Otec velkého třesku

V éteru dějin vědy 20. století vegetuje bez většího povšimnutí jméno George Lemaîtra – kosmologa a matematika, jemuž se věnuje daleko méně pozornosti, než by si zasluhoval. Pohled na vesmír, lidskému intelektu srozumitelný, započatý velkým třeskem a s nedopsaným scénářem, vesmír, o němž dnes můžeme mluvit především díky Lemaîtrovým závěrům, je svébytnou a pozoruhodnou perspektivou, která by neměla uniknout ani současnému čtenáři.

V arizonském městě Flagstaff, krčícím se dva tisíce metrů nad mořem pod vrcholkem Humphreys Peak (nejvyšší hory Arizony), začal rok 1933. Po silvestrovských oslavách se zde sešlo několik astronomů, aby prodiskutovali výsledky pozorování z místní observatoře, kterou tehdy vedl proslulý Vesto Slipher.¹⁾ Hovořilo se kupříkladu o rotaci spirálních mlhovin („mlhovina“ je v té době ještě stále výrazem pro galaxii).

Přítomen byl i nevýrazný třicátník, jenž přicestoval z Belgie. Ten si při svém příjezdu na západ Spojených států měl špatně seřídit čas, a během sešlosti se tak stal terčem drobného posměchu. Že si jeho společníci vyložili jako humornou historku tuto bezvýznamnou banalitu, kterou by v případě kohokoliv jiného přešli bez sebemenšího povšimnutí, má však zcela zásadní důvod. Řeč byla totiž o Georgi Lemaîtrovi, matematiku a střídmém belgickém knězi, který zcela zásadním způsobem přenastavil vědecké smýšlení o fenoménu času – tedy že čas a prostor neexistovaly vždy.

Nenápadná postava

Navenek mohl tento nenápadný muž zaujmout jen stěží. Ani jeho vzhled – v té době nosil typické kulaté brýle a tmavý oblek, ani jeho koníčky jako kouření cigaret či hra na piano nebyly nikterak nekonvenční. Obzory jeho myšlení je však naopak potřeba zhodnotit jako nesmírně originální; byl to on, kdo na počátku třicátých let na základě relativistické fyziky představil myšlenku, že náš vesmír má svůj počátek v čase, byl to právě on, kdo formuloval hypotézu prvotního atomu, později známou jako teorie velkého třesku, a byl to také on, díky komu dnes můžeme hovořit o stáří našeho kosmu (on sám dokonce mluvil i o narozeninách vesmíru).

V třicátých letech byl Lemaître charakterizován jako jeden z největších expertů na relativistickou mechaniku na světě. Když se však ocitnul v přítomnosti dvou nobelistů; Alberta Einsteina a Roberta Millikana, nepoměrně vedle nich zanikal. Zmíněné tři osobnosti si naplánovaly setkání v jádrové oblasti tehdejší astrofyziky – v Pasadeně na půdě Kalifornské techniky – a záhy se staly tučnou kořistí místních novinářů.

Mediální pozornost se upírala zvláště k Einsteinovi; jeho návštěvu Spojených států provázely hořké okolnosti protestů amerického spolku patriotek (Woman Patriot Corporation), spojené s obviněním vědce ze sympatizování s anarchií a komunismem. Einsteinovy aktivity navíc během pobytu dalece překračovaly oblast přírodních věd, když se neváhal vyjádřit například k ekonomii či politice. I Millikan svým mediálním obrazem Lemaîtra tehdy zcela převýšil – na Caltechu byl uznávanou a na veřejnosti hojně citovanou autoritou a dnes je po něm dokonce pojmenovaná tamní knihovna – vertikální dominanta stojící v srdci celého kampusu.

Americké novináře však přece jenom zaujal i Lemaître, především pro své kněžství. Dotazy žurnalistů směřovaly k vztahu vědy a víry a samotný belgický vědec opakovaně trval na jejich kategorické separaci. Ironií je, že jeho dva kolegové by k spojení vědy a náboženství sdělili daleko provokativnější a pro media zřejmě atraktivnější, panteismem zavánějící informace jako při jiných příležitostech; Millikan proslul svým citátem: „Stvořitel je stále v práci“ či slovy „Bůh je inteligencí v přírodě“ a Einstein by možná zopakoval své přesvědčení o „kosmickém náboženském pocitu“.

Přesto lze zpětně narazit na výjimky – ­ místa, kde i belgický kněz-vědec zmíněnou distinkci vědy a víry trochu rozostřuje. Kupříkladu zmiňme jeho vyjádření nespokojenosti s termíny označujícími koncepci počátku kosmu, když zdůraznil, že pro tolik vznešený okamžik jsou etablující se pojmenování nedostatečná. „Nemám rád užívání takových termínů jako ,vejce‘, ,prvotní atom‘ nebo ,exploze‘ k popsání událostí a věcí, ke kterým by mělo být přistupováno s velkou důstojností,“ otiskl jeho slova deník Los Angeles Times v lednu roku 1933. Vzápětí však také dodal, že „žádná uspokojivá slova (respektive názvy) nebyla vymyšlena“. Můžeme se jen ptát, proč přírodovědec vnáší kategorii důstojnosti do popisu neživé přírody. Jisté je, že uspokojivý název pro svou hypotézu nenašel a vždy si vystačil s jedním z termínů, které sám zavrhoval, nejčastěji „prvotní“ nebo „primordiální“ atom (slovo mělo odkazovat na starořecký, nikoliv na moderní význam).

Nenápadným zůstal později i pro veřejnost. Nejednou natrefíme na publikaci referující o velkém třesku, ale bez zmínky o belgickém vědci. V Československu bychom na informace o něm narazili stěží (snad by se chtělo říct, že jeho myšlenky odporují dialektickému materialismu, k němuž se naši nejvyšší státní činitelé po dlouhé dekády hlásili) a dramaticky jinak tomu nebylo ani po sametové revoluci. Avšak mnoho pozornosti mu nevěnovaly ani západní země, a tak zde klíčí otázka, kde se nachází kořeny „nenápadnosti“ muže, který fundamentálně proměnil dějiny vědy, avšak sám zůstal skryt.

Lze se setkat s názorem, že to byl samotný „otec velkého třesku“, jak se mu někdy říká, kdo nestál o pozornost. Vyznačoval se nízkými nároky na materiální stránku života, velkou část svých financí v tichosti převedl na charitativní účely, s astronomem Edwinem Hubblem, jehož pozorování předešel vlastními závěry o rozpínajícím se vesmíru, se nepřel o prvenství, jeho styky s médii byly strohé, ­ v těchto ohledech byl ukázkově skromnou osobou.

Je zde ovšem další proměnná vylučující Lemaîtrovo jméno z širší veřejné pozornosti – jeho teze o počáteční dezintegraci prvotního atomu v očích některých lidí velice souzní s křesťanským výkladem stvoření světa. Na straně jedné tak šlo o revoluci pro úzkou skupinu osob nějakým způsobem se zabývajících kosmogonií, na straně druhé šlo o kulturně zakořeněnou danost pro miliony lidí v rozličných historických epochách. Vidina časové hranice značící počátek existence kosmu byla něčím, v co se nejen mezi křesťany věřilo odedávna, a tak historická setrvačnost utopila hypotézu prvotního atomu (l’atome primitif) v samozřejmosti.²⁾

Přitažlivost náboženství

Lemaîtrův kosmologický model v mnoha aspektech zrcadlil jeden z elementů židovsko-křesťanského myšlení o šesti dnech stvoření světa. Počáteční velký třesk je provázen spektakulárním ohňostrojem, vzniká časoprostor, formují se atomy, posléze se rodí galaxie naplněné hvězdami.

Interpretace jdoucí v náboženských kolejích na sebe nenechaly dlouho čekat a belgický kněz (mimochodem oceněný člen dělostřelectva z první světové války) se ocitl pod palbou argumentů hned na dvou frontách. Na jedné straně někteří křesťané vítali tuto hypotézu jako stvrzující pravdivost textu Písma, proti čemuž se belgický abbé vymezoval, na druhé straně zde byla řada jeho kolegů tvrdících, že Lemaîtrovy závěry překračují rámec vědy, což tento muž odmítal rovněž.

Ačkoliv tvrzení belgického kněze nesou odpovědnost za citelnou erozi předešlých jistot na poli kosmologie, mezi běžnou veřejností poprask nezpůsobily. Sám Lemaître nebyl Charlesem Darwinem, který by šokoval tvrzením, že genezi člověka předcházely jiné formy života, nebyl Albertem Einsteinem, objevujícím překvapivou relativní povahu času, nebyl ani Mikulášem Koperníkem, zpochybňujícím geocentrické uspořádání světa, na jehož představu byli někteří zvyklí. Pro mnohé se spíše stal afirmativním vědeckým hlasem křesťanského paradigmatu, ať už se mu to líbilo nebo ne.

Je třeba také zdůraznit, že belgický abbé nebyl jen vybočující personou, existovala i témata, kde s některými kolegy do velké míry souzněl – jako zrovna v případě Einsteina ve věci vědomí srozumitelnosti fyzikálních zákonitostí; Einsteina tato věc spíš „jen“ fascinovala a udivovala, belgický vědec šel ještě dál a explicitně kapacitě lidského ducha, imaginaci a rozumu přiřkl nárok na pochopení fungování kosmu navzdory nepřekonatelným a zdánlivě nepředstavitelným vzdálenostem a rozměrům – zde si tedy svůj nadvědecký vhled saturoval křesťanským východiskem. Ve svém poměrně raném akademickém spise z dvacátých let La physique d’Einstein dokonce Lemaître píše: „Pokrokem vědy je odhalování stále srozumitelnější jednoduchosti, pohledem jejího zvětšujícího se rozsahu pak převládá redukce na jednotu. Úspěchy z minulosti nám dávají důvěru v budoucnost vědy: jsme se si čím dál více vědomi toho, že vesmír je inteligibilní.“

Navzdory této ontologické perspektivě usiloval belgický matematik o vymanění z podezření, že aranžuje svou hypotézu do souladu s vlastním náboženským vyznáním. Rozhodl se tedy vědeckou a náboženskou perspektivu striktně oddělovat a tuto strategii nazval „dvěma cestami k pravdě“. „Záměrem bible není vyučovat vědu, ...učí nás, co je dobré pro naši spásu. Bible neučí geometrii, jelikož jí není potřeba pro naši spásu,“ prohlásil v oněch třicátých letech v Kalifornii.

Počátek

Lemaîtrem prezentovaný vesmír nepočítá se stvořením (to sice mohlo všemu předcházet a Lemaître v něj bezpochyby věřil, ale v jeho vědecké hypotéze pro stvoření nebyl prostor), jeho kosmogonie se opírala o termín „počátku“. Svět chápal jako místo, ve kterém je možné vystopovat dějiny neživé přírody, ale zároveň místo, kde vše není plně dopředu determinováno, čímž také pravděpodobně (byť velice nepřímo) narážel i na princip svobodné vůle – zde se dostávala na řadu též kvantová fyzika. Dle něj je tedy možné přírodovědeckými prostředky historizovat minulost vesmíru, avšak nelze s jistotou předpovídat jeho budoucnost.

Tato východiska v sobě nesou i určité environmentální přesahy, jelikož belgický abbé chápal svět v logice prostředí primárně stvořeného pro člověka – lidským bytostem srozumitelného „Edenu“, za jehož stav je člověk díky své svobodné vůli odpovědný, což s sebou nese imperativ, aby člověk svět neustále „kultivoval a poznával“. Poznávání, respektive hledání pravdy považoval za nejvyšší ctnost.

Stvrzení skutečnosti, že vesmír má svůj iniciační bod v čase a že se jej lze poměrně přesně dopočítat, otřáslo světem materialismu, nejen v té době důležitého myšlenkového proudu, který se tehdy zdaleka neomezoval geograficky či politicky. Materialismus operoval s věčnou existencí kosmu, aby se vyhnul vysvětlování, kde se onen vesmír vzal (případně kdo, nebo co jej přivedlo na svět). Mezi některými materialisty našla uznání teorie „ustáleného stavu“, konkurující velkému třesku, která počítala s permanentním zrodem hmoty. Tato idea se ale širší vědecké obci kdysi zdála velmi spekulativní a jeví se jí tak dodnes.

Za všechny uveďme britského astrofyzika Freda Hoyla (hlasitého Lemaîtrova oponenta a snad nejvýraznějšího zastánce teze ustáleného stavu). Hoyle spatřoval velký třesk ve spojení s křesťanstvím a obojí si neodpustil kritizovat, někdy i s dávkou suchého humoru. Ve své knize The Nature of the Universe si utahoval z křesťanského pojetí věčného života (divil se, že křesťané mají tak málo co říci k tomu, jak by taková věčnost měla být strávena), avšak zároveň patřil k osobnostem chápajícím kosmos jako nekonečně dlouho existující časoprostor. Ono dvojí pojetí věčnosti – jednou křesťanské, podruhé vědecky-teoretické – ­ není samozřejmě ani v jednom případě dost dobře ověřitelné.

Paradox kariéry

O vědcově neviditelnosti, ať už záměrné či neočekávané, tedy řeč být může. Ale v církevních řadách začala Lemaîtrova hvězda stoupat. Vedle své celoživotní vědecké a pedagogické činnosti na Katolické univerzitě v Lovani působil nejprve jako člen, později prezident v Papežské akademii věd.

A po zmínce, že si pro jednou Lemaître v Americe nesprávně seřídil čas, je možné dodat, že i jeho vstup do vědeckého světa byl velmi podobný – načasování jeho konceptu rozpínajícího se kosmu bylo nešťastné ve dvou směrech; v tom prvním cimrmanovsky předznamenal jev, za který později sklidil slávu až Edwin Hubble, v druhém směru ale ani nebyl prvním badatelem, jenž s nápadem přišel, jelikož stejnou myšlenku již před ním formuloval Alexandr Friedmann. Každý z mužů se pohyboval v odlišném jazykovém prostředí a ze začátku o sobě nevěděli.

S určitou dávkou cynismu je potřeba říci, že svůj odchod ze světa načasoval belgický vědec přesně, neb umíral s vědomím existence čerstvých důkazů, podporujících jeho hypotézu. Poslednímu ujištění se vědci dostalo doslova jen několik dní před smrtí, kdy se k němu dostala informace o zachycení reliktního záření, za což autoři objevu později obdrželi dokonce Nobelovu cenu.³⁾

Odkaz Lemaîtra můžeme číst jako ironický paradox, mnohé vypovídající o lidské přirozenosti. Jako mladík sepsal rukopis, nazvaný Les trois premières paroles de Dieu (Tři první slova Boží), který nikdy nepublikoval, v němž hovoří o konsonanci přírodovědy a biblického stvoření světa. I když jeho pozdější explicitní distance právě od takového módu myšlení je v podstatě ukázkovým protikladem k tomuto ranému rukopisu, je zřejmé, že bytostně nevědecký entuziasmus mladého Lemaîtra se stal důležitým pilířem v profilaci a nalézání těžiště zájmu jeho budoucí vědecké dráhy.

Jinými slovy, ačkoliv se obě teze (konkordismus⁴⁾ a dvě cesty k pravdě) přímo vylučují, není ta prvá naivní jen nechtěným apendixem na cestě za poznáním, neb právě ona umožnila na Lemaîtrově životní dráze plně vyrůst jeho vědecké vášni. Při zpětném ohlédnutí se dá říci, že tento rozpor je jedním z klíčů k porozumění této nezaměnitelné postavě.

Světlo v pomezí vědy a náboženství

Jisté scénáře založené na Lemaîtrově kosmologii počítají s mladým vesmírem jako s prostředím zalitým radiací – zářením, jehož část se měla jevit jako viditelné světlo. Jak tvrdí americký fyzik Stephen M. Barr v knize Modern Physics and Ancient Faith, pro některé se může jednat o rozřešení nelogiky doslovného čtení bible – totiž jak je možné, že světlo se v knize Genesis vyskytuje dřív než hvězdy a jiná nebeská tělesa. Celá věc má svůj prapůvod ve zmíněném pozoruhodném spisu mladého Lemaîtra.

Dokonce i největší žijící expert na Lemaîtrův přínos Dominique Lambert v článku Was the Big Bang Theory Born out of Belief? Lemaître’s Primeval Atom Hypothesis uvádí, že tehdy velmi mladý Lemaître ve svém rukopise o třech Božích provoláních, sepsaném po první světové válce, chápal starozákonní věty (připisované Bohu): „Budiž světlo!“, „Budiž klenba uprostřed vod a nechť odděluje vody od vod“, „Ať se vody pod nebesy shromáždí na jedno místo a ukáže se souš“ jako fyzikální deskripci. Lemaître uvažoval o řazení těchto událostí, aby došel k závěru, že s ohledem na vývoj neživé přírody není tato posloupnost vůbec nahodilá. Dlužno dodat, že právě takto konkordistické uvažování vedlo později belgického vědce k razantnímu přehodnocení svého postoje – a tedy právě k onomu souznění s „dvěma cestami k pravdě".⁵⁾

Historik vědy Helge Kragh v knize Matter and Spirit in the Universe interpretuje Lemaîtrův rukopis jako snahu o fyzikální vysvětlení aktu stvoření „ex nihilo“ na základě pasáže, kde Lemaître přirovnává „nicotu“ k ultimátní absenci světla: „Pro jakékoliv těleso je nemožné existovat bez vyzařování světla. Ve skutečnosti všechna tělesa jisté teploty vyzařují paprsky všech vlnových délek (teorie černých těles). Fyzikálně je absolutní temnota nicotou (le néant).“

Téma biblicko-fyzikálního světla bylo znovu oživeno roku 1951. Zhruba třicet let od sepsání Lemaîtrova kontroverzního pojednání o slovech Božích a fyzice, stala se podivuhodnou událostí řeč papeže Pia XII. ke shromáždění Papežské akademie věd, jejíž členem byl právě i abbé Lemaître. Dnes se papežova slova opakovaně uvádějí jako nepochopení Lemaîtrových „dvou cest k pravdě“, avšak je potřeba se pozastavit nad podobností s raným Lemaîtrovým myšlením; opět totiž zaznělo pověstné „fiat lux“ (budiž světlo), znovu se křesťanské stvoření světa do určité míry ztotožnilo s fyzikálním výkladem a i tentokrát se objevily (meta)fyzické obrazy „oceánu světla“ či „nicoty“.

Pokud byla Papežská akademie věd vytvořena i proto, aby zpřesňovala pohled Vatikánu na vědecká témata (lze se s tímto názorem setkat, ačkoliv oficiální stanovy společenství uvádějí důvody odlišné), příklad Pia XII. bohužel svědčí spíše o zmatení dokládajícím nedostatečný odstup Svatého stolce od pokušení mísit přírodní vědy s exegezí Písma, což ani Lemaîtra netěšilo. Chceme-li ovšem věřit, že takový přešlap byl neopakovatelným excesem, narazíme na zástup faktů dokládající opak. Mimo množství pozdější literatury (zvláště beletristické, vědeckopopularizační i teologické), kde interpretace velkého třesku korelují s papežovými slovy, se v podobném duchu nedávno vyjádřil i papež František, jenž se roku 2014 nechal slyšet, že velký třesk vyžaduje intervenci Božského stvořitele.

Postní pokrm

Na závěr historka, kterou v knize s vpravdě poetickým názvem The Day Without Yesterday zmiňuje americký spisovatel John Farrell a která ve své hloubi není ničím jiným než příměrem chápání Lemaîtrovy kosmogonie.

Když se v padesátých letech vydal Fred Hoyle se svou manželkou na výlet po Alpách, neváhal přizvat i Lemaîtra. Jak vidno, v jejich zralém věku jim názorová pře absolutně nebránila v lidském přátelství. Při večeři v jedné rakouské restauraci si hladový Hoyle poručil steak, kdežto belgickému knězi nezbylo než si objednat rybu, jelikož byl pátek.

Jakmile obsluha donesla jídlo, britský přírodovědec před sebou spatřil očekávaný kus masa, který naprosto zanikal vedle Lemaîtrovy enormně veliké ryby. „Nyní konečně, Georgi, chápu, proč jsi katolík,“ zavtipkoval Hoyle. Abbé však zrudl, neb ryby nepatřily k jídlům, která by mu zrovna chutnala, ba co víc, v tu chvíli měl dokonce zatoužit po kolegově steaku.

Nakonec nezbývá říci, že ani s hypotézou prvotního atomu to nebylo jiné; přestože by se dalo od kněze očekávat, že velká porce náboženských interpretací jeho vědecké práce bude z jeho strany vítána, opak byl pravdou.