Prˇedmluva Je pravda, že velký třesk vzešel z nekonečně malého bodu, z něhož vytrysklo úplně všechno? Je pravda, že mezi elementárními částicemi, které se objevily při velkém třesku, mají některé za úkol existovat a jiné umožnit jim existenci? Proč jsou některé atomy tak hojné a jiné tak vzácné? Jak to přijde, že mezi vznikem prvních hvězd a vznikem Slunce uběhly dvě třetiny existence vesmíru? Je pravda, že Země, Slunce a Měsíc jsou ze stejné látky? Proč se na Zemi vyskytuje zlato, přestože je sluneční soustava příliš malá, aby je dokázala vytvořit? Proč je logické, že jsme utvořeni převážně z uhlíku a vody a dýcháme kyslík? Proč je mezi molekulami, z nichž se skládá DNA, a DNA samotnou tak obrovský rozdíl ve složitosti? Natolik velký, až se někteří pošetile domnívají, že by život mohl mít mimozemský původ? Jaká je vývojová linie savců, která dospěla až ke vzniku člověka? 7
Kdo byli doopravdy neandertálci? A vyhubili jsme je? Kdy se objevily rozdíly mezi lidmi, které je dnes dělí na blondýny a brunety či na černé, bílé a žluté? Jak se zrodilo zemědělství a chov dobytka? Proč se rozvinulo náhle a všude téměř zároveň před 10 000 lety, ačkoli Homo sapiens existuje možná už 190 000 let? Jakým procesem změn jsme dospěli od primitivního života k civilizaci? Jak a z jaké potřeby se zrodilo písmo? Proč jsou náboženství především modely života ve společnosti? Kdy a jak se objevil monoteismus? Nejsem vědec, chybí mi matematické nadání, na rovnice a veškerý vědecký žargon mám alergii, a přesto jsem čtyřicet let hledal na všechny tyhle a stovky dalších otázek odpověď, která by byla srozumitelná a zároveň dostatečná. Neboť přestože jsem se nemohl do hloubky věnovat celé řadě vědních oborů, které by mě zajímaly, celý život jsem cítil intenzivní touhu alespoň pochopit povahu jejich výsledků, hnán zvědavostí, o níž sice tak úplně nevím, kde se vzala, ale která mě nikdy neopustila. Naštěstí jsem poměrně rychle zjistil, že pokud jde o vědecké poznatky, vysvětlit se dá všechno. A jednoduše. Protože pro vědce je všechno jednoduché. Alespoň pro ty, kteří jsou na špičce svého oboru. Měl jsem tu čest seznámit se s Pierrem-Gillesem de Gennes. Když vám tenhle pán vysvětloval podstatu své práce na polymerech, i ty nejsložitější podrobnosti jeho výzkumu byly náhle průzračně jasné. A když posloucháte výklad profesora Jacquese Lewinera o supravodivosti, museli byste být hluší, abyste to nepochopili, ačkoli v něm jde skutečně do hloubky. A naštěstí se také v knihkupectvích a v knihovnách dá sehnat spousta odborných časopisů a knih, které člověku umožní trochu se dovzdělat. Nicméně v žádném z těchto textů není dostatečně stručně a jasně popsáno úplně všechno, celá historie vesmíru i člověka od velkého třesku až k počátkům civilizací. Takovou knihu jsem nikde neobjevil. Což mě přivedlo na nápad, že bych ji mohl napsat – tu knihu, kterou bych si v mládí sám moc rád přečetl. 8
Dostalo se mi toho štěstí a cti, že moje divadelní hra …nebylo by libo Nobela? zaznamenala obrovský jevištní úspěch. Zní to možná zvláštně, ale v té hře jsem si dovolil komediálním způsobem seznámit diváky s radioaktivitou a s tím, co to znamenalo, když Pierre a Marie Curieovi objevili radium. Přestože kus pojednával o fyzikální chemii, divák ke svému úžasu při odchodu z divadla chápal vědeckou povahu obou záhad, jimž se manželé Curieovi úspěšně postavili a pak je vyřešili. A mnozí z diváků žasli nad tím, jak snadno pronikli k podstatě těch výzkumů. Právě jejich úžas mě překvapil nejvíc. Neboť na tom, že se veřejnosti předloží střípky z dějin vědy, přece není nic zázračného – a rozhodně je to mnohem snazší, než bylo ty dvě záhady rozlousknout. Následující stránky jsou určeny všem, kteří podobně jako já neměli to štěstí, aby se narodili s mozkem schopným vědeckého bádání, a přesto by rádi pochopili, co se odehrálo v každé etapě naší minulosti a našeho vývoje a z čeho jsme utvořeni my i svět, který nás obklopuje, aniž by se museli vrátit do školních lavic a aniž by jim někdo říkal: vzdejte to, tohle jaktěživo nepochopíte. Ale ano, ano, samozřejmě že to můžete pochopit, já to koneckonců také dokázal. Vsadíme se? Netvrdím, že se nebudete muset u některých pasáží soustředit nebo si některé kapitoly přečíst dvakrát, abyste jim lépe porozuměli (zejména tu první, která je poměrně hutná), ani že to všechno přelouskáte bez obtíží v jednom zátahu, ale zaručuji vám, že k pochopení téhle knížky nepotřebujete žádnou odbornou průpravu nebo vědomosti. Nenarazíte tady na jedinou rovnici. A nepoužiju jediný vědecký termín, který bych předem nevysvětlil. Nepotřebujete tedy žádné jiné zdroje než vlastní inteligenci, abyste uspokojili svoji zvědavost a dozvěděli se všechno o své minulosti. Neboť obsah této knížky je vyprávěním o vaší minulosti, od počátku do konce. O vaší minulosti jako živých bytostí i o minulosti vesmíru. Vesmír a vy jste stvořeni ze stejné látky. Vaše tělo má kosmickou povahu a uchovává v sobě všechny fáze evoluce. Vaše tělo se skládá z částic, které se uvolnily při velkém třesku, poskládaných do atomů, molekul a buněk. 9
Od jednobuněčných tvorů k mnohobuněčným, od medúzy k rybě, od ryby k ještěrce, od ještěrky k myši, od myši k opici, od opice k hominidovi, od prvního hominida k Homo sapiens, od jedné proměny k druhé – tenhle naprosto šílený scénář je vaší osobní historií: od počátku jste v ní fyzicky obsaženi. Jste, jak sami brzy zjistíte, dítětem kosmu, plodem vesmíru. Z pedagogických důvodů vás touto knihou bude provázet trochu komická postava, kterou jsem nazval paní Velkotřeskovou, raději než Přírodou nebo třeba Bohem. Jejím úkolem bude zařídit přesně to, aby velký třesk nakonec dospěl k lidské bytosti. Ten obrázek je mimořádně nevědecký, avšak umožňuje názorně ilustrovat nejen některé pasáže vyprávění, které by jinak mohly působit příliš abstraktně, ale především sedm skutečně výjimečných událostí, sedm „geniálních kousků“, bez nichž by se všechno zvrtlo úplně jinam. Jejich seznam uvádím na konci knihy. Vítejte ve svých dějinách. Jean-Noël Fenwick duben 2010
Drobné upřesnění: na těchto stránkách nepadne jediné jméno ani zmínka o historických okolnostech nějakého objevu. Připadalo mi to jako nutná podmínka k tomu, aby celek zůstal skutečně stručný a srozumitelný. V doslovu ke knize navrhuji způsob, jak tento nedostatek částečně napravit. (To jen tak na okraj.)
10
Obsah Předmluva
7
Špagetinová dráha
13
Od velkého třesku ke vzniku Slunce
21
Od vzniku Slunce ke vzniku života
55
Od první buňky k první myši
79
Od hlodavců k vynálezu písma
121
Sedm geniálních kousků paní Velkotřeskové
201
Závěr
205
Doslov
206
11
Tady, vidíš, tady, to je to místo, kde začal velký třesk…
Špagetinová dráha Když lidé chtějí pochopit vědecké poznatky, často se je snaží studovat ve vší složitosti, k jaké v naší době dospěly. A to je chyba, protože přistoupit k nim z historického hlediska a postupovat po etapách, tak, jak se měnil stupeň našeho poznání, je mnohem stravitelnější. A s dějinami kosmu se to má podobně. Začal úplně jednoduše a složitější podobu získával po etapách, po jednotlivých stupních. Začít výklad chronologicky je tedy přístup, který se k pochopení celé té záležitosti vysloveně nabízí a který bych vám doporučoval. Nicméně postupovat v čase kupředu příběhem natolik spletitým nás staví před jeden zásadní problém. Obtíž spočívá v obrovských časových obdobích, která je třeba mentálně zpracovat: ty časové úseky jsou totiž tak rozsáhlé, že si je vůbec nedokážeme představit, neboť nám chybí orientační body, které bychom mohli použít pro srovnání. 13
Mohl bych vás na okamžik požádat, abyste se soustředili a v duchu si jasně, zřetelně představili: 10 000 let, 100 000 let, 1 000 000 let, 1 000 000 000 let? To je v podstatě nemožné. Nemáme žádné referenční body. Na to jsou naše životy příliš krátké. Avšak ve vědeckých otázkách stejně jako ve všem ostatním hraje procítění stejně zásadní roli jako analytické pochopení. Například je důležité vědět a stále si uvědomovat, že ve vztahu k celým dějinám vesmíru představuje milion let jen nepatrný okamžik.
Špagetinová dráha A tak jsem si pro vás vymyslel užitečnou pomůcku, která má za výchozí bod jednu celkem běžnou potravinu. Italská kuchyně, která dovedla k dokonalosti umění formovat těstoviny nejroztodivnějších tvarů a rozměrů, má ve svém arzenálu mimo jiné různé velikosti špaget. A ty nejmenší, nejjemnější z nich, kterým se říká špagetini (malé špagety), mají v suchém stavu před vařením pouhý jeden milimetr v průměru.
Formulace problému. Řekněme, že jedna špagetina představuje jeden rok. Jak dlouhá by byla špagetinová dráha, kdybychom špagetiny vyrovnali jednu vedle druhé tak, aby celek představoval čas, který uběhl od počátku velkého třesku, tedy od zrození vesmíru? 14
Odpověď je docela zajímavá: 13 700 kilometrů. Zkusme si takhle převést příklady, které jsme už zmínili a které nám před chvilkou dělaly problémy: 10 000 let, 100 000 let, 1 000 000 let, 1 000 000 000 let. Na špagetinové škále by to bylo 10 metrů, 100 metrů, 1 kilometr a 1 000 kilometrů. Jistě vám neuniklo, že nyní si dokážeme ony časové úseky lépe představit; nehrozí, že bychom si spletli 100 a 1 000 kilometrů. Takže 13 700 000 000 let, což je momentálně odhadované stáří vesmíru, bude na špagetinové škále 13 700 kilometrů. To je pořád hodně, ale už to dokážeme v hlavě zpracovat. Na naší planetě, zvlášť pokud bychom kolem ní chtěli jezdit dokola, se dá najít hned několik tras, které by plus minus odpovídaly takovéhle vzdálenosti. Možností je víc, ale abyste si tu vzdálenost důkladně představili, doporučil bych vám vzít to vzdušnou čarou z města Semarang na indonéském ostrově Jáva do Paříže, hlavního města Francie, a to přes ostrov Sumatra, Malajsii, Thajsko, Myanmar, Bangladéš, Indii, Nepál, zase Indii, Pákistán, Afghánistán, Irán, Turecko, Bulharsko, Srbsko, Chorvatsko, Slovinsko, Itálii a Švýcarsko. Kdybychom chtěli tu vzdálenost urazit pěšky, výhodou této trasy je, že bychom na ní museli překonat jen několik málo pouštních oblastí. 15
Paříž
16
Řekneme-li si tedy, že k počátku velkého třesku došlo na majáku v Semarangu a naši dobu představuje Eiffelova věž, zkusili byste teď na té trase zeměpisně umístit následující data?
Peˇt klícˇových dat 1. Vznik prvních hvězd
2. Vznik Slunce
3. Vznik Země 4. Vznik života 5. Vznik člověka I když vám za zády nestojí nikdo, kdo by to kontroloval, bylo by docela užitečné, kdybyste si to cvičení opravdu vyzkoušeli, čistě intuitivně, abyste lépe pochopili čísla, která vám budou odhalena na následující stránce. 17
