Na většině velkých objevů se podílela náhoda. Dá se ovlivnit? Lze jí jít naproti? Pokud ano, jak? Jakou roli hraje pracovitost, nadání, štěstí?

Koncem roku 1854 se v severofrancouzském průmyslovém městě Lille otevírala fakulta přírodních věd. Jejím prvním děkanem se stal dvaatřicetiletý chemik (a budoucí mikrobiolog) Louis Pasteur, proslulý již objevem optické izomerie. Ve své nástupní přednášce hovoří o významu praxe i teorie ve vědě a průmyslu i o některých zajímavých okolnostech slavných objevů. Závěrem dodává: „Dělejte věci. Zeměpisu nějakého kraje se naučíte nejlépe, když kraj procestujete. Tak je to také s chemií: děláte-li něco, vrývá se vám ‚zeměpis‘ výroby do paměti. Přitom ovšem není dovoleno podceňovat teorii. Nedopouštějte se omylu místy rozšířeného, že to, co nedává bezprostřední užitek, je zbytečné.

Zeptá-li se vás někdo, kdy byl vynalezen elektrický telegraf, patrně byste odpověděli: Nedávno (v roce 1843, FH)… Ale neklamte se, že princip elektrického telegrafu je tak mladý! Je tomu více než třicet let (koncem roku 1819, FH), co dánský fyzik Hans Christian Oersted seděl za stolem a spojil měděným drátem oba póly Voltovy baterie. Na stole měl kompas, magnetickou jehlu. A tu Oersted viděl: Když proud proběhl drátem, odchýlila se magnetická jehla a dokud proud probíhal, zůstala odchýlena od směru, ve kterém ji předtím udržoval zemský magnetismus. Tak, vážení posluchači, byl objeven základ elektrického telegrafu a dalších vymožeností.“

Školní přístro, na němž lze demonstrovat Oerstedův experiment. Public Domain.

Školní přístroj, na němž lze demonstrovat Oerstedův experiment. Zdroj: Agustin Privat-Deschanel, Public Domain.

Podle vzpomínek pamětníků se poté řečník odmlčel, podíval se na studenty a dodal vřele: „Je možné, vážení posluchači, že řeknete: ‚Byla to náhoda.‘ Ale věřte mi: Co se pozorování týče, náhoda přeje myslím připraveným.“

A jelikož náhodou se zde samozřejmě myslí náhoda šťastná, říká se také: „Štěstí přeje připraveným.“

Pasteur jistě nebyl první ani poslední, kdo něco podobného vyslovil, ale štěstí mu přálo: měl posluchače s pamětí a vlivem. A tak veškerá sláva připadla jemu. V jeho řeči je však víc než jen slogan „štěstí přeje připraveným“, ona obsahuje návod, jak zacházet s náhodami a proměňovat je v objevy. I náhody ve vědě totiž mají určitá obecná pravidla, skrze která lze jít štěstí naproti.

Pozorujte

Jednoho březnového rána roku 1822 jede doktor Gideon Mantell z jihoanglického města Lewesu, zálibou vášnivý sběratel zkamenělin, navštívit nemocného. Zatímco ho kurýruje, paní Mantellová bloumá po okolí – a přitom jí padne do oka podivný předmět trčící ze skály. Byl to velký zkamenělý zub zcela odlišný od všeho, co bylo dosud nalezeno. Po několikaletých peripetiích Mantell objev publikuje, přičemž onoho pravěkého nositele zubu nazývá Iguanodon (zub iguana). V roce 1841, kdy už bylo ostatků podobného původu nalezeno víc, zavedl britský anatom Richard Owen termín dinosauři (strašní plazi).

llustrace zubuů iguanodona od Gideona Mantella, 1825. Public Domain.

llustrace zubů iguanodona od Gideona Mantella, 1825. Public Domain.

Jakkoli nález dinosauřího zubu je také svého druhu objev, přece jen do vědy coby aktivní činnosti spíše nepatří. Paní Mantellová o něj nijak neusilovala, ona na něj zcela nezáměrně narazila.

Další krok vědců byl nabíledni – rozšířit si smysly tak, aby mohli vidět víc. Jako například poangličtěný Němec prapůvodem z jižní Moravy William Herschel. Živila ho hudba, ale vzplanul pro astronomii. Vypůjčený dalekohled ho neuspokojil, pustil se tedy do výroby lepšího (už zrcadlového). Když s ním byl konečně spokojen, začal pozorovat jednu hvězdu po druhé. 13. března 1781 večer si všiml, že jistá hvězdička v souhvězdí Blíženců se jeví jako kotouček. Každá hvězda však díky své vzdálenosti i v tom nejsilnějším dalekohledu stále zůstává „bodem“… Když pak Herschel zjistil, že těleso se oblohou pomalu šine (což hvězdy rovněž nedělají), usoudil, že objevil kometu. Výpočty nejlepších matematiků ale ukázaly, že nová „kometa“  se pohybuje po eliptické dráze, typické pouze pro planety. Tak byla objevena planeta Uran.

Herschelův teleskop, rok 1789. Public Domain.

Herschelův dvanáctimetrový teleskop, rok 1789. Public Domain.

Hvězdářský dalekohled (stejně tak mikroskop, „Oerstedova“ magnetka a další vědecké nástroje i přístroje) rozklikl nový, do té doby uzavřený adresář náhod a nabídl je k využití. Kdyby si ale Herschel zvolil směr své prohlídky oblohy náhodou jinak, pohybující se Uran by mu unikl… Kdyby se Galileo nebo Huygens poprvé podívali na Saturn ve fázi, kdy byl jeho prstenec zrovna neviditelný (natočený rovnoběžně se směrem pohledu ze Země), nezaujal by je a už by se k němu nevrátili.

Dělejte věci

Osmnáctiletý William Perkin měl, zdá se, vlastní představu o trávení Velikonoc. Zatímco ostatní vzpomínali Kristova umučení a následného vzkříšení, zapálený chemik si ani nejvýznamnější křesťanské svátky nedovedl představit bez pokusů. A tak se i o velikonoční neděli 26. března 1856 pokoušel doma na půdě splnit domácí úkol od svého učitele: z anilinových olejů v dehtu připravit chinin. Získal ohavnou černou sedlinu zcela nepodobnou bílým krystalkům chininu. Billy se ji chystal vylít, ale než to udělal, zkusil ji promýt alkoholem. Čerň se jako zázrakem proměnila v nádherně růžovo-fialovou. A když do ní vložil kus hedvábí, barva se na ně chytila a držela i po týdnu bělení sluncem a praní mýdlem. Tak se zrodilo první umělé barvivo – mauvein.

Nejstarší umělá barviva,  mauvein nejvíce vlevo. Sbírka Techické univerzity v Drážďanech. Autor: Jü, Wikipedia Commons

Nejstarší umělá barviva, mauvein nejvíce vlevo. Sbírka Techické univerzity v Drážďanech. Autor: Jü, Wikipedia Commons

Ve svých počátcích věda pracovala pouze s pozorováním, ale samotné pozorování a čekání, co čas a osud nadělí, jí brzy přestalo stačit. A tady – po pozorování – přichází na řadu druhá Pasteurova rada: dělejte věci. Pokud to jde, uspořádávejte podmínky jinak, než to dělá příroda. Třeba tak, jako to dělal William Perkin. Nebo sám Pasteur: Ten někdy koncem 70. let 19. st. začal pěstovat „bacily“ slepičího moru a píchat je kuřatům. Jednou k tomu (z šetrnosti?) použil starou kulturu. Kuřata sice onemocněla, avšak poprvé přežila. Proč ne – vyžilá, oslabená kultura neměla tu infekční sílu… Po čase zvířata došla a zásilka nových ještě nedorazila. Pasteur tedy další pokusnou skupinku nouzově doplnil těmi přeživšími, která už jednou nakazil onou „slabou“ kulturou.

A co se nestalo – po injekci silně infekčních bacilů slepičího moru právě a jen tato zvířata zůstala zdravá. Pasteurův objev aktivní imunizace (spolu s Flemingovým objevem penicilinu, rovněž náhodným) je dosud nejdůsažnějším úspěchem veškeré medicíny.

Luis Pasteur při jednom ze svých experimentů vnáší virus vztekliny do králičího mozku. Zdroj: CC BY-SA 4.0

Luis Pasteur při jednom ze svých experimentů vnáší virus vztekliny do králičího mozku. Zdroj: CC BY-SA 4.0

Dělání věcí lze samozřejmě zkombinovat s pozorováním prodlouženými smysly, jak to dělal Pasteurem zmiňovaný Hans Christian Oersted, který své experimentování sledoval i kompasem a objevil magnetické účinky elektrického proudu. (Mimochodem, podobně si o půl století později počínal jistý Joseph May. Jednoho mrazivého lednového dne roku 1873 si při službě u transatlantického telegrafu v jihozápadním Irsku všiml, že na měřidle proudu se ručička čas od času zahýbe. A to právě tehdy, když vichr protrhl clonu mraků a do místnosti nakouklo slunce. I ukázalo se, že jedna odporová součástka kontrolního telegrafního zařízení je zhotovena ze selenu… Tak byl objeven fenomén polovodivosti.)

Moderní výzkum je v dělání věcí a jejich pozorování měřicími přístroji přeborníkem – nimrání se v buňce a jejím genetickém materiálu je stejně tak úžasné jako vyvolávání miniaturních „třesků“ v urychlovači LHC nebo třeba registrace kataklyzmatických dějů ve vzdáleném vesmíru detektorem gravitačních vln LIGO.

Mějte mysl připravenu

„Objev nejde naplánovat, ale můžeme si naplánovat práci, která k objevům vede,“ nabádal americký nobelovský fyzik a chemik Irving Langmuir. Nicméně ona „práce“, tedy pozorování i experimentování, představuje podmínku nutnou, leč nikoli dostačující. Tím rozhodujícím předpokladem k náhodnému objevu vždy bude mysl připravená rozpoznat, že něco je jinak. „Náhoda hraje ve vědě určitě velkou roli. Ale musíte si jí umět všimnout,“ říkával farmakochemik Antonín Holý. Otázkou je, v čem spočívá schopnost vědce všimnout si? Dá se tato specifická vnímavost ovlivnit?

Znalosti samotné k tomu rozhodně nestačí – my sice musíme co nejvíc vědět, abychom jen neopakovali a neobjevovali už známé, ale zároveň se věděním nemůžeme nechat omezit; někteří badatelé, třeba fyziolog Claude Bernard, dokonce radí při pokusu co nejvíc vyprázdnit mysl: „Když začnete experimentovat, odložte představivost s převlečníkem v šatně, ale jakmile skončíte, nezapomeňte se do ní opět obléci.“

A když se novináři ptali Röntgena, co si při svém epochálním objevu neviditelného pronikavého záření myslel, odsekl: „Já jsem nemyslel, já jsem zkoumal!“

Britský biolog Thomas Huxley zase na sebe prozradil: „Dbám, abych učil své touhy podřizovat se faktům, nikoli abych fakta nutil být v souladu s mými touhami…“

Kupříkladu při hledání první mimosluneční planety největší favorité očekávali, že exoplaneta předpokládané hmotnosti Jupiteru (menší by nedokázali detekovat) bude obíhat podobně dlouho jako Jupiter v naší sluneční soustavě (tedy asi dvanáct let). V tom případě stačilo nabrat spektra řekněme dvakrát do roka. Jenže první objevená exoplaneta obkrouží svoji hvězdu za čtyři dny – a proto ji (v létě 1995) objevili „outsideři“.

První exoplanetu objevili "outsideři"!

První exoplanetu 51 Pegasi b v létě 1995 objevili outsideři. Zdroj: CC BY-SA 3.0 

Ano, v tom to je – skutečně průlomový objev (třeba temné hmoty a temné energie) si nelze objednat jako nějakou pizzu, to jen u zpřesňování objeveného, tedy u dílčích, doplňujících objevů můžeme jakž takž předvídat, co a jak ulovíme (sem podle mě patří i nedávné objevy Higgsova bosonu nebo gravitačních vln, které oba představují spíš triumf techniky; taková hodně, opravdu hodně drahá pizza).

K využití štěstí ve vědě tedy musí nastat příznivá konjunkce dělaných věcí, jejich pozorování a připravenosti mysli. Prvním dvěma podmínkám, těm vnějším, můžeme vcelku objektivně napomoci účelným experimentováním, neboť skrze ně rozevíráme vějíř náhod nabízejících se ke všimnutí, přesně podle slov švýcarského dramatika Friedricha Dürrenmatta: „Čím promyšleněji lidé jednají, tím účinněji je může postihnout náhoda.“ Podmínka třetí pak, zdá se, závisí především na individuálním vnitřním ustrojení badatele.

Kdybychom se pokusili opsat to celé obrazně, nabízí se třeba přirovnání z oblasti výživy: experiment a měření jsou takříkajíc energetické složky vědy, štěstí má povahu vitaminů a objev je koření, které činí vědu chutnou a dráždivou.

Bez náhody ani ránu

Veškeré dění na světě se odehrává v kontinuu náhod. Prvek náhody stál u vzniku tohoto světa, života v něm a nakonec i rozumu, a nemůže chybět ani v procesu poznávání. Věda coby nejmocnější nástroj poznání je z tohoto pohledu něco jako továrna na zušlechťování nahodilostí v zákonitosti. Avšak jen zčásti.

Na jedné straně celá věda stojí na tom, že náhodu lze do jisté míry ovlivnit (jinak by nemělo cenu vzdělání a úsilí), na straně druhé i to nejpromyšlenější experimentování nezmůže víc, než jen zvýší průměrnou pravděpodobnost úspěchu pro velký počet případů. V každém jednotlivém případě je ovšem míra této pravděpodobnosti zcela irelevantní a o výsledku ve stylu ano-ne rozhodne konkrétní neopakovatelná konstelace okamžiku. Proto bude vždycky existovat oblast mimo naše chápání, jakési Oortovo mračno v hlubokém vesmíru neznáma, odkud nás budou navštěvovat komety nečekaných objevů.

Titulní foto: Wilhelm Conrad Röntgen hledí, jak přístroj pomocí paprsků X zobrazil mužova žebra a kosti paže. Barevná litografie. Zdroj: Welcome Trust, CC BY-SA 4.0

Čtěte také Tajemství ušaté planety 

 

Print Friendly