ ym a skuteˇcn´ ym poˇctem supernov a rud´ ych trpasl´ık˚ u. Z´ıskan´e v´ ysledky jsou v rozporu s pˇredpokl´adan´ ym st´aˇr´ım vesm´ıru. ˇ • Cern´ e d´ıry. V roce 1916 Karl Schwarzschild hledal nˇejak´e uˇziteˇcn´e ˇreˇsen´ı Einsteinov´ ych gravitaˇcn´ıch ˇ sen´ı, kter´e odvodil, popisuje prostoroˇcas rovnic, kter´e by popsalo v´ yvoj geometrie prostoroˇcasu. Reˇ se sf´ericky symetrick´ ym gravitaˇcn´ım polem elektricky nenabit´eho a nerotuj´ıc´ıho objektu (takov´e ˇreˇsen´ı je pouˇziteln´e pˇribliˇznˇe pro pomalu rotuj´ıc´ı objekty, jako je Slunce nebo Zemˇe). V roce 1939 Robert Oppenheimer a Snyder ze zab´ yvaly existenc´ı velmi hmotn´ ych hvˇezd, kter´e se gravitaˇcnˇe zhroutily. Jakmile se povrch takov´e nerotuj´ıc´ı a elektricky nenabit´e hvˇezdy dostane pod Schwarzschild˚ uv polomˇer, zmiz´ı tato hvˇezda pro vˇsechny vnˇejˇs´ı pozorovatele z v´ yˇse uveden´ ych d˚ uvod˚ u. V roce 1971 John Archibald Wheeler pojmenoval takov´e objekty jako ˇcern´e d´ıry, protoˇze z nich nem˚ uˇze uniknout ani svˇetlo. Astronomov´e zaˇcaly ˇcern´e d´ıry hledat podle r˚ uzn´ ych krit´eri´ı (obvykle se zkoumaly hvˇezdn´e soustavy, v nichˇz z´aˇr´ıc´ı sloˇzka se pohybovala kolem neviditeln´eho objektu, nebo soustavy s v´ yrazn´ ym rentgenov´ ym z´aˇren´ım, kter´e je zp˚ usobeno ohˇr´ıv´an´ım plynu tekouc´ıho ze sv´ıt´ıc´ı sloˇzky na ˇcernou d´ıru). • Vznik vesm´ıru a B˚ uh. Naˇse souˇcasn´e fyzik´aln´ı teorie maj´ı jen omezenou platnost. Jsou to teorie pˇredbˇeˇzn´e a s doˇcasnou platnost´ı. Steven Weinberg je pˇresvˇedˇcen, ˇze za nimi obˇcas lze spatˇrit n´aznaky fin´aln´ı teorie, jej´ıˇz platnost bude neomezen´a a kter´a bude svoj´ı u ´plnost´ı a konzistenc´ı zcela uspokojiv´a. Tyto sny o fin´aln´ı teorii nejsou nov´e. Albert Einstein promarnil posledn´ı l´eta sv´eho ˇzivota neplodn´ ym a osamˇel´ ym hled´an´ım jednotn´e teorie vˇsech interakc´ı. Einstein byl na sv´e cestˇe zcela osamocen, ale dnes rostou ˇrady mlad´ ych teoretick´ ych fyzik˚ u, kteˇr´ı se snaˇz´ı tuto fin´aln´ı teorii objevit. Jakmile hovoˇr´ıme o fin´aln´ı teorii, objevuje se tis´ıce ot´azek a r˚ uzn´ ych v´ yhrad. Co vlastnˇe znamen´a, ˇze urˇcit´ y vˇedeck´ y ”princip” vysvˇetluje jin´ y? Jak m˚ uˇzeme vˇedˇet, ˇze existuje nˇejak´ y v´ ychoz´ı bod, ze kter´eho se vˇsechny principy odv´ıjej´ı? Jak bude vypadat fin´aln´ı teorie? Kter´e vˇedomosti souˇcasn´e fyziky pˇrevezme? Co ˇrekne o ˇzivotˇe a vˇedom´ı? Najdeme-li takovou kosmickou Rosettskou desku, pochop´ıme vˇsechny jevy, kter´e se staly a kter´e se mohou st´at? Mus´ıme b´ yt velmi opatrn´ı pˇri uˇz´ıv´an´ı term´ınu ”vˇsechno”. Fin´aln´ı teorie nikdy nebude schopna vysvˇetlit jevy jedineˇcn´e a zvl´aˇstn´ı, jako jsou Shakespearova d´ıla, nebo Mona Lisa. Mus´ıme proto pamatovat na z´asadn´ı rozd´ıl mezi obecn´ ym a zvl´aˇstn´ım.
Astrobiologie a mimozemsk´e civilizace ? Existence ˇ zivota ve vesm´ıru.
1
V roce 1961 Dr. Frank Drake, radioastronom z N´arodn´ı radioastronomick´e observatoˇre v ych civilizac´ı v naˇs´ı Galaxii, jejichˇz sign´aly bychom mˇeli zachytit. Green Bank odhadl poˇcet vyspˇel´ Drakeova rovnice se stala z´akladem vˇedeck´eho v´ yzkumu, kter´ y se soustˇredil na odhad jednotliv´ ych parametr˚ u Drakeovy rovnice. Dokonce velmi pesimistick´e odhady parametr˚ u Drakeovy rovnice vedou k z´avˇeru, ˇze mimozemsk´e civilizace mus´ı v naˇs´ı Galaxii existovat v pomˇernˇe velk´em poˇctu. Dosud ale pˇres veˇskerou snahu radioastronom˚ u nebyl objeven ˇz´adn´ y n´aznak jejich existence. Existuje snad ”Velk´ y filtr”, v jehoˇz d˚ usledku nepozorujeme ˇz´adn´e vyspˇel´e civilizace ve vesm´ıru? Pr´ ace biolog˚ u, astronom˚ u, fyzik˚ u a vˇedc˚ u v oblasti soci´aln´ıch vˇed naznaˇcuj´ı, ˇze by takov´ y filtr mˇel b´ yt mnohem menˇs´ı, neˇz dosud pozorujeme. Proto mus´ı b´ yt v naˇsich dosavadn´ıch z´avˇerech z´avaˇzn´ a chyba. Abychom zjistili, kde se tato chyba nach´az´ı a jak´e ˇsance lidstvo v budoucnu m´a, mˇeli bychom pˇrehodnotit vˇsechny uvaˇzovan´e vˇedeck´e oblasti. D˚ ukazy mimozemsk´ ych civilizac´ı hled´ame pomoc´ı r´adiov´ ych sign´al˚ u, fosiln´ıch n´alez˚ u na Marsu nebo pomoc´ı astronomie temn´e hmoty ve vesm´ıru. ˇ adn´e jsme dosud nenalezli. Zivot ˇ Z´ jinde ve vesm´ıru se snad mohl vyv´ıjet jin´ ym zp˚ usobem, jin´ ym smˇerem a nemusel v˚ ubec proj´ıt naˇs´ı technologickou ´erou. Nebo mohl zaniknout kv˚ uli nezn´am´emu ohroˇzen´ı, kter´e dosud nezn´ame a kter´e moˇzn´a stoj´ı nˇekde pˇred n´ami.
Molekul´arn´ı biologie a evoluˇcn´ı biologie • Darwinova evoluˇ cn´ı teorie. Kl´ıˇcovou vˇedeckou teori´ı v´ yvoje ˇzivota na Zemi od jednoduˇsˇs´ıch forem k form´am sloˇzitˇejˇs´ım je Darwinova evoluˇcn´ı teorie, kter´a je postavena na dvou principech: na principu neorientovan´e variace a na principu selekce variant. V posledn´ıch desetilet´ıch se objevily neodarwinovsk´e interpretace evoluce, jako je napˇr´ıklad evoluˇcn´ı teorie, kter´a vznikla na Svobodn´e univerzitˇe v Bruselu. Evoluˇcn´ı teorie je pˇredmˇetem trval´e kritiky ze strany vˇeˇr´ıc´ıch, kteˇr´ı odm´ıtaj´ı n´azor, ˇze ˇclovˇek vznikl nahodil´ ym pˇr´ırodn´ım v´ ybˇerem a nikoliv Boˇz´ım z´amˇerem. Souˇcasn´a evoluˇcn´ı biologie stoj´ı pˇred nˇekolika velk´ ymi probl´emy a rozpory. Prvn´ım z nich je probl´em neutr´aln´ıch mutac´ı. Podle Darwinovy evoluˇcn´ı teorie jsou prospˇeˇsn´e mutace pˇr´ırodn´ım v´ ybˇerem prosazov´any a ˇskodliv´e naopak potlaˇcov´any. Jenˇze ˇrada mutac´ı nemus´ı v´est k v˚ ubec ˇz´adn´e funkˇcn´ı zmˇenˇe protein˚ u, jde tedy o tzv. neutr´aln´ı mutace. Dalˇs´ım faktorem je tzv. genetick´ y drift, kter´ y se projevuje u mal´ ych populac´ı v podobˇe n´ahodn´ ych zmˇen gen˚ u. Dalˇs´ım probl´emem evoluˇcn´ı teorie je kritika univerz´alnosti pˇr´ırodn´ıho v´ ybˇeru. Dalˇs´ım probl´emem je evoluce pohlav´ı, tedy ot´azka, jak pohlavn´ı rozmnoˇzov´an´ı a sexualita vznikly cestou pˇr´ırodn´ıho v´ ybˇeru. Dalˇs´ım probl´emem je vznik altruismu (chov´an´ı ve prospˇech skupiny) a soci´aln´ıho chov´an´ı v pˇr´ıpadˇe, ˇze pˇr´ırodn´ı v´ ybˇer p˚ usob´ı pouze na jednotlivce a nikoliv skupiny. S´am Charles Darwin v ˇsest´em vyd´an´ı sv´eho d´ıla pˇredloˇzil nˇekolik probl´em˚ u: 1. Pokud se druhy vyv´ıjely z jin´ ych druh˚ u jemn´ ym odstupˇ nov´an´ım, proˇc nepozorujeme bezpoˇcet pˇrechodn´ ych forem? Proˇc v pˇr´ırodˇe m´ısto dobˇre definovan´ ych druh˚ u nen´ı pouze chaos pˇrechodn´ ych forem? 2. Je moˇzn´e, aby ˇzivoˇcich maj´ıc´ı napˇr´ıklad tvar a chov´an´ı netop´ yra se mohl vyvinout zmˇenami jin´eho ˇsiroce rozˇs´ıˇren´eho ˇzivoˇcicha? 3. Jak mohou b´ yt pˇr´ırodn´ım v´ ybˇerem z´ısk´any a upravov´any instinkty? Jak se vysvˇetl´ı instinkt, kter´ y vede k tvorbˇe pl´astv´ı jako matematicky velmi pˇresn´ ych objekt˚ u? 4. Proˇc druhy pˇri kˇr´ıˇzen´ı vˇetˇsinou jsou steriln´ı a vytv´aˇrej´ı steriln´ı potomky, zat´ımco odr˚ udy jednoho druhu si pˇri kˇr´ıˇzen´ı plodnost zachov´avaj´ı?
Molekul´arn´ı biologie, genetika a genomika • Mapov´ an´ı lidsk´ eho genomu Projekt mapov´an´ı genetick´eho k´odu ˇclovˇeka (the Human Genome Project) zaˇcal koncem 80. let 20. stolet´ı. 26. ˇcervna 2000 dva nez´avisle na sobˇe pracuj´ıc´ı vˇedeck´e t´ ymy ze Spojen´ ych st´at˚ u a z Velk´e Brit´anie ozn´amily dokonˇcen´ı mapov´an´ı lidsk´eho genomu. Tento vˇedeck´ y mezn´ık je pˇrirovn´av´an k objevu ˇstˇepen´ı atomu ve fyzice nebo k ch˚ uzi ˇclovˇeka po povrchu Mˇes´ıce.
2
V´ yzkum lidsk´eho genomu vyvol´av´a tak´e obavy. Ameriˇcan´e maj´ı na projekt lidsk´eho genomu rozd´ıln´e n´azory. V ˇcasopise CNN-Time byl zveˇrejnˇen poˇc´atkem ˇcervna 2000 pr˚ uzkum, podle nˇehoˇz 46 procent respondent˚ u oˇcek´av´a nebezpeˇcn´e d˚ usledky v´ yzkumu lidsk´eho genomu. S v´ yzkumem lidsk´eho genomu souvis´ı ˇrada etick´ ych, pr´avn´ıch a soci´aln´ıch ot´azek. Kdo napˇr´ıklad zajist´ı d˚ uvˇernost a ochranu genetick´ ych informac´ı? Jak´ y bude m´ıt dopad na jednotlivce stigma genetick´e odliˇsnosti? Jak´e budou podm´ınky genetick´eho testov´an´ı jednotlivc˚ u? Budou tyto testy omezovat pr´ava geneticky postiˇzen´ ych rodiˇc˚ u na vlastn´ı d´ıtˇe? Co bude povaˇzov´ano za geneticky norm´aln´ı a co za deviaci? Budou bohat´ı lid´e geneticky modifikovat sv´e potomky, aby dos´ahli urˇcit´ ych geneticky podm´ınˇen´ ych vlastnost´ı? Genov´e terapie tak´e vyvol´avaj´ı filozofick´e ot´azky t´ ykaj´ıc´ı se lidsk´e zodpovˇednosti, svobodn´e v˚ ule a genetick´eho determinismu. Bude lidstvo genovou terapi´ı moci modifikovat chov´an´ı lid´ı? Jak se zabr´an´ı zneuˇzit´ı genov´e terapie pro vojensk´e u ´ˇcely? Nakolik bude pˇrijateln´a technologie geneticky modifikovan´ ych lid´ı?
Ekologie, ochrana pˇr´ırody • Pokusy na zv´ıˇ ratech z vˇ edeck´ eho hlediska. Pokusy na zv´ıˇratech, tedy ˇziv´ ych tvorech, jsou prov´adˇeny v masov´em mˇeˇr´ıtku. Vˇetˇsina veˇrejnosti povaˇzuje tyto experiment´aln´ı praktiky za bˇeˇznou souˇc´ast vˇedeck´eho b´ad´an´ı v r˚ uzn´ ych oborech biologie, a zejm´ena v medic´ınˇe. K pokus˚ um a laboratorn´ım test˚ um slouˇz´ı zv´ıˇrata patˇr´ıc´ı z hlediska biologick´eho k r˚ uzn´ ym druh˚ um: myˇsi, krysy (spr´avnˇe potkani), morˇcata, kˇreˇcci, kr´al´ıci, koˇcky, psi, opice (prim´ati) a dalˇs´ı. Ve veterin´arn´ı medic´ınˇe to mohou b´ yt vˇsechny druhy zv´ıˇrat, kter´e jsou pˇredmˇetem veterin´arn´ı p´eˇce.
Termodynamika • Teploty niˇ zˇ s´ı neˇ z absolutn´ı nula. Intuitivn´ı pˇredstava teploty je zaloˇzena na tom, ˇze dvˇe tˇelesa maj´ı stejnou teplotu, pokud si pˇri tepeln´em kontaktu nevymˇen ˇuj´ı ˇz´adn´e teplo. Pojem teploty a tepla tˇesnˇe souvis´ı s pojem energie. Celkov´a energie syst´emu pˇredstavuje urˇcit´e mnoˇzstv´ı jeho vnitˇrn´ıch stav˚ u (mikrostav˚ u). Atomy syst´emu mohou sd´ılet celkovou energii r˚ uzn´ ymi zp˚ usoby, ale pouze jedno rozdˇelen´ı energie se vyskytuje s v´ yznamnou pravdˇepodobnost´ı. Z urˇcit´ ych matematick´ ych a zejm´ena fyzik´aln´ıch d˚ uvod˚ u fyzikov´e pouˇz´ıvaj´ı m´ısto poˇctu mikrostav˚ u logaritmus tohoto poˇctu, kter´ y naz´ yvaj´ı entropie syst´emu. Entropie charakterizuje m´ıru neuspoˇr´adanosti syst´emu. Nikoliv vˇsechny syst´emy maj´ı tu vlastnost, ˇze entropie roste monot´onnˇe se vrz˚ ustem energie. V nˇekter´ ych pˇr´ıpadech dod´an´ım energie poˇcet moˇzn´ ych mikrostav˚ u pro urˇcit´ y rozsah energi´ı poklesne.
Matematika • Stolet´ı polemik o z´ akladech matematiky. Lid´e se vˇetˇsinou domn´ıvaj´ı, ˇze ˇcist´a matematika je statick´a, nemˇenn´a, dokonal´a, absolutnˇe pˇresn´a a absolutnˇe pravdiv´a. Fyzika m˚ uˇze obsahovat doˇcasn´e teorie, ale matematika nikoliv. V 19. a ve 20. stolet´ı se objevila ˇrada polemik o z´akladech matematiky. Vedly se polemiky a spory o tom, jak matematika funguje, co je a co nen´ı pravdiv´e a co je platn´ ym d˚ ukazem. Tyto spory byly nˇekdy velmi v´aˇsniv´e. Matematikov´e zaˇcaly objevovat nˇekter´e v´aˇzn´e rozpory v samotn´ ych principech matematiky. Ou ´plnou formalizaci cel´e matematiky a matematick´e metody myˇslen´ı (dedukce) se pokusil jeden z nejv´ yznamnˇejˇs´ıch nˇemeck´ ych matematik˚ u David Hilbert. Jeho snaha byla zˇrejmˇe nejslavnˇejˇs´ım ne´ uspˇechem matematiky 20. stolet´ı. Jak dok´azal v roce 1931 nˇemeck´ y matematik Kurt G¨ odel, matematick´e myˇslen´ı formalizovat nelze. • Velikost ˇ c´ıseln´ ych mnoˇ zin
3
Velikost ˇc´ıseln´ ych mnoˇzin neodpov´ıd´a naˇsim intuitivn´ım pˇredstav´am. Matematika ukazuje, ˇze probl´em nekoneˇcna je sloˇzitˇejˇs´ı a mnohem zaj´ımavˇejˇs´ı, neˇz si dok´aˇzeme intuitivnˇe pˇredstavit a pˇriv´ad´ı n´as ke skuteˇcnostem, kter´e pˇresahuj´ı naˇse bˇeˇzn´e ch´ap´an´ı. • Banach˚ uv-Tarsk´ eho paradox Banach˚ uv-Tarsk´eho paradox je jeden z nejpodivnˇejˇs´ıch v´ ysledk˚ u, jehoˇz matematikov´e kdy dos´ahli. Ve zjednoduˇsen´em vyj´adˇren´ı Banachova-Tarsk´eho vˇeta tvrd´ı, ˇze plnou kouli lze rozdˇelit na koneˇcnˇe mnoho ˇc´ast´ı, z nichˇz lze sloˇzit dvˇe pln´e koule stejn´e velikosti, jakou mˇela koule p˚ uvodn´ı. Pˇrestoˇze by se mohlo zd´at, ˇze jde o sloˇzit´ y topologick´ y probl´em, lze Banachovu-Tarsk´eho vˇetu dok´azat prostˇrednictv´ım teorie grup, konkr´etnˇe pomoc´ı akce grupy na urˇcit´e mnoˇzinˇe.
Filosofie pˇr´ırodn´ıch vˇed • Realita a souˇ casn´ a fyzika Vˇedeck´ y obraz reality se ˇcasto neshoduje s t´ım, co jako realitu bˇeˇznˇe vn´ım´ame. Vˇedci, filozofov´e i teologov´e si proto nutnˇe pokl´adaj´ı ot´azku, jak´ y je vztah vˇedeck´ ych teori´ı k realitˇe. Co je vlastnˇe realita? Materialistiˇct´ı filozofov´e tvrd´ı, ˇze re´aln´e je to, co existuje nez´avisle na naˇsem vˇedom´ı, na naˇsem pozn´an´ı. Skuteˇcnost stav´ı do protikladu s t´ım, co se n´am jev´ı jako moˇzn´e. Probl´emem reality se filozofie zab´ yv´a jiˇz od antiky. Vznikla r˚ uzn´a pojet´ı reality a na ot´azku reality se vyslovily r˚ uzn´e odpovˇedi.
Kvantov´a mechanika ? Co je to kvantov´ a mechanika. Kvantov´a fyzika donutila fyziky radik´aln´ım zp˚ usobem zmˇenit pˇredstavy o fyzik´aln´ı realitˇe a jevech na jej´ı nejhlubˇs´ı u ´rovni. Zmˇenila klasick´ y koncept polohy, rychlosti, energie a dalˇs´ıch fyzik´aln´ıch veliˇcin a zavedla do popisu jist´ ych fyzik´aln´ıch jev˚ u neurˇcitost a pravdˇepodobnost. Aˇckoliv kvantov´a mechanika vznikla jako n´astroj pro popis abstraktn´ıho svˇeta atom˚ u a element´arn´ıch ˇc´astic, kter´ y je vzd´alen kaˇzdodenn´ı zkuˇsenosti, jej´ı dopad na naˇse ˇzivoty neust´ale roste. Bez kvantov´e mechaniky by zˇrejmˇe nedoˇslo k ohromn´emu rozvoji chemie, biologie a medic´ıny. Bez kvantov´e mechaniky by neexistovala glob´aln´ı ekonomie, kter´a vyuˇz´ıv´a v´ ysledk˚ u revoluce v elektronice a ve v´ ypoˇcetn´ı technice. Vznik kvantov´e mechaniky od z´aklad˚ u zmˇenil n´aˇs svˇet se vˇsemi pˇr´ınosy a riziky vˇedeck´e revoluce. Kvantov´a mechanika vznikla na z´akladˇe experiment´aln´ıch fakt, kter´a nebyla schopna klasick´a fyzika vysvˇetlit: z´aˇren´ı absolutnˇe ˇcern´eho tˇelesa, fotoelektrick´ y jev, ohyb elektron˚ u proch´azej´ıc´ıch ˇstˇerbinou, existence a stabilita atomu, Heisenberg˚ uv princip neurˇcitosti. ? Schr¨ odingerova koˇ cka. V roce 1935 rakousk´ y fyzik Erwin Schr¨ odinger publikoval ˇcl´anek popisuj´ıc´ı koncepˇcn´ı probl´emy kvantov´e mechaniky. Jedn´ım z tˇechto probl´em˚ u je ch´ap´an´ı principu neurˇcitosti, kter´ y autor demonstroval myˇslenkov´ ym pokusem zvan´ ym Schrodingerova koˇcka. Do zapeˇcetˇen´e schr´anky je um´ıstˇena koˇcka a puˇska, kter´a na koˇcku m´ıˇr´ı a vystˇrel´ı, kdyˇz se rozpadne radioaktivn´ı j´adro. Pravdˇepodobnost, ˇze se tak stane je 0,5 (podle kvantov´e teorie nelze tento jev pˇredpovˇedˇet jin´ ym zp˚ usobem, neˇz pomoc´ı teorie pravdˇepodobnosti). ˇ ˇzivou nebo mrtvou. Pˇred otevˇren´ım schr´anky je Kdyˇz se schr´anka otevˇre, najdeme koˇcku bud vˇsak kvantov´ y stav koˇcky smˇes´ı stavu mrtv´e koˇcky a stavu ˇziv´e koˇcky. Tento n´azor mnoz´ı filozofov´e povaˇzuj´ı za zcela nepˇrijateln´ y, protoˇze koˇcka nem˚ uˇze b´ yt nap˚ ul zastˇrelen´a a nap˚ ul nezastˇrelen´a. Jejich n´amitky pramen´ı z toho, ˇze pouˇz´ıvaj´ı klasickou pˇredstavu reality, podle kter´e m´a objekt jednoznaˇcnou historii (svˇetoˇc´aru). Podle kvantov´e mechaniky je tˇreba se na realitu mus´ıme d´ıvat tak, ˇze objekt nem´a jedinou historii, ale vˇsechny moˇzn´e historie. Ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚ u se pravdˇepodobnosti urˇcit´e skupiny histori´ı vz´ajemnˇe zruˇs´ı, ale v nˇekter´ ych pˇr´ıpadech se naopak pravdˇepodobnosti nˇekter´ ych sousedn´ıch histori´ı zesiluj´ı.
4
uv-Podolsk´ eho-Rosen˚ uv paradox. ? Einstein˚ Pˇres veˇsker´ y neuvˇeˇriteln´ y pokrok kvantov´a mechanika na druh´e stranˇe rozpoutala v´aˇsniv´e debaty o sv´e interpretaci a platnosti. Hlavn´ımi protagonisty t´eto debaty byli velc´ı obh´ajci nov´e teorie Niels Bohr a Werner Heisenberg a jej´ı odp˚ urci Albert Einstein a ponˇekud paradoxnˇe Erwin Schr¨odinger. V roce 1935 Albert Einstein a jeho spolupracovn´ıci Boris Podolsky a Nathan Rosen publikovali pr´aci, ve kter´e popsali tˇri hlavn´ı v´ yhrady v˚ uˇci kvantov´e mechanice. Prvn´ı v´ yhradou byl probl´em nelokalizace, kter´ y spoˇc´ıv´a v tom, ˇze ke zmˇenˇe stavu jednoho syst´emu m˚ uˇze doj´ıt v d˚ usledku mˇeˇren´ı jin´eho vzd´alen´eho syst´emu. Albert Einstein a jeho kolegov´e d´ale povaˇzovali za nepˇrijateln´e, aby mˇeˇren´ı jedn´e veliˇciny vyluˇcovalo mˇeˇren´ı druh´e ”komplement´arn´ı” veliˇciny (jako napˇr. souˇcasn´e mˇeˇren´ı hybnosti a polohy). Posledn´ı z´avaˇzn´a v´ yhrada se t´ ykala vnitˇrn´ı n´ahodnosti a nemoˇznosti pˇresn´e predikce jev˚ u. Proto tvrdili, ˇze kvantov´a teorie je nekompletn´ı a v budoucnu bude nahrazena kompletnˇejˇs´ı teori´ı, kter´a bude respektovat omezen´ı rychlosti svˇetla, vˇsechny fyzik´aln´ı veliˇciny budou ˇ kvantov´ m´ıt pˇresnˇe definovan´e hodnoty a teorie umoˇzn´ı u ´plnou pˇredpovˇed ych jev˚ u. Kvantov´a mechanika pˇredpov´ıd´a pro velk´e mnoˇzstv´ı pokus˚ u statistick´e korelace, kter´e jsou vˇetˇs´ı neˇz maxim´aln´ı moˇzn´e korelace, pˇredpov´ıdan´e teoriemi klasick´e povahy. John Bell sestavil nerovnosti, kter´e dokazuj´ı, ˇze korelace mezi urˇcit´ ymi veliˇcinami ve svˇetˇe klasick´e fyziky jsou vˇzdy menˇs´ı neˇz urˇcit´a mez. Pokud by bylo moˇzno kvantovou teorii nahradit nˇejakou klasickou teori´ı, pak by pro kvantov´e experimenty musely b´ yt Bellovy nerovnosti splnˇeny. V roce 1982 Alain Aspect a jeho t´ ym z Institut d’Optique Th´eorique et Apliqu´ee v Paˇr´ıˇzi experiment´alnˇe prok´azali, ˇze Bellovy nerovnosti v kvantov´em svˇetˇe nejsou splnˇeny. Tento experiment ˇ adn´a klasick´a teorie tedy nen´ı byl jedn´ım z ˇrady experiment˚ u prov´adˇen´ ych po dobu asi 20 let. Z´ schopna vysvˇetlit obˇcas vysok´e korelace pˇredpov´ıdan´e kvantovou mechanikou.
Vˇeda a v´ıra v Boha • Co m˚ uˇ ze vˇ edˇ et B˚ uh. ˇ e kˇresˇtansk´e akademie Universum byl publikov´an ˇcl´anek ˇreditele Vatik´ansk´e obV ˇcasopise Cesk´ ˇ servatoˇre George V. Coynea, SJ v pˇrekladu Karla Sprunka pod n´azvem ”Co vˇedˇel B˚ uh”. Autor ˇcl´anku ukazuje, ˇze k vysvˇetlen´ı vesm´ıru Boha nepotˇrebujeme. Tvrd´ı, ˇze pokud nˇekdo nedok´aˇze pozorovan´e skuteˇcnosti a jevy vysvˇetlit a uˇzije k jejich vysvˇetlen´ı ”Boha mezer”, obrac´ı se k modle podobn´e zlat´emu teleti, o nˇemˇz vypr´av´ı Bible. • Nauka o stvoˇ ren´ı (kreacionismus). Kreacionismus (nauka o stvoˇren´ı) tvrd´ı, ˇze svˇet a lidstvo bylo napl´anov´ano a stvoˇreno Bohem a existuje za urˇcit´ ym u ´ˇcelem. V tomto r´amci se vyskytuj´ı znaˇcnˇe rozd´ıln´e n´azory: od zast´anc˚ u n´ahl´eho stvoˇren´ı (v doslovn´em ch´ap´an´ı stvoˇren´ı svˇeta podle Bible, v ˇsesti dnech nejv´ yˇse pˇred 10 tis´ıci lety), pˇres n´azor, ˇze svoˇren´ı probˇehlo v delˇs´ım ˇcasov´em obdob´ı (i miliony let), aˇz po moˇznost pˇripuˇstˇen´ı evoluce jako moˇzn´eho mechanismu stvoˇren´ı. Argumenty nauky o stvoˇren´ı se op´ıraj´ı pˇredevˇs´ım o snahy vyvr´atit Darwinovu evoluˇcn´ı teorii. Vyvr´acen´ı jak´ekoliv vˇedeck´e teorie ovˇsem nen´ı potvrzen´ım teorie jin´e. Na druh´e stranˇe d˚ ukazy nauky o stvoˇren´ı nejsou vnitˇrnˇe konsistentn´ı a nejsou koherentn´ı s pˇr´ırodovˇedeck´ ym pozn´an´ım.
Vˇeda a spoleˇcnost ? Vˇ edci a jejich zodpovˇ ednost V souˇcasn´e dobˇe prob´ıhaj´ı v´aˇsniv´e diskuse o moˇzn´em nebezpeˇc´ı zneuˇzit´ı klonov´an´ı lidsk´ ych embryon´aln´ıch kmenov´ ych bunˇek. Zejm´ena kˇresˇtan´e kladou etick´e a mor´aln´ı ot´azky opr´avnˇenosti takov´ ych experiment˚ u. M˚ uˇze spoleˇcnost omezovat svobodu vˇedeck´eho b´ad´an´ı? Do jak´e m´ıry jsou vˇedci zodpovˇedni za pouˇzit´ı vˇedeck´ ych objev˚ u? Je mor´aln´ı, aby se vˇedci pod´ıleli na objevech, kter´e mohou b´ yt zneuˇzity nebo ke zneuˇzit´ı pˇr´ımo vyb´ızej´ı? Pokus´ıme se pˇribl´ıˇzit tyto z´avaˇzn´e ot´azky na
5
pˇr´ıkladu v´ yvoje atomov´e bomby a d˚ usledk˚ u jadern´eho zbrojen´ı. • Glob´ aln´ı probl´ emy lidstva Podle odhad˚ u Organizace spojen´ ych n´arod˚ u pro v´ yˇzivu a zemˇedˇelstv´ı FAO (the UN Food and Agriculture Organisation) trp´ı asi 800 mili´on˚ u lid´ı hladem a podv´ yˇzivou. Podle odhad˚ u Svˇetov´e zdravotnick´e organizace WHO (the World Health Organization) um´ır´ a roˇcnˇe 3,2 mili´on˚ u batolat a dˇet´ı na pr˚ ujmov´a onemocnˇen´ı, kter´a jsou zp˚ usobena biologick´ ymi patogeny v pitn´e vodˇe a v potravin´ach. Dva mili´ony lid´ı um´ır´a roˇcnˇe na mal´arii a v´ıce neˇz 2 miliardy lid´ı jsou ohroˇzeny infekˇcn´ımi chorobami z vody. Podle informac´ı Populaˇcn´ıho fondu Organizace spojen´ ych n´arod˚ u je r˚ ust populace rychlejˇs´ı, neˇz se pˇredpokl´adalo. Pokud nebudou provedena u ´ˇcinn´a populaˇcn´ı omezen´ı, na konci 21. stolet´ı bude na Zemi ˇz´ıt asi 14 miliard lid´ı. Odhaduje se, ˇze Zemˇe bude schopna uˇzivit pouze 10 miliard lid´ı. Pades´ at nejchudˇs´ıch zem´ı tvoˇr´ı jednu pˇetinu celkov´e svˇetov´e populace, ale pod´ıl´ı se m´enˇe neˇz 2 procenty na glob´aln´ım zisku a tento pod´ıl se bude d´ale sniˇzovat. Odhaduje se, ˇze v´ıce neˇz 1,1 miliardy lid´ı v rozvojov´ ych zem´ıch m´a pˇr´ıjem jen kolem jednoho dolaru dennˇe. Za posledn´ıch 30 let se rozd´ıl mezi nejbohatˇs´ımi a nejchudˇs´ımi zemˇemi svˇeta zdvojn´asobil a st´ale se zvˇetˇsuje. Pˇritom lidsk´a b´ıda z´ısk´av´a ˇzenskou tv´aˇr: z 1,3 miliardy lid´ı ˇzij´ıc´ıch v chudobˇe tvoˇr´ı 70 procent ˇzeny. Rostouc´ı poˇcet obyvatel a prohlubuj´ıc´ı se chudoba vyvol´avaj´ı st´ale vˇetˇs´ı tlak na vl´ady tˇechto zem´ı a vytv´aˇrej´ı prostˇred´ı pro budouc´ı konflikty uvnitˇr tˇechto st´at˚ u a mezi st´aty. B´an ˇsk´ yu ´ˇrad ve Washingtonu v roce 1993 odhadl, ˇze z´asoby mˇedi vystaˇc´ı na 33 let, zlata na 21 let, olova na 19 let, zinku na 20 let, c´ınu na 40 let, niklu na 57 let, manganu na 39 let, rtuti na 43 let a stˇr´ıbra na 19 let. Konec obdob´ı z´asob fosiln´ıch paliv, jako je ropa, zemn´ı plyn a uhl´ı, lze jiˇz pˇredv´ıdat. Pˇritom z´avaˇzn´ ym klimatick´ ym zmˇen´am lze zabr´anit pouze drastick´ ym omezen´ım spotˇreby energie. Ukazuje se jako nutnost pro zachov´an´ı ˇzivota na Zemi sn´ıˇzit spotˇrebu energie v pˇr´ıˇst´ıch dvaceti letech o polovinu. V nejbliˇzˇs´ıch desetilet´ıch je nutn´e oˇcek´avat naprost´ y kolaps silniˇcn´ı dopravy zaloˇzen´e na vozidlech s benz´ınov´ ymi a naftov´ ymi motory kv˚ uli vyˇcerp´an´ı z´asob ropy. Existuj´ı snahy vyuˇz´ıt nov´e zdroje pohonu vozidel, jako je odpadn´ı bioplyn a bionafta. Produkce tˇechto paliv ale z´avis´ı na zemˇedˇelsk´e produkci. Velmi z´avaˇzn´ ym probl´emem vˇsech vyspˇel´ ych pr˚ umyslov´ ych zem´ı svˇeta jsou odpady, jejich skladov´an´ı a likvidace. Civilizace se velmi rychle bl´ıˇz´ı k okamˇziku, kdy z´asoby nerostn´ ych surovin budou zcela vyˇcerp´any a odpady budou vyˇzadovat v´ıce p˚ udy, vody a vzduchu a energie. Tak´e takov´ y je svˇet v prvn´ım desetilet´ı 21. stolet´ı. • Glob´ aln´ı zmˇ eny klimatu a Spojen´ e st´ aty americk´ e Americk´a vl´ada tvrd´ı, ˇze splnˇen´ı z´avazk˚ u Kyotsk´eho protokolu bude ne´ umˇernˇe drah´e a v´aˇznˇe ohroz´ı americk´e hospod´aˇrstv´ı. Podle spoleˇcn´e zpr´avy Tellus Institute a Unie angaˇzovan´ ych vˇedc˚ u UCS (the Union of Concerned Scientists) Spojen´e st´aty americk´e mohou v´ yraznˇe omezit produkci sklen´ıkov´ ych plyn˚ u, aniˇz americk´emu hospod´aˇrstv´ı vzniknou v´ yraznˇejˇs´ı n´aklady. Odp˚ urci tohoto kroku ignoruj´ı potenci´alnˇe znaˇcn´e ekonomick´e ztr´aty zp˚ usoben´e klimatick´ ymi zmˇenami a fakt, ˇze glob´aln´ı oteplov´an´ı povede k ˇcetn´ ym spoleˇcensk´ ym, demografick´ ym pˇresun˚ um, kter´e nelze snadno zahrnout do nˇejak´eho ekonomick´eho modelu. Podle ˇrady studi´ı americk´e Unie angaˇzovan´ ych vˇedc˚ u the Union of Concerned Scientists a Mezivl´adn´ıho panelu o zmˇen´ach klimatu (IPCC, the Intergovermental Panel on Climate Change) jsou glob´aln´ı zmˇeny klimatu vˇedecky potvrzen´ ym faktem. Historick´e z´aznamy dokazuj´ı, ˇze glob´aln´ı klima se za posledn´ıch sto let jiˇz zmˇenilo. Nemˇen´ı se pouze dlouhodob´e pr˚ umˇery, ale objevuj´ı se tak´e kr´atkodob´e meziroˇcn´ı variace a kr´atkodob´e variace v desetilet´ıch. Pozorov´any jsou vzr˚ ust glob´aln´ı stˇredn´ı teploty povrchu Zemˇe od poˇc´atku 20. stolet´ı, trval´ y trend tohoto oteplov´an´ı, zmˇeny mnoˇzstv´ı atmosf´erick´ ych sr´aˇzek, vzr˚ ust ˇcetnosti a intenzity extr´emn´ıch sr´aˇzkov´ ych jev˚ u (povodnˇe, sucha), znateln´e t´an´ı ledovc˚ u v nepol´arn´ıch oblastech, vzr˚ ust hladiny moˇr´ı a oce´an˚ u a ˇcastˇejˇs´ı a
6
intenzivnˇejˇs´ı klimatick´ y jev El Niˇ no. • Rozhovor s mazoˇ zravcem Je jen tˇeˇzko uvˇeˇriteln´e, ˇze pˇres veˇsker´e pokroky vˇedy a technologie, pˇres veˇsker´a nevyvratiteln´a fakta, pˇres veˇsker´ y rozvoj mor´aln´ıch a etick´ ych z´asad a pˇres vysokou inteligenci dosud mezi n´ami ˇzije - masoˇ zrav´ yˇ clovˇ ek - tvor, jemuˇz nevad´ı gigantick´e zab´ıjen´ı zv´ıˇrat, kv˚ uli jejichˇz chovu je ohroˇzena samotn´ a existence ˇzivota na Zemi. Nelze pochopit, jak pouze kv˚ uli sv´emu zvrhl´emu potˇeˇsen´ı je tento tvor schopen kaˇzd´ ym rokem vym´ ytit nejm´enˇe jedno procento p˚ uvodn´ı rozlohy deˇstn´ ych prales˚ u ve Stˇredn´ı a Jiˇzn´ı Americe, vyvraˇzdit kaˇzd´ ym rokem nˇekolik mili´on˚ u nevinn´ ych zv´ıˇrat a pˇremˇenit p˚ uvodnˇe u ´rodn´e oblasti v praˇsnou a kamenitou pouˇsˇt. Co ho k tomu vede? Uvˇedomuje si v˚ ubec, co ˇcin´ı? Pokud ano, jak´ ymi argumenty se h´aj´ı? Je ochoten obˇetovat ˇzivoty sv´ ych bliˇzn´ıch, kteˇr´ı v zem´ıch ”tˇret´ıho svˇeta” um´ıraj´ı hlady, jen proto, aby mˇel dennˇe na tal´ıˇri kus masa? Nech´av´ a ho klidn´ ym ˇrev vydˇeˇsen´ ych zv´ıˇrat veden´ ych na por´aˇzku? Odkud bere sv´e pˇresvˇedˇcen´ı, ˇze se ho tyto skuteˇcnosti net´ ykaj´ı? Na tyto a ˇradu dalˇs´ıch ot´azek se bude masoˇzrav´eho ˇclovˇeka pt´at spoluautorka tohoto semin´aˇre Ilona Gonov´ a, ml.. A jak ji nˇekteˇr´ı z n´as zn´ame, pronikne aˇz k samotn´emu j´adru vˇeci... ? Pr´ avo na d˚ ustojn´ e um´ır´ an´ı a d˚ ustojnou smrt Lid´e na konci sv´eho ˇzivota, aˇt uˇz kv˚ uli sv´emu st´aˇr´ı nebo nemocem, maj´ı pr´avo na d˚ ustojn´e um´ır´an´ı. Zneklidnˇen´ı pˇr´ıbuzn´ı hledaj´ı ˇreˇsen´ı zpravidla tehdy, kdyˇz se jich zprostˇredkovanˇe dot´ yk´a hrozba smrti. Kladou si ot´azku, kde by mˇel jejich pˇr´ıbuzn´ y ”doˇz´ıt sv´e dny” tak, aby proˇz´ıval pocit bezpeˇc´ı, mˇel soci´aln´ı a l´ekaˇrsk´e z´azem´ı a zejm´ena aby mˇel emotivn´ı podporu. Pokud tˇeˇzce nemocn´emu nebo star´emu um´ıraj´ıc´ımu ˇclovˇeku nem˚ uˇze medic´ına pomoci, mˇela by mu zajistit tu nejlepˇs´ı moˇznou p´eˇci. L´ekaˇri dobˇre vˇed´ı, ˇze tzv. ”v´ıtˇezn´a medic´ına” m´a sv´e meze. Pak nezb´ yv´a nic jin´eho, neˇz pˇrijmout alternativu u ´tˇeˇsn´e (paliativn´ı) medic´ıny. V souvislosti s nel´eˇciteln´ ymi nemocemi a nesnesiteln´ ym utrpen´ım nemocn´ ych vyvst´av´a st´ale diskutovan´a ot´azka pr´ava na u ´trpnou smrt. M´ame pr´avo nechat nel´eˇciteln´eho ˇclovˇeka nesnesitelnˇe trpˇet bez jak´ekoliv nadˇeje? M´ame vˇsak naopak pr´avo vyplnit jeho zoufalou ˇz´adost a jeho neutˇeˇsiteln´e utrpen´ı ukonˇcit? • Drogy a ml´ adeˇ z. Proˇ c? Kdyˇz se rodiˇce dov´ıdaj´ı, ˇze jejich d´ıtˇe bere drogy, vˇetˇsinou nevˇed´ı, co dˇelat, nebo reaguj´ı naprosto neuv´aˇzenˇe. Spoleˇcnost si pˇres veˇsker´e z´akony nedok´aˇze s drogami poradit. Proˇc mlad´ı lid´e berou drogy? Co je jejich motivac´ı? Zvˇedavost? Prestiˇz ve skupinˇe vrstevn´ık˚ u a snaha vyniknout? Snaha ˇ odliˇsit se od svˇeta dospˇel´ ych? Vlastn´ı ˇzivotn´ı cesta? Nˇejak´ y protest? Motivace a inspirace? Zivotn´ ı styl? Obyˇcejn´a nuda? Pˇr´ıleˇzitost? Lze v˚ ubec probl´em drog nˇejak u ´ˇcinnˇe ˇreˇsit? Proˇc je p˚ usoben´ı protidrogov´ ych st´atn´ıch pracovn´ık˚ u ne´ uˇcinn´e? Proˇc je ne´ uˇcinn´e p˚ usoben´ı uˇcitel˚ u stˇredn´ıch ˇskol? Rozum´ıme mlad´e generaci? Chceme j´ı v˚ ubec rozumˇet?
Alternativn´ı vˇedy a pavˇedy Historie a souˇcasnost: Extr´emismus a terorismus. • Nˇ emeck´ y nacismus Temnou kapitolou svˇetov´ ych dˇejin byl nˇemeck´ y nacismus. Pˇrestoˇze od konce 2. svˇetov´e v´alky uplynuje t´emˇeˇr 60 let, nacistick´a ideologie mezi urˇcit´ ymi skupinkami ml´adeˇze m´a st´ale vˇetˇs´ı oblibu. Spoleˇcn´ ym jmenovatelem vˇsech tˇechto neonacistick´ ych skupin je zoufal´a neznalost toho, ˇc´ım nˇemeck´ y nacismus skuteˇcnˇe byl.
2
Principy debaty
? Kaˇ zd´ y m´ a pr´ avo vyslovit sv˚ uj n´ azor. Kdyˇz vˇsak sv˚ uj n´azor vyslovujete, snaˇzte se hovoˇrit jasnˇe, srozumitelnˇe, logicky a kr´atce. Nejsme
7
v parlamentu, kde poslanci s oblibou hovoˇr´ı nˇekolik hodin, aniˇz je kdokoliv poslouch´a. Nejsme ani demagovov´e nebo v˚ udci lidu, abychom nˇekomu vtloukali do hlavy sv´e n´azory. ? Kaˇ zd´ y m´ a pr´ avo nerozumˇ et, nevˇ edˇ et, zm´ ylit se nebo dˇ elat chyby. Nikdo z n´as nem˚ uˇze rozumˇet vˇsemu, nikdo nem˚ uˇze vˇedˇet vˇsechno. Kaˇzd´ y se m˚ uˇze dopustit omylu nebo chyby. Mˇejte odvahu se ke sv´emu omylu veˇrejnˇe pˇriznat. Nezmˇeˇsn ˇujte n´azor jin´eho, protoˇze kdykoliv se m˚ uˇzete ocitnout na jeho m´ıstˇe. ? Neberte se pˇ r´ıliˇ s v´ aˇ znˇ e. Nevedeme n´azorovou z´akopovou v´alku, ani se nesn´aˇz´ıme jeden druh´eho pˇrev´alcovat sv´ ymi n´azory. Naopak, naˇs´ım c´ılem je vz´ajemnˇe se pochopit. Trocha humoru proto nikdy nem˚ uˇze ˇskodit. ? Nejhlubˇ s´ı pˇ resvˇ edˇ cen´ı o vlastn´ı pravdivosti sv´ eho n´ azoru jeˇ stˇ e neznamen´ a, ˇ ze je skuteˇ cnˇ e pravdiv´ y. Moˇzn´a skuteˇcnˇe m´ate pravdu. Pokud ji vˇsak nikdo nech´ape, hledejte nejprve chybu v sobˇe a pak ˇ na argumenty teprve v druh´ ych. V´ıce naslouchejte neˇz mluvte. Peˇclivˇe si promyslete odpovˇed ostatn´ıch. ˇ uraˇzeni a znechuceni t´ım, ˇze vaˇsi geni´aln´ı teorii nikdo nepˇrijme. Moˇzn´a jste se Nebudte nevyj´adˇrili dostateˇcnˇe srozumitelnˇe. Moˇzn´a vaˇsi posluchaˇci nebyli dostateˇcnˇe pˇripraveni. Koneˇcnˇe nelze vylouˇcit moˇznost, ˇze vaˇse teorie je naprost´ y nesmysl nebo je naopak pˇr´ıliˇs geni´aln´ı na to, aby ji ostatn´ı ihned pochopili. ? Nenechte se strhnout emocemi. Nesouhlas s vaˇs´ım n´azorem neznamen´a u ´tok proti v´am osobnˇe. Pokud si chcete z debaty skuteˇcnˇe nˇeco odn´est, nenechte se zaslepit sv´ ymi emocemi, kter´e zatemˇ nuj´ı rozum.
3
Jiˇ z probran´ a t´ emata Astrofyzika a astronomie
• Olbers˚ uv fotometrick´ y paradox. Jedna z n´amitek proti nekoneˇcn´emu statick´emu vesm´ıru se obvykle pˇripisuje nˇemeck´emu filozofovi Heinrichu Olbersovi, kter´ y o tomto probl´emu psal v roce 1823. Dnes ji naz´ yv´ame Olbersov´ ym fotometrick´ ym paradoxem, ikdyˇz nebyl zdaleka prvn´ı, kdo si probl´emu povˇsiml. Proˇc noˇcn´ı obloha nen´ı stejnomˇernˇe jasn´a jako povrch Slunce? Pokud vesm´ır obsahuje nekoneˇcnˇe mnoho hvˇezd, mˇeli bychom v kaˇzd´em smˇeru pozorovat z´aˇren´ı z nˇekter´e hvˇezdy. Jestliˇze by Slunce bylo dvojn´asobnˇe vzd´aleno neˇz je nyn´ı, pˇrij´ımaly bychom 1/4 p˚ uvodn´ıho mnoˇzstv´ı foton˚ u, ale souˇcasnˇe by u ´hlov´ y pr˚ umˇer Slunce klesl na 1/4 p˚ uvodn´ıho pr˚ umˇeru. Intenzita z´aˇren´ı v dan´e ploˇse tedy z˚ ust´av´a konstantn´ı. Pokud pˇredpokl´ad´ame nekoneˇcnˇe mnoho hvˇezd ve vesm´ıru, kaˇzd´ y prostorov´ y u ´hel oblohy bude obsahovat alespoˇ n jednu hvˇezdu a proto cel´a obloha by mˇela z´aˇrit jako povrch Slunce. Tuto skuteˇcnost bychom pak mohli vyj´adˇrit tak, ˇze ˇzijeme uvnitˇr dutiny absolutnˇe ˇcern´eho tˇelesa s termodynamickou teplotou asi 6 tis´ıc stupˇ n˚ u Kelvina. • Probl´ em sluneˇ cn´ıch neutrin. Jadern´e reakce ve sluneˇcn´ım j´adru vytv´aˇrej´ı mohutn´ y proud neutrin. Tato neutrina lze na Zemi detekovat prostˇrednictv´ım obrovsk´ ych podzemn´ıch detektor˚ u. Mˇeˇren´ı toku neutrin by mˇelo souhlasit s teoretick´ ymi v´ ypoˇcty, kter´e jsou zaloˇzeny na z´akladˇe teoretick´ ych pˇredstav o Slunci a na z´akladˇe standardn´ıho modelu fyziky ˇc´astic. Tok sluneˇcn´ıch neutrin vˇsak dosahuje zhruba poloviny oˇcek´avan´eho toku podle teorie. Tento rozpor je j´adrem probl´emu sluneˇcn´ıch neutrin. Pro ˇreˇsen´ı probl´emu sluneˇcn´ıch neutrin bylo navrˇzena ˇrada hypot´ez, z nichˇz dvˇe byly povaˇzov´any za pravdˇepodobn´e. Jedna z hypot´ez tvrdila, ˇze teplota sluneˇcn´ıho j´adra je ponˇekud niˇzˇs´ı, neˇz modely
8
sluneˇcn´ıho nitra pˇredpokl´adaj´ı. Druh´a hypot´eza tvrdila, ˇze nˇejak´ y fyzik´aln´ı jev p˚ usob´ı na zmˇenu toku neutrin bˇehem jejich letu od Slunce k Zemi. T´ımto fyzik´aln´ım jevem by mohla b´ yt oscilace neutrin mezi sv´ ymi tˇremi typy (elektronov´e, mionov´e a tauonov´e neutrino). Detektory neutrin jsou schopny detekovat pouze elektronov´a neutrina. V ˇcervnu 2001 Neutrinov´a observatoˇr v Sudbury SNO svoj´ı anal´ yzou dat potvrdila, ˇze neutrina ˇ sen´ım probl´emu sluneˇcn´ıch neutrin m˚ skuteˇcnˇe osciluj´ı z jednoho typu do druh´eho. Reˇ uˇze b´ yt oscilace elektronov´ ych neutrin, kter´a poch´azej´ı z rozpadu atom˚ u b´oru B-8 v j´adru Slunce a ˇc´asteˇcnˇe se pˇremˇen ˇuj´ı v mionov´a neutrina. • Temn´ a hmota ve vesm´ıru. Temn´a hmota je hypotetick´a nesv´ıt´ıc´ı substance, kter´a se nach´az´ı mezi galaxiemi ve vesm´ıru a ovlivˇ nuje jejich rotaci. Jedn´ım z probl´em˚ u souˇcasn´e kosmologie je rozhodnout mezi otevˇren´ ym a uzavˇren´ ym modelem vesm´ıru. Proto se studuj´ı rozs´ahl´e struktury ve vesm´ıru, jako jsou galaxie, hvˇezdokupy a kupy galaxi´ı. Aby bylo moˇzno mezi obˇema modely rozhodnout, zjiˇsˇtuje se, jak´a je pr˚ umˇern´ a hustota hmoty ve vesm´ıru a zda je menˇs´ı nebo vˇetˇs´ı neˇz kritick´a hustota. Existuje nˇekolik r˚ uzn´ ych hypot´ez vysvˇetluj´ıc´ıch temnou hmotu, ale ˇz´adn´a z nich nen´ı dosud dostateˇcnˇe potvrzena pozorov´an´ım nebo teori´ı. Temnou hmotou m˚ uˇze b´ yt norm´aln´ı (baryonn´ı) hmota, kter´a je skryta naˇsemu pozorov´an´ı, jako jsou r´adiov´e galaxie, infraˇcerven´ı trpasl´ıci, ˇcern´ı trpasl´ıci, neutronov´e hvˇezdy a ˇcern´e d´ıry. Temnou hmotu mohou pˇredstavovat neutrina s nenulovou klidovou hmotnost´ı. Koneˇcnˇe temnou hmotou mohou b´ yt ”exotick´e” ˇc´astice s nenulovou klidovou hmotnost´ı.
Vˇeda a spoleˇcnost • J´ a a McDonald’s... Spoluautorka tohoto semin´aˇre, se ned´avno rozhodla protestovat proti podle jej´ıho n´azoru nekal´e ˇcinnosti spoleˇcnosti McDonald’s. Je vˇseobecnˇe zn´amo, ˇze ˇc´ast hovˇez´ıho masa, pouˇzit´eho v hamburgerech spoleˇcnosti McDonald’s, poch´az´ı z levn´eho hovˇez´ıho dobytka, dov´aˇzen´eho z oblast´ı brazilsk´ ych deˇstn´ ych prales˚ u. V d˚ usledku chovu dobytka v tˇechto pralesech doch´az´ı k nen´avratn´emu niˇcen´ı porostu deˇstn´ ych prales˚ u a t´ım k ohroˇzov´an´ı glob´aln´ıho klimatu Zemˇe.
Molekul´arn´ı biologie, genetika a genomika • Klonov´ an´ı lidsk´ ych embryon´ aln´ıch kmenov´ ych bunˇ ek V prosinci 1998 spoleˇcnost Advanced Cell Technology, Inc. ozn´amila u ´spˇeˇsn´ y v´ yvoj metody pro produkci primitivn´ıch lidsk´ ych embryon´aln´ıch kmenov´ ych bunˇek pomoc´ı technologie pˇrenosu j´adra (klonov´an´ı). Metoda je zaloˇzena na spojen´ı lidsk´e somatick´e buˇ nky s vajeˇcnou buˇ nkou hovˇez´ıho dobytka, z n´ıˇz bylo odstranˇeno j´adro. Metoda umoˇzn ˇuje neomezenou produkci lidsk´ ych kmenov´ ych bunˇek pro medic´ınu transplantac´ı org´an˚ u. Proti v´ yzkumu kmenov´ ych bunˇek a proti genov´ ym manipulac´ım se stav´ı pˇredevˇs´ım r˚ uzn´ a n´aboˇzensk´a sdruˇzen´ı. Mnoz´ı kˇresˇtan´e povaˇzuj´ı genov´e manipulace za z´asahy do Boˇz´ıho stvoˇren´ı a spatˇruj´ı v nich ohroˇzen´ı samotn´e podstaty ˇclovˇeka. Nˇekteˇr´ı lid´e odm´ıtaj´ı genov´e manipulace kv˚ uli moˇzn´emu zneuˇzit´ı v neprospˇech ˇclovˇeka a poukazuj´ı na r˚ uzn´a nebezpeˇc´ı a na etick´a a mor´aln´ı hlediska. • Vznik ˇ zivota na Zemi. Vznik ˇzivota na planetˇe Zemi nen´ı dosud uspokojivˇe vysvˇetlen. Jednou z moˇzn´ ych vˇedeck´ ych teori´ı o p˚ uvodu ˇzivota je evoluˇcn´ı abiogeneze, jej´ıˇz z´aklady poloˇzil Alexandr Oparin. Experimenty prok´azaly, ˇze aminokyseliny a jednoduch´e b´ılkoviny, purinov´e a pyrimidinov´e b´aze, nˇekter´e enzymy a dalˇs´ı molekul´arnˇe biologick´e komponenty mohou vznikat abiotickou cestou. V souˇcasn´e dobˇe existuje nˇekolik odliˇsn´ ych vˇedeck´ ych teori´ı pro vznik sloˇzit´ ych organick´ ych l´atek bez pˇr´ıtomnost ˇzivota. Jedn´ım ze z´asadn´ıch probl´em˚ u vˇsech teori´ı vzniku ˇzivota je princip, j´ımˇz jednoduch´e organick´e slouˇceniny vytvoˇrily buˇ nky, tedy jak se neˇziv´a l´atka stala ˇziv´ ym organismem.
9
Kromˇe vˇedeck´ ych teori´ı existuje ˇrada teori´ı nezaloˇzen´ ych na vˇedeck´ ych principech. Jednou z tˇechto teori´ı je kreacionismus, podle nˇehoˇz ˇzivot byl stejnˇe jako vesm´ır stvoˇren inteligentn´ım Bohem, protoˇze jedinˇe B˚ uh m˚ uˇze neˇziv´e hmotˇe d´at organizaci, strukturu, ˇr´ad a zejm´ena ˇzivot.
Alternativn´ı vˇedy a pavˇedy • Psychotronika Psychotroniku jej´ı zast´anci definuj´ı jako vˇedu, kter´a se zab´ yv´a jevy spojen´ ymi s psychick´ ymi procesy (psych´e = duˇse doprov´azen´ ymi energetick´ ym projevem (tron, souˇc´ ast slova elektron jako ˇc´ astice nesouc´ı energii). V ˇsirˇs´ım kontextu psychotroniku definuj´ı jako ovl´adnut´ı a pochopen´ı mohutnosti sv´e duˇse (psych´e = duˇse, tr´ on = vl´ ada, moc) z pohledu nalezen´ı spr´avn´eho m´ısta a postaven´ı v ˇzivotˇe. Co je obsahem psychotroniky? Jak´e pouˇz´ıv´a metody v´ yzkumu? M˚ uˇze b´ yt psychotronika povaˇzov´ana za vˇedu? ? Astrologie. ”Lid´e vˇeˇr´ı tomu, ˇcemu vˇeˇrit chtˇej´ı. Vezmˇeme si napˇr´ıklad rozkvˇet astrologie. Astronomov´e, kteˇr´ı by toho pochopitelnˇe mˇeli o hvˇezd´ ach vˇedˇet v´ıc neˇz vˇsichni ostatn´ı lid´e dohromady, tvrd´ı, ˇze hvˇezdy na n´ as kaˇslou. Jsou to obrovsk´e koule rozˇzhaven´ych plyn˚ u, kter´e v´ıˇr´ı od zaˇca ´tku svˇeta, a jejich souvislost s naˇs´ım osudem je rozhodnˇe daleko menˇs´ı neˇz slupka od ban´ anu, na kter´e m˚ uˇze nˇekdo uklouznout a zlomit si nohu. Jenˇze slupky od ban´ an˚ u nikoho nezaj´ımaj´ı, kdeˇzto i seri´ ozn´ı ˇcasopisy otiskuj´ı astrologick´e horoskopy a existuj´ı dokonce mrˇ nav´e kapesn´ı poˇc´ıtaˇce, kter´ych se lze pˇred transakc´ı na burze zeptat, jestli j´ı budou hvˇezdy naklonˇeny. Ten, kdo hl´ as´ a, ˇze ovocn´ a slupka m˚ uˇze m´ıt na osud ˇclovˇeka vˇetˇs´ı vliv neˇz vˇsechny planety a hvˇezdy dohromady, nebude vyslyˇsen. Kdosi se narodil, protoˇze jeho rodiˇc, abych tak ˇrekl, vˇcas necouvl, a pr´ avˇe proto se stal rodiˇcem. Kdyˇz rodiˇcka zjistila, co se stalo, zaˇcala polykat chinin a sk´ akat z almary na zem, ale nˇejak to nepomohlo. A ten kdosi pˇrece jen pˇriˇsel na svˇet, vystudoval nˇejakou ˇskolu a tedˇ prod´ av´ a v obchodˇe ˇsle nebo u ´ˇraduje na poˇstˇe ˇci na magistr´ atˇe. Najednou se dozv´ı, ˇze je vˇsechno jinak. Planety vytvoˇrily zvl´ aˇstn´ı konfiguraci, znamen´ı zvˇerokruhu se dlouho bedlivˇe a vytrvale skl´ adala do urˇcit´eho vzoru, jedna polovina nebes se domluvila s druhou jen proto, aby mohl vzniknout on a postavit se za pult nebo sedˇet v kancel´ aˇri. To ˇclovˇeka vskutku povzbud´ı na duchu. Toˇc´ı se kolem nˇej cel´y vesm´ır, i kdyˇz mu nen´ı naklonˇen, i kdyˇz hvˇezdy zaujmou takov´e postaven´ı, ˇze v´yrobce zbankrotuje a on kv˚ uli tomu pˇrijde o m´ısto, je to pˇrece jen pˇr´ıjemnˇejˇs´ı neˇz vˇedˇet, ˇze na nˇeho hvˇezdy kaˇslou a do jak´e m´ıry se o nˇeho staraj´ı. Vymluv mu to souˇcasnˇe se zpr´ avou o sympatii, jakou ho obdaˇruje kaktus v kvˇetin´ aˇci na oknˇe, a co mu zbude? Bos´ a uboh´ a hol´ a pustina a beznadˇejn´e zoufalstv´ı.” Tak pravil profesor Tarantoga... (Stanislav Lem: M´ır na Zemi. Mlad´a Fronta, Praha 1989)
10
