Nahoře vlevo: Jihoamerický Echinopsis subdenudata je typickým příkladem druhu s velkými květy, které v mnoha rozměrech převyšují rozměry stonku. Květ u tohoto druhu se otevírá navečer a kvete pouze jedinou noc. Opylovači jsou přilákani na květ nejen výraznou barvou, ale také intenzivní vůní. Dole vlevo: Gymnocactus beguinii má až 50 mm široké květy a jejich barva je velmi variabilní. Některé populace mají květy tmavě fialovočervené, jiné zas světle růžové. Nahoře vpravo: V kultuře vzniklo velké množství hybridních rostlin, z nichž některé mají statut kultivaru (odrůdy). Na snímku je exemplář vzniklý křížením žlutě kvetoucího hybridu rodu Chamaecereus se základním červeně kvetoucím druhem Chamaecereus silvestrii (sbírka Libora Kunteho). Dole vpravo: Barevná proměnlivost květů je u některých kaktusů až zarážející. Rostliny Notocactus uebelmannianus mají fialové květy, ale na jednom stanovišti se najdou i rostliny s květy zářivě žlutými. Snímky © Libor Kunte
402
VESMÍR 80, ãervenec 2001 http://www.cts.cuni.cz/vesmir
Dneska o vymítání bludů: Jen málo biologických polopravd mají lidé pod kůží tak silně jako tu, že kaktus zásadně kvete jednou za pět, sedm či padesát let. V očích nezasvěcené veřejnosti to snad má dokonce být ústřední kaktusářské dogma. Kde se to asi vzalo? Příčiny vzniku téhle pověry jsou hned tři. Předně lidi do kaktusů počítají i jiné sukulenty – co je zelené, dužnaté a píchá, je prostě kaktus. Takže si do představy o kaktusech přenesli ideu rodů jako agáve či juka, u kterých to tak opravdu funguje. Jsou to rostliny hapaxantní, tj. rostou si vegetativně tak dlouho, dokud to na ně nepřijde, pak všechnu sílu vrhnou do květu, a vzápětí celá plodící rostlina odumírá, což u statných druhů vypadá dramaticky a málem tragicky (z našich rostlin mívají tuhle strategii třeba divizny, a kvetou a cepení si celkem bez povšimnutí a bez povyku básníků). Ty agáve a juky jsou ovšem příbuzensky úplně odjinud než kaktusy, a sice z jednoděložných rostlin z okruhu liliovitých, takže nezaměňovat! – A našim bratrům z mokré čtvrti ještě připomínáme důtklivě: tequilla a mezcal jsou taky kořalky z čeledi liliovitých, totiž taky právě z těch agáve, a ne z kaktusů, jak se často myslí. Pak také každý ví, že kaktusář vždycky strašně skáče, když mu nějaký kaktus vykvete – však si to najděte v Zahradníkově roce. Takže to asi musí být nějaká neopakovatelná událost, ne? Zahradník zdaleka tak nejásá, že mu každoročně vykvete rebarbora. A konečně příčina poslední: Nám, co to neumíme, kaktusy kvetou skutečně jednou za sedm až padesát sedm let – ale to je náš problém, a ne problém těch kaktusů. Prostě je-li tomu v reálu opravdu tak a kaktus nekvete každoročně, svědčí to především o špatném pěstování druhu, ale víceleté periody kvetení rozhodně nemají nic společného se samotným biologickým naprogramováním kaktusu. Samozřejmě že kaktus nekvete hned po vyklíčení! Věk a velikost, ve které kaktusy dosáhnou pohlavní dospělosti, se druh od druhu liší. Záleží také na podmínkách, v nichž kaktus roste, a tak je většinou rozdíl i v době, za kterou kaktus vykvete v přírodě a ve skleníkových podmínkách. Mohli bychom si myslet: no jasně, kaktus ke květu potřebuje svobodu a nefalšovanou poušť, kdežto skleník je jen ubohou náhražkou a vězením k týrání rostlin. Jenže ono je to obráceně: na exponovaných přírodních stanovištích trvá fáze růstu k prvním květům o poznání déle než ve sklenících, kde zkrátka už umíme kaktusy pěstovat málem jako rychlený salát. Pravokořenné kaktusy rodu Rebutia vykvétají ve sbírce obvykle již druhým rokem a roubovaný Turbinicarpus flaviflorus na podnoži Pereskiopsis spathulata stihne dospět již za pouhých šest měsíců! Opačným extrémem jsou ovšem ony gigantické druhy kaktusů, které skleník neskleník ukážou první květy teprve za mnoho desítek let. Nejčastěji však kaktusy dospívají do deseti let od vyklíčení, což je čas přijatelný i pro pěstitele těchto rostlin – ona pověstná kaktusářská trpělivost má totiž také své limity. Květy kaktusů jsou zpravidla velké, víceméně nálevkovité, nápadně zbarvené, plné pylu a znamenitě
LIBOR KUNTE JIŘÍ SÁDLO
Schlumbergera orssichiana – příklad kaktusu se zygomorfním neboli dvoustranně souměrným květem. Kresba podle W. Haageho (1983)
vonné; hmyzosnubné totiž. Jejich stavba je poměrně jednoduchá a s řadou vývojově dosti konzervativních, archaických znaků. Kalich a koruna nejsou diferencovány, čili květ je opatřen jen nerozlišeným okvětím. Jednomu velkému rodu kaktusů říkáme ovšem Gymnocalycium, což by znamenalo rostlinu s holým kalichem, ale to je básnická licence – autor jména tím myslel trubkovitě formovaný květ, jehož vnější šupinovité okvětní lístky připomínají kalich. Okvětí a tyčinky jsou vysokého a nestálého počtu a jsou uspořádány ve spirále, přičemž vnější krátké a kalichovitě zbarvené lístky postupně přecházejí v prodloužené a barevné lístky vnitřní. Složitější je to s osovou symetrií květů. Květy jsou, jak už víme, stavěny spirálně, takže mají přesně tu symetrii, kterou má spirála. Ale ta spirála je silně zkrácená a s mnoha otáčkami, a tak celek dělá docela věrný dojem kruhového uspořádání se souměrností dokonale paprsčitou. Některé rody však mají Tvarová a velikostní rozmanitost květů kaktusů. Zleva Pereskia aculeata, Micranthocereus violaciflorus, Mammillaria insularis (nahoře) a Rebutia carminea. Kresby podle W. Haageho (1983)
http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 80, červenec 2001
403
téma roku kaktusy
Kaktus kvete každý rok
Turbinicarpus alonsoi byl objeven teprve před 5 lety. Od ostatních druhů rodu se odlišuje výraznými bradavkami a také velkými růžovofialovými květy. Snímek © Libor Kunte
i tuto už druhotnou souměrnost ještě znovu porušenou. Květ je při pohledu zepředu mírně protažen podle vertikální osy, a tím nabývá dvoustranné souměrnosti. Bezesporu nejznámějším kaktusem s touto bilaterální symetrií květu jsou všechny nabízené kultivary rodu Schlumbergera známé pod lidovým označením „vánoční kaktus“. Stejně typickým příkladem jsou však i zástupci některých jihoameric-
ESEJ
Velká tajemství vědeckého výzkumu
Ulaj je váženým stařešinou kmene Didipa a pamatuje časy německé kolonizace, japonské okupace, australské administrativní správy i všechna léta nezávislé Papuy-Nové Guineje. Stařešinou mimořádně agilním a skvělou studnicí znalostí o rostlinách, zvířatech i tradicích kmene. Jedním ze sousedů kmene Didipa byla po deset let biologická stanice, a tak má Ulaj bohaté zkušenosti s výpomocí řadě výzkumníků. Někteří chytali netopýry, přivazovali jim na záda vysílačky, a potom celé noci běhali po pralese s anténou a mapovali, kam že to netopýři létají. Jiní dlouhé hodiny pročesávali kamenitá řečiště lesních
404
VESMÍR 80, červenec 2001 l http://www.cts.cuni.cz/vesmir
kých cereusů, jako např. Cleistocactus, Loxanthocereus nebo také kulovité kaktusy rodu Matucana. Převážná většina kaktusů je cizosprašná a k přenosu pylu využívá služeb létavého hmyzu, který zas využívá služeb kaktusů ohledně nektaru a pylu. Ty nejmenší květy měří při plném rozevření méně než 1 cm, největší květy kaktusů pak mají při rozvinutí průměr více než čtvrt metru. Nejvíc kaktusů je závislých na denním hmyzu, a proto otevírají květy přes den, ale známe i mnoho takových, které opylují hlavně noční motýli. Tyto květy se otevírají teprve za soumraku a ráno se zavírají nebo uvadají (např. u druhů rodu Echinopsis, Trichocereus nebo Discocactus) a celý jejich vzhled odpovídá potřebám opylovačů: jsou zpravidla velké (lišajové jsou taky habáni), bílé a intenzivně voní (aby se daly dobře najít ve tmě) a jsou vystrčeny daleko do prostoru mimo dosah ostnů (opyluje se za letu). Proti opylení vlastním pylem se kaktusy (stejně jako spousta cizosprašných druhů jiných čeledí) brání jednoduchou fintou zvanou protogynie: prašníky se v květu otevírají teprve tehdy, když blizna přestane být funkční a zasychá. Krajním příkladem je Echinocereus huitscholensis. Blizna nesená čnělkou se objevuje přibližně dva dny před před tím, než se květ vůbec otevře, čili k opylení dochází už v poupěti, dávno před tím, než se tyčinky plně rozvinou. Právě opačnou strategii, totiž samoopylení, má rod Frailea. Ten má kleistogamní typ květů – vůbec se neotevřou a opylí se bez opylovače, prostým kontaktem prašníků s bliznou uvnitř květu. Pro kaktusáře je ovšem takové poupě celkem neatraktivní – rovnou se mění v plod, aniž kdy rozkvete. Barevná škála kaktusových květů je velmi pestrá, ale zároveň jde o typ barevnosti, který se opakuje u mnoha rodů nebo čeledí s květy o mnoha barvách. Podobá se totiž škále růží, rododendronů, chryzantém či jiřin: povoleny jsou zde v zásadě všechny barvy spektra, a navíc bílá a všechny přechody k bílé. Vyloučena je jediná barva, a tou je jasná modř. Modrý kaktus není, stejně jako modrou chryzantému najdeme jen v Čapkově povídce. o
VOJTĚCH NOVOTNÝ
potoků, až nalezli kýženého bělavého červa. A zase jiní chytali ptáky do sítí, aby jim na pařát připnuli kroužek s číslem. Další chytali brouky na lep, můry na světlo a mouchy do feromonových lapačů. Našli se i tací, co připichovali na listy stromů termity a počítali, kolik jich bylo po čase objeveno a sežráno mravenci. Jiní zase chytali motýly, psali jim na křídla čísla, pak je vypouštěli a následující den se je snažili chytit znovu. Další měřili stromy v lese. Nebo dlouhé měsíce shromažďovali padající listí a plody do lapačů, a pak je pečlivě vážili. Ulaje už prostě hned tak něco nepřekvapí. Každý z vědců mu ve svém nadšení vysvětlil, k čemu je právě to jeho cirkusové číslo dobré – k odhalení populační struktury netopýrů, odhadu početnosti motýlů v lese, měření koloběhu vápníku a tak dále. Taková vysvětlení ovšem nevysvětlují nic – zejména ne, proč tolik zdánlivě inteligentních lidí nelituje značných nákladů a úsilí k dosažení cílů tak nesmyslných.
Na rostlině jménem Morinda bracteata (Rubiaceae) probíhá jeden z pokusů, jimiž jsou studována herbivorní společenstva. Jejich cílem je odhadnout predační tlak na herbivory (rostlinožravce) v listoví různých druhů tropických dřevin. Na listy se připíchne daný počet termitích dělníků a po půlhodině jsou sčítáni termiti, kteří nebyli sežráni nebo napadeni predátory. Snímek © Lukáš Čížek
BRIAN GREENE: Elegantní vesmír. Superstruny, skryté rozměry a hledání finální teorie Nakladatelství Mladá fronta, Praha 2001, stran 432, přeložil Luboš Motl, náklad a cena neuvedeny
Sdělování vědeckých poznatků širší veřejnosti (tedy – jinak řečeno – popularizace vědy) je poměrně obtížné. Vždyť dnešní vědec, specialista v nějakém oboru, je specializován tak důkladně a ví toho do hloubky svého oboru opravdu tak mnoho, že má často potíže při komunikaci o podrobnostech výzkumu i s kolegou či kolegyní z oboru bezprostředně sousedícího. A sdělovat své poznatky „laikům“, to přece ani „není možné“. Oni „nepochopí souvislosti“, neboť „neznají“ například vyšší matematiku, nukleární fyziku, neurologii míchy, archeologii doby železné, stelární astronomii... Dosaďte si, co je libo, a pokuste se zároveň ignorovat existenci tohoto časopisu. Za situace, kdy věda asi dospěla už hodně hluboko pod povrch věcí, tak lidstvo zjevně a paradoxně zároveň přichází o mnoho objevů, neboť vědecké práce čtou v naprosté většině zas jen odborníci z dotyčných oborů, a nikoli ti z těch sousedních, anebo ona hrstka syntetickou myslí obdařených polyhistorů, kterým by to „zapálilo“, kteří by nalezli nečekané souvislosti toho či onoho objevu využitelné jinde. Vezměme tedy například na jedné straně astronomii a kosmologii a na straně druhé nukleární fyziku, tedy fyziku částic. Jedna i druhá mají své teorie i jejich experimentální důkazy. Třeba pozorování – ať už dalekohledy, nebo rozbíjením částic v urychlovačích. Obě jistým způsobem sousedí (vždyť jde o podstatu věcí, všehomíra) a laik by se – asi spolu s úzce specializovanými vědci obou disciplín – domníval, že se tedy galaxie i subatomický svět budou
platí, v naději, že se projekty s křiklavě absurdními tématy kabalisticky přetransformují ve společenské bohatství a technologický pokrok. A ono k tomu nějak (i když nikdo neví jak) skutečně dochází, jak potvrzují historické analýzy. Chtějí-li tedy méně rozvinuté země své technologicky pokročilejší a mohovitější konkurenty dohnat a předehnat, je třeba zejména více a lépe chytat netopýry a přivazovat jim na záda vysílačky, prosívat kamenitá řečiště kvůli bělavému červu, připichovat termity na lupení, psát čísla na motýlí křídla a vážit padající listí v lese. V našich novoguinejských i českobudějovických laboratořích děláme co můžeme. Nakonec od toho tu my, bílí kouzelníci, jsme. o řídit stejnými zákony, neb makrosvět i mikrosvět přece jedno jsou. Bylo by to logické i elegantní. Jak ale Brian Greene ve skvělé knize Elegantní vesmír (neméně skvěle přeložené Lubošem Motlem) konstatuje už úvodem, potíž je v tom, že ono Einsteinovo E = mc2 neplatí pro mikrosvět. Ten sice dnes známe do neuvěřitelných detailů a částice, tedy ony stavební kamínky hmoty skryté za „jednoduchostí“ elektronů, protonů a neutronů v atomech, počítáme na desítky, ale cosi tam nehraje a „elegantně“ to rozhodně nevypadá. Ony částice, připomíná Greene v úvodních kapitolách, jsou jakoby na několika místech najednou. Potvůrky nepostojí, neobíhají si jen tak, jako kdyby to byly nějaké body – jinými slovy nedělají to, co od nich chceme. Všelijak se vlní, mění se jedna v druhou a z částic přecházejí ve vlnění a zpět – prostě v onom nejmenším mikrosvětě neplatí naše obvyklé nahoru, dolů, vlevo, vpravo, a dokonce ani dříve nebo později, jak vysvětluje Greene. A není ani jasné, zda platí a jak tam vypadají silné a slabé síly – od elektromagnetizmu až po gravitaci. Říká se tomu „kvantová pěna“ a zjevně tam nefunguje klasická speciální geometrie prostoru, tedy základní kámen Einsteinovy speciální teorie relativity, ale „princip neurčitosti“, její protiklad. Jak podotýká Greene, einsteinovské rovnice to prostě nezvládají. Je tedy Einstein k něčemu a existuje vůbec nějaký všejednotící princip? Astronomové s kosmology budou říkat že ano; fyzikové částic budou skeptičtí. K oboustranně přijatelné odpovědi se Greenův Elegantní vesmír propracovává napínavě a se zápalem všech velkých děl, a přitom neobyčejně srozumitelně. Vede čtenáře teorií relativity za pomoci dvou kosmonautů, kteří se vzájemně přibližují a zas vzdalují, všelijak si sdělují svá pozorování a dokazují platnost onoho E = mc2, a pak v několika kapitolách http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 80, červenec 2001
405
NAD KNIHOU
Na našem projektu, spočívajícím v detailním výzkumu nepoužitelného hmyzu konzumujícího listy neužitečných druhů stromů, pracuje několik Novoguinejců, včetně Ulaje, už pět let jako laboratorní a terénní technici. Ani jim není po letech vysvětlování idea základního výzkumu jasná, ačkoliv nejen jeho metodologii, ale i bezprostřední cíle, jako je třeba měření druhové rozmanitosti herbivorního hmyzu v tropickém lese, chápou beze zbytku. Záhadou ovšem zůstává, proč jsme se tu objevili, vybudovali terénní stanici, vybavili ji počítači, mikroskopy, terénním automobilem a dalšími drahými předměty, a potom intenzivně pracovali pět let na projektu tak viditelně absurdním, jenž po všem tom úsilí produkuje ročně dva krychlové metry kartonových krabic s napíchanými brouky a dalším vesměs ošklivým hmyzem. Jestliže vyloučíme možnost, že jde nakonec přece jenom o podnikání skrytě ziskové, jakým se nakonec ukázala i tak zdánlivě neužitečná aktivita jako rýžování zlata, nezbývá už jiné vysvětlení než magický rituál. Výzkumem jsou posedlí hlavně Evropané a Američané, tedy právě ti, kteří přišli se zázraky technologie. Jak jedno z druhého pochází, není sice zjevné, ale nějaké spojení existovat musí. Veřejné novoguinejské mínění o základním výzkumu se tak v podstatě shoduje s pohledem evropské či americké veřejnosti. Tam si základní výzkum dokonce
NAD KNIHOU
Kresba © Vladimír Renčín
o mikrosvětě následuje zpochybnění naší obvyklé představy trojrozměrného světa. Greene představuje bytosti ve tvaru čárky, které mají v jednorozměrném světě (tedy jen podél nekonečně tenké nitky) pouze délku; ve světě dvojrozměrném (tedy na povrchu zahradní hadice) už mají délku a šířku, ale nikoli hloubku, a pohybují se podél hadice a po jejím obvodu. Přeskočme náš trojrozměrný svět a jděme s Greenem dál. K dalším dimenzím, k narušení časoprostoru gravitací, k černým dírám. Co když na každém bodě našeho světa existují jakési hvězdné brány do dalších dimenzí, ale ty jsou zavinuté, zavřené do sebe a jejich podoba připomíná papírovou vystřihovánku zavinutou do kuličky. A těch dimenzí je prý desítka… A co když – a jsme po dvou třetinách knihy konečně u toho, tedy u těch superstrun z podtitulu Greenovy knihy – ony zmíněné částice v oné „kvantové pěně“ existují coby jakési oscilující struny. Anebo – a ještě lépe – coby smyčky, kroužky, gumičky nastříhané z duše jízdního kola. Nejen kruhové, ale elasticky vibrující ve tvaru různých hvězdic s variabilním počtem ramen i vibrací, což jim dává charakteristiky té či oné částice, a navíc zřejmě přecházejí mezi dimenzemi.
Věřme proponentům teorie superstrun, že je tomu tak, a Greene se snaží skvěle a logicky dokázat, že mají pravdu, neb je jedním z nich. Vede čtenáře přes vzrušení i skepsi badatelů první a druhé superstrunové revoluce a přes často náhodné objevy až k mikrosvětové supergravitaci a k teorii „M“, tvořené pěti různými teoriemi, které se údajně navzájem doplňují a jsou snad základem oné „teorie všeho“, tedy spojení einsteinovské fyziky s onou „kvantovou pěnou“. Zatím ještě nevíme přesně jak, ale Rubikon jest překročen. A vida, Einsteina netřeba odepisovat! To už jsem ale zase u kosmologie a u onoho starořeckého panta rhei. Ano, vše opravdu zjevně plyne a vibruje, a superstruny to potvrzují. Jestli však, jak také vyplývá z výzkumů, hraje v onom mikrosvětě značnou roli v podstatě jevů přes výměnu fotonů jejich pozorovatel (to tedy tvrdí onen už delší dobu známý antropocentrický princip), pak jsme také zároveň u filozofie, u fenoménu myšlení a uvědomování si rozsahu reality coby procesu na oné částicové úrovni. A pokud ano, pak jsme zde, abychom to vše poznali, nebo to vše prostě existuje kvůli nám. Kam vesmír od Velkého třesku směřuje, to určuje mimo jiné i naše existence, neboť se s ní muselo počítat, neboť skutečnost existence člověka pozorovatele a měnitele je jaksi zabudována do existence vesmíru, včetně té jeho vzdáleně budoucí smrtelné entropie, při níž prý ustane veškerý pohyb. Brian Greene je zjevně optimista, protože věří, že nám je souzeno dopracovat se oné podstaty, oné „teorie všeho“, a že už jsme blízko. Budiž mu chvála – i za to, jak to vše dokázal v Elegantním vesmíru vysvětlit, a navíc bez rovnic. Ano, i nematematik a nefyzik je tedy schopen elegantnost vesmíru á la Greene ocenit a on sám sice není astronomem, ale – jak ukazuje závěrečná kosmologická kapitola – ovládá zřejmě i ono umění syntézy obou disciplín. A to už jsme zpátky u oné počáteční popularizace vědy. Zbývá jen zeptat se, jestli astronomové a kosmologové běžně komunikují s fyziky částic, a také, zda i sdělování vědeckých poznatků ovlivňuje zkoumané skutečnosti. Pokud ano, pak tomu nalezení oné „teorie všehomíra“ pozitivně už 130 let pomáhá i tento časopis. Po přečtení Greenova Elegantního vesmíru může odpovědi zkoušet hledat kdokoli, i ten vzdělanější laik. A třeba i u Arthura Clarka a u Bradburyho Chrudošivých Borolů. Cognito, ergo sum! Jan Jůn, Rádio Svobodná Evropa
Arbiter elegantiarum
Zakladatel statistické fyziky Ludwig Boltzmann se vyjádřil na adresu matematických a vědeckých metod, že elegance je věcí krejčího a obuvníka. V tom případě si Démiúrgos, tvůrce světa v antické tradici, bezpochyby zaslouží i přídomek „nejvyšší krejčí“, či zdá-li se nám to příliš profánní, tak arbiter elegantiarum, jak byl označován v Neronově době básník Gaius Petronius. Pocit, že základní zákony světa jsou krásné a elegantní, vyjádřilo mnoho velkých fyziků a po přečtení Greenovy knihy jim jistě dáte za pravdu. I v oblasti vkusu je těžké říci, v čem vlastně elegance spočívá. Jistě v určité střízlivé účelnosti
406
VESMÍR 80, červenec 2001 l http://www.cts.cuni.cz/vesmir
při volbě jednotlivých prvků, jež skládají celkový účin, v jejich dokonalém souladu, ale v neposlední řadě i v určité překvapivosti užitých nápadů. Ty první dvě vlastnosti vytušili antičtí myslitelé v přirozeném světě, který vnímáme každodenní zkušeností, a vedlo je to k představám světa složeného z jednoho či několika základních elementů, v němž důležitou roli hraje matematická či geometrická jednoduchost – idea „teorie všeho“ není výplodem moderního redukcionistického fyzikálního imperializmu. V klasické i moderní fyzice je idea budování rozmanitého světa z malého počtu druhů stavebních kamenů ovládaných poměrně jednoduchými funda-
vskutku velice blízký koncepcím, jež jsme si osvojili pro život za běžných podmínek. Na první pohled se zdá, že moje lingvistická metafora silně kulhá – česky přece můžeme vyjádřit všechno, co umíme říci anglicky. Představme si ale, že hrajeme šarády – náš spoluhráč nám pomocí posunků sděluje určité slovo. Když zamává rukama a ukáže z okna, pochopíme, že to slovo je výlet. Budou-li v naší skupině Němci, pochopí to též – slovo Ausflug je zkonstruováno zcela stejně. Ale Angličan už bude vedle, out-fly značí něco docela jiného, slovo trip by se muselo předvádět úplně jinak. A to je naše kulturní zázemí stále dosti podobné. U řečí národů s hodně odlišnou kulturou a historií však vzniknou překladatelské problémy daleko závažnější a mnoho jejich reálií česky věrně vyjádřit prostě nedokážeme. Na úrovni hlubších vrstev zkoumání fyzikálního světa jsou reálie skutečně tak odlišné, že si vynucují jazyk velice rozdílný, adekvátně formulovaný pouze matematikou. Autor této knihy však ukázal, že je skutečně skvělým překladatelem. Ne bez důvodu se kniha dostala mezi nejprodávanější tituly a získala prestižní ocenění za popularizaci. Bez matematického jazyka nemůže samozřejmě vysvětlit taje moderní fyziky zcela věrně, ale pomocí důmyslných připodobnění dokáže vystihnout jádro hlavních myšlenek. Hlavním tématem knihy je hit teoretické fyziky posledních dvou dekád, teorie strun. Greene sám přispěl k teorii strun řadou významných prací, zasvěceně může tedy nejen vykládat její myšlenky, ale i líčit atmosféru nadšení, ve kterém ji její autoři tvoří a rozvíjejí. I když se však struny vinou celou knihou, nečetli jste jenom o nich. Seznámili jste se s bizarními objekty, jako jsou černé díry, se současnou kosmologií, autor vás přesvědčoval, že superstruny jsou tím správným adeptem na finální teorii, která spojí kvantovou teorii s Einsteinovu teorii gravitace a snad bude tím posledním slovem ve vývoji fundamentální teoretické fyziky. Kniha byla po fantastickém domácím úspěchu přeložena zhruba do dvou desítek cizích jazyků. Luboš Motl, jenž ji přetlumočil do češtiny, je toho času doktorandem ve Spojených státech a sám již aktivně přispěl k teorii strun řadou výborných prací. Překlad byl tedy pořízen opravdu kvalifikovaně. Jeho místy trochu nezvyklý, dalo by se říci odvážný jazyk dobře odpovídá stylu originálu a vtipná jsou i přizpůsobení popularizačních rekvizit pro českého čtenáře. Mohu jen s uspokojením konstatovat, že překlad byl připraven s péčí, kterou si originál zasluhuje. Necítím se zdaleka povolán vyslovovat prognózu, zda jsou naděje vkládané do teorie strun plně oprávněné. Vrátím se však k své úvodní úvaze. Význam termínu démiúrgos je krom doslovnějšího „pro lid pracující“ též „umný řemeslník“. Stačí se podívat na obrázky spojujících se světotrubic, které reprezentují historii interagujících strun. Silně připomínají kalhoty či nasazené rukávy. Vidíme, že toto řemeslo má ke krejčovině opravdu blízko – takže Boltzmann měl nakonec pravdu, vesmír je z krejčovské dílny. Po přečtení knihy se čtenář jistě nemůže sám pustit do střihu na vesmír, odloží ji však s plným přesvědčením, že slovo „elegantní“ je pro výtvory z tohoto salonu plně na místě. A možná pár mladých lidí kniha přiláká, aby zatoužili vstoupit v salonu Superstruny do učení. /Doslov ke knize/ Jiří Langer, Matematicko-fyzikální fakulta UK http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 80, červenec 2001
407
NAD KNIHOU
mentálními zákony podivuhodně úspěšná – je to hlavní téma Greenovy knihy. Moderní fyzika však mnohokrát poukázala i na mou poslední charakteristiku elegance, totiž na podivuhodnou překvapivost odpovědí na řadu starých filozofických otázek i na problémy nové, na které lidé naráželi při průzkumu hlubších a hlubších vrstev ležících pod světem každodenních vjemů. Je vesmír konečný, či nekonečný? Trvá odevždy, nebo má nějaký počátek? I proslulý filozof Immanuel Kant spatřoval obě otázky takto vyhraněné a obě možnosti se mu jevily nepřijatelné, a proto je nazval antinomiemi, nevyhnutelným rozporem. Obecná relativita však ukazuje nečekanou možnost řešení první otázky, totiž do sebe uzavřeného světa, konečného, a přesto bez hranice, i logicky zcela konzistentní způsob, jak se lze vyrovnat s nekonečným světem, a ve spojení s kvantovou gravitací staví otázku počátku světa naprosto překvapivým způsobem: Je hmota nekonečně dělitelná, nebo skončíme u malých nedělitelných kousků hmoty, atomů? Teorie strun říká, že základními stavebními kameny jsou superstruny, ale můžeme je označit za elementární „kousky hmoty“? Jestliže vycházíme z naší běžné zkušenosti, máme dojem, že to může znamenat jen to, že struny jsou složeny z jakési „pra-oceli“, jež sama nějak připomíná to, co v běžném životě nazýváme hmotou či materiálem. Pozorovatelné vlastnosti částic jako hmotnost či náboj jsou dány až stavem struny, jejími vibracemi – ptát se, z čeho struny jsou, nemá smysl. Spolu s již zmíněným I. Kantem se nám zdá samozřejmé, že geometrie světa musí být eukleidovská a prostor má právě tři dimenze, předměty mají výšku, šířku, délku a dost – jiná možnost není. Po přečtení Greenovy knihy ale víme, že svět má asi spoustu dimenzí, které nejsou pozorovatelné běžnými prostředky – ve vnímání nám brání jejich elegantní svinutí do nepatrných rozměrů. Vidíme, že zdánlivá samozřejmost různých věcí vůbec není samozřejmá. Odkud se ale ten pocit samozřejmosti bere a co tak ztěžuje vstup do světa moderní fyziky? Pavel Eisner na počátku Chrámu a tvrze píše: Mateřština je vzduch, který dýchají plíce naší duše. Jsme do ní zakleti. ...naučíme se šesti, deseti cizím jazykům, obíráme se jejich literaturou, víme toho mnoho o jejich národech – ale něco v nás docela vespod pořád ještě nevěří, že by někdo na světě opravdu, ale zcela doopravdy mluvil francouzsky, anglicky, španělsky atd. – vždy jen některým z těchto jazyků a nikdy také trochu česky. Máme to všechno tak trochu za jakousi smluvenou hru – ti lidé v Paříži, Londýně si patrně musí odříkat své francouzské, anglické pensum, ale pak jdou domů, zují se z těch jazykových škorní a spustí česky. Jazyk, kterým mluvíme o přirozeném světě naší zkušenosti, je takovou mateřštinou, kterou vnímáme jako ten pravý a nezbytný způsob vyjadřování. Když slyšíme, že na popis hlubších vrstev reality nestačí, něco v nás se brání to přijmout, a to i tehdy, jsme-li sami fyziky, bezpečně to víme, a dokonce o tom přesvědčujeme ostatní. Svou zkušenost získanou ze světa poměrně malých energií, ne moc velkých a ne moc malých rozměrů a s poměrně slabou gravitací povyšujeme podvědomě na nezbytnost. Když slyšíme o elementárních částicích, představíme si něco jako malý kamínek, když slyšíme slovo vlna, okamžitě se nám asociují vlny na vodě, a tím i představa jakéhosi látkového prostředí, které se vlní, naše prostoročasové představy jsou přirozeně newtonovské. Pojmový aparát klasické fyziky byl
