Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Jak jsme objevovali kosmos

 |  5. 11. 2009
 |  Vesmír 88, 755, 2009/11

PAUL MURDIN: Tajemství vesmíru. Jak jsme objevovali kosmos, Argo a Dokořán, Praha 2009, 342 stran, 582 ilustrací, z toho 383 barevných, doporučená cena 998 Kč, ISBN 978-80-257-0159-1 (Argo), 978-80-7363-263-2 (Dokořán). Z anglického originálu Science of the Universe (Thales&Hudson, Londýn 2009) přeložil tým pod odborným vedením Vladimíra Karase. Vydání první, souběžné s originálem.

Jedním z nezávažnějších poselství, které v sobě skrývá biblický Starý zákon, je líčení prvotního provinění Adama a Evy, v jehož důsledku byli vyhnáni z rajské zahrady. Ačkoli ten starý příběh v sobě skrývá četná tajemství, jeho základní dějová linie je poměrně prostá: Když Bůh stvořil Adama a Evu, dovolil jim vše s jednou výjimkou – měli zakázáno trhat a požívat jablka ze stromu poznání. Had symbolizující zlo je však navedl tento zákaz porušit a oni tak bez velkého rozmýšlení učinili. Bůh se natolik rozhněval, že kromě toho, že naše prapředky vyhnal z ráje, zakódoval do jejich genotypu některé nepříjemné vlastnosti, zejména smrtelnost a nutnost se živit.

Za podstatu provinění je obvykle považováno to, že Adam s Evou zpupně zatoužili znát a vědět totéž co Stvořitel. Hloubka starozákonního příběhu však v sobě bezpochyby skrývá ještě další významy. Jednoho z nich se dotkneme v tomto rozmýšlení nad knihou.

Tajemství vesmíru Paula Murdina na poměrně malém prostoru přináší rozsáhlý a ucelený přehled toho, co až dosud lidé zjistili o blízkém i dalekém vesmíru. Řečeno slovy pozorovatelů, zprostředkuje nám úplnou přehlídku oblohy současného poznání kosmu. Ale nejen to – ke každému významnějšímu objevu autor připojuje jeho historii, píše tedy také o úsilí mnoha badatelů, jejich omylech, nadějích a úspěších. Tento poutavý historický aspekt (podtitul knihy jsem si vypůjčil do názvu eseje) vybízí k malému zamyšlení o dalších interpretacích zmíněného biblického tématu. Můžeme se totiž domnívat, že Stvořitele popudil nejen zájem našich prapředků znát totéž, co on, ale patrně též samotné kladení nadbytečných otázek. A nikoli pouze nadbytečných, nám nepříslušejících, ale dokonce nemístných, nebo, chceme-li to trochu odlehčit, otázek nezbedných. Jestliže – snad mi odpustíte jistou nadsázku – přistoupíme na to, že takové kladení otázek je jednou z interpretací pojmu dědičný hřích, pak můžeme Murdinovu knihu považovat kromě jiného za osobitou historii tohoto biblického provinění.

Text je členěn do šesti velkých kapitol, řazených tak, aby dokumentovaly, jak se lidé ve svých dějinách „rozhlíželi“ nejprve po svém blízkém, a postupně i stále vzdálenějším kosmickém okolí. Jejich názvy jsou výmluvné: Vesmír před vynálezem dalekohledu, Objevy ve sluneční soustavě, Objev dynamického vesmíru, Naše Galaxie a hvězdy, Objevy ve vesmíru a jeho galaxiích a Budoucí objevy. Z každé kapitoly vyberu pár zajímavostí.

Šest ukázek ze šesti kapitol

  • „Už před 25 tisíci lety, na břehu jednoho z afrických jezer, zaznamenal člen kmene Ishango fáze Měsíce.“1)

    Jde nejspíše o nejstarší dokumentovanou nezbednou otázku. Pravěký lovec byl zvědav, cože se to děje s Měsícem a jak často se vracejí, jak bychom dnes řekli, jeho fáze. Svá pozorování zaznamenával pomocí různých značek ve skupinách po dvaceti devíti, které vrýval na kost.2)

    Je však třeba podotknout, že ne všechny otázky týkající se blízkého kosmu měly nezbednou povahu ve smyslu tohoto eseje. Pozorování Babyloňanů a jiných starověkých národů měla bezprostřední praktický význam týkající se zemědělství, splavnosti řek a jiných pravidelně se střídajících přírodních jevů, které podstatným způsobem ovlivňovaly chod prvních státních útvarů.

  • V tomto smyslu prakticky užitečné informace poskytují lidstvu téměř všechny objevy ve sluneční soustavě. Ty nám přibližuje druhá kapitola.

    „V jednom okamžiku tak čtyři drobné hvězdy vyvrátily 2000 let starou teorii, podle níž všechna nebeská tělesa obíhají kolem Země.“

    Hovoří se o chvíli, ve které si Galileo počátkem roku 1610 uvědomil, že jím pozorované drobné hvězdy nejsou ve skutečnosti hvězdami, ale Jupiterovými měsíci. Jediný okamžik tak podnítil vznik metody, kterou dnes nazýváme vědeckou.

    Dále se druhá kapitola zabývá výzkumem dvou zásadních vlastností naší planety, jimiž jsou skleníkový efekt, který udržuje teplotu prostředí nezbytnou pro život, a působení magnetosféry, jež odkláněním nabitých kosmických částic zajišťuje, aby život zůstal zachován. Jak známo, štít magnetosféry kolem Země existuje díky jejímu magnetickému poli. V té souvislosti se dozvídáme o jednom pozoruhodném paradoxu. Třebaže toto pole vzniká v zemském jádru, tedy poměrně blízko k nám, víme o daném mechanismu méně než o pohybech vzdálených galaxií. Navíc nejde o něco, nač bychom se mohli stoprocentně spolehnout, neboť čas od času (s periodou zhruba 250 000 let) dochází ke vzájemné výměně pólů zemského magnetu. Murdin uvádí, že důsledky, které by mělo takové přepólování na zemskou biosféru, jsou těžko odhadnutelné.3)

  • Když se čtenář ocitne na začátku třetí kapitoly, bude patrně již natolik vtažen do „kosmického“ děje, že se lehce nechá provést nástinem jednoho z nejsložitějších intelektuálních výtvorů lidstva, jímž je teorie relativity.

    „Tento prostoročas není pouhým pozadím či jevištěm, na kterém se události odehrávají – sám také ovlivňuje způsob, jakým se události dějí. Einsteinova teorie prostupuje všechny významné objevy o povaze vesmíru učiněné v průběhu 20. století.“

    Einsteinovy rovnice obecné teorie relativity mají mnoho podivuhodných řešení. Podle jednoho z nich vesmír principiálně nemůže být statický, jak se nám jeví při běžném pohledu na noční jasnou oblohu. Roku 1929 formuloval Edwin Hubble na základě svých pozorování zákon (později nazvaný jeho jménem), jehož podstatou je diagram, který ukázal vztah mezi rychlostí vzdalování galaxií a jejich vzdáleností. Ještě předtím však musel Hubble prosadit revoluční myšlenku, že naše Galaxie není ve vesmíru jediná svého druhu.4)

    Jedním z východisek teorie Alberta Einsteina byly práce Isaaca Newtona, který pochopil, že gravitace je síla dlouhého dosahu, a ovlivňuje tedy nejen dění v našem bezprostředním okolí, ale i pohyby kosmických těles. Newtonův objev je možno považovat za symbolickou spojnici mezi světy otázek nutných a nadbytečných.

    Nedoložená historka o jablku spadlém na hlavu se prý začala vyprávět už za Newtonova života. Není vyloučeno, že on sám přispěl k jejímu šíření. Murdin případně poznamenává, že k všeobecné oblibě tohoto příběhu určitě přispívá i zřetelný odkaz na strom poznání v rajské zahradě.

    Třetí kapitolou se tak dostáváme výhradně do říše nezbedných otázek a nečekaných odpovědí. Začínají před námi defilovat objekty vzdálené běžné zkušenosti nepřeklenutelnými propastmi vesmíru, například bílí trpaslíci, neutronové hvězdy nebo černé díry.

  • Jednou z takových podivuhodností je i supernova.

    „Počínaje pozorováními šlechtice ze 16. století až po pozoruhodná data z moderních teleskopů vidíme jasné svědectví o supernovách, explozivním zhroucení umírajících hvězd.“

    Třebaže jde o velmi vzdálené objekty,5) mezi nimi a našimi životy existují přinejmenším dvě souvztažnosti.

    První z nich je obrazná. Lidským bytostem podobně jako hvězdám je čas vyměřen. A mnozí z nás chtějí – byť jen na okamžik – alespoň trochu zazářit.

    Druhá souvztažnost je kupodivu fyzická. Supernovy jsou obrovskými reaktory, v jejichž nitrech vznikají díky jaderným reakcím těžší prvky. Stávají se tak zdroji hvězdného prachu, z něhož jsou stvořeny kromě jiného i živé bytosti.6)

  • Nad kapitolou Objevy ve vesmíru a jeho galaxiích si čtenář připomene jednu sice známou, ale ne zcela vysvětlitelnou skutečnost, totiž to, že za posledních sto let se lidé o světě a potažmo o vesmíru dozvěděli nesrovnatelně více než za předcházejících 800 000 let existence lidského druhu. Poznáváme zde galaxie různých tvarů, Hubblovým teleskopem nahlížíme do nejvzdálenějších končin vesmíru a jsou nám představovány další bizarní vesmírné objekty, kromě jiných i „Spící stvůra“ – černá díra o hmotnosti několika milionů Sluncí, dřímající v centru naší Galaxie.

    Černé díry, jejichž existence také vyplývá z Einsteinových rovnic, patří mezi nejzáhadnější vesmírné objekty. Vzhledem k tomu, že dokážou „na doživotí“ uvěznit kromě prostoru a času též světelné paprsky, jsou pozorovatelné jen nepřímo tím, jak ovlivňují své okolí.7) V nitru navíc zřejmě skrývají další záhadu, jíž je nekonečná křivost – singularita, něco jako „lokální soudný den“, v němž končí kromě jiného i naše současná fyzika.8)

    Poznamenejme, že černé díry mají osobní význam pro autory pojednávané knihy a jejího českého překladu. Paul Murdin byl patrně prvním astronomem, jenž prokázal jejich existenci, zatímco Vladimír Karas, koordinátor překladatelského týmu, je jedním z významných teoretiků, kteří se těmito těžko pozorovatelnými objekty zabývají.9)

  • Na čtenáře, kterému se snad na konci páté kapitoly podařilo vymanit z přitažlivosti černých děr, jsou políčena v Budoucích objevech další tajemství: dvě záhadné esence.

    První z nich – temná hmota – brání tomu, aby se galaxie v důsledku rychlého pohybu viditelných hvězd rozpadly. Druhá esence, temná energie, zároveň zajišťuje, aby se vesmír vzdor souhrnu viditelné i neviditelné hmoty stále rychleji rozpínal, což je skutečnost doložená nedávnými pozorováními Hubblova teleskopu.

    Zmíněné temné ingredience se zatím dají pozorovat ještě obtížněji než černé díry. Vzhledem k tomu, že daný problém úzce souvisí se světem elementárních částic, kosmologové netrpělivě očekávají výsledky plánovaných experimentů na velkých urychlovačích. Murdin výstižně poznamenává, že „96 % všeho ve vesmíru je pro nás stále obestřeno tajemstvím, které teprve čeká na své rozluštění.“ Poslední kapitola tak naznačuje, že většina nezbedných otázek nás teprve očekává.

Kdo se moc ptá…

Na začátku jsem zmínil starozákonní alegorii, v níž jsou lidé za své závažné provinění potrestáni vyhnáním z ráje. Jednu z interpretací tohoto příběhu jednoduše, leč brilantně vyjadřuje české přísloví „Kdo se moc ptá, moc se doví“. Jak v tomto ohledu dopadá naše civilizace?

Odpovědi na nezbedné otázky nám postupně odhalily, že žijeme na malé planetě obíhající kolem tuctové hvězdy, jakých jsou v Mléčné dráze stovky miliard. Za ní však mohutné teleskopy zaznamenávají další stovky miliard jiných galaxií. Čím dál více si uvědomujeme, jak jsme v našem vesmíru bezvýznamní, nicotní, zanedbatelní.

Navíc se dovídáme, že to všechno dopadne špatně. Slunce se za pár miliard let nadme natolik, že ve formě rudého obra spálí všechny planety soustavy. Kdyby se snad naší civilizaci podařilo nějak posunout oběžnou dráhu Země, čeká nás jiná katastrofa, jíž je srážka s nejbližší galaxií. V tomto „ponurém vesmírném teleshoppingu“ to však ještě není všechno. Pokud se bude vesmír rozpínat i nadále, podle zákonů termodynamiky v jednom z budoucích okamžiků vše vychladne, bílí trpaslíci zhasnou, neutronové hvězdy se přestanou otáčet a černé díry se vypaří. Zbylé atomy se budou ve smrtelné agonii třepotat v nejnižším kvantovém stavu nad absolutní nulou.10)

Myslíte, že tyto poněkud beznadějné odpovědi odradí badatele od dalšího kladení otázek? Domnívám se, že nikoli. Jak řekl G. B. Shaw, hřích se stává hříchem, až když při něm člověk zažívá rozkoš. A co jiného než rozkoš z poznání vede astronomy a kosmology ke kladení dalších otázek?

Tajemství vesmíru Paula Murdina je určeno všem, kteří se chtějí dovědět základní poznatky o vesmíru, v němž žijí, spolu s historií jejich objevů. Kniha nevyžaduje znalost matematického aparátu, takže je přístupná nejširší zvídavé veřejnosti. Láká čtenáře do kosmických dramat množstvím vyobrazení, počínaje fotografií pravěké kosti se záznamy fáze Měsíce a konče pohledem do Hubblova hlubokého pole.

Chystáte se spolu s Murdinem a jinými badateli klást nezbedné otázky? Jsem přesvědčen, že mnozí z vás takovému lákadlu neodolají.

Poznámky

1) Části textu psané kurzivou v uvozovkách cituji z Murdinovy knihy.

2) Poznamenejme, že pravěký lovec si takto počínal již zhruba 20 000 let před vznikem Starého zákona.

3) Avšak jestliže je pravda, že život na Zemi vznikl asi před třemi miliardami let a první nám podobní hominidé se objevili před milionem let, je velká pravděpodobnost, že biosféra – taková, jakou ji známe – již několikrát přepólování zemského magnetu přečkala vcelku bez úhony.

4) Stalo se tak v roce 1923. Spekulativní formou však obdobnou myšlenku vyslovil více než tři století před Hubblem jeden z renesančních myslitelů Giordano Bruno.

5) Velká vzdálenost supernov je šťastnou náhodou, alespoň prozatím. Kdyby taková hvězda explodovala blíže než několik světelných let, mělo by to pro sluneční soustavu důsledky vskutku katastrofické.

6) Tím se poznání kosmu opět přibližuje do blízkosti myšlenkového světa biblických autorů. Vzpomeňme jen na jeden známý citát, který začíná: „Prach jsi…“

7) Mottem některých pohádek je „Co peklo schvátí, nikdy nevrátí“. Najdou se však postavy, které tento teorém narušují, například Čert a Káča. Obdobně Stephen Hawking přišel s převratnou myšlenkou, že každá černá díra se časem vypaří. Musel si k tomu kromě Einsteinova pojetí gravitace vzít na pomoc i druhou stěžejní fyzikální teorii 20. století, jíž je kvantová mechanika.

8) Víte, že může existovat i nahá singularita? Spatřit něco tak necudného naštěstí zakazuje takzvaná „kosmická cenzura“. (Stephen Hawking, Roger Penrose: Povaha prostoru a času, Academia, Praha 2000.)

9) Skládám poklonu překladu knihy, který je precizní, a přitom čtivou a podmanivou českou verzí Murdinova textu.

10) Možná to tak zlé není. Existují alternativní teorie, podle nichž se vesmír v budoucnu začne smršťovat. Toto pojetí však věští zase jinou apokalypsu (Paul J. Steinhardt, Neil Turok: Bez počátku a konce, Paseka, Praha 2009).

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Astronomie a kosmologie
RUBRIKA: Nad knihou

O autorovi

Jan Wild

Doc. RNDr. Jan Wild, CSc., (*1960) vystudoval Matematicko-fyzikální fakultu UK a Konzervatoř Jaroslava Ježka v Praze. Na katedře fyzika povrchů a plazmatu se zabývá zejména experimenty s nízkoteplotním plazmatem. Vyučuje také hudební teorii a skladbu na konzervatoři.

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné