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