Pickover, Clifford A.: Kniha o fyzice

Pickover, Clifford A.
Kniha o fyzice

recenze přírodní vědy

Kniha o fyzice představuje jakýsi luxusně vydaný rozcestník, který má své čtenáře inspirovat k dalšímu studiu. Řadu zajímavých podnětů si v ní najdou méně zkušení čtenáři, ale i ti, kteří jsou s fyzikou již do velké míry obeznámeni. Autorův entuziasmus pro zkoumání vesmíru a rozšiřování vědomí ohledně možností exaktního poznání působí docela silně.

Fyzika ve 250 obrazech
Clifford A. Pickover: Kniha o fyzice. Od velkého třesku ke kvantovému znovuzrození: 250 milníků v dějinách fyziky. Přel. Ivan Štoll, Argo a Dokořán, Praha, 2014, 536 s.

Kniha o fyzice je ambiciózní projekt, jehož cílem bylo vytvořit subjektivně zabarvenou encyklopedii, která by však odrážela většinu důležitých fyzikálních milníků v historii lidského poznání. Široký rozhled a zkušenosti jejího autora k takovému úkolu slibně disponují. Clifford A. Pickover získal doktorát z molekulární biofyziky a biochemie na Yaleově univerzitě, coby zaměstnanec prestižního IBM Thomas J. Watson Research Center má ve svém portfoliu více než 200 patentů a publikoval více než 50 knih, které se tematicky rozprostírají přes rozsáhlé pole vědních oblastí. Česky od něj v roce 2012 již vyšla podobně koncipovaná Matematická kniha, která je, stejně jako Kniha o fyzice, součástí společné edice ZIP nakladatelství Argo a Dokořán.

Stručná historie času
Autorem vybraná hesla představují objevy, vynálezy, teorie, myšlenky i nápady, které mají co do činění s fyzikou a které hrály více či méně důležitou historickou roli. Kniha se drží striktní formy: každé z 250 hesel odpovídá jedné dvoustraně, jejíž levá část představuje text a pravá je vyhrazena toliko pro obrazový doprovod. Součástí krátkých textů jsou vyznačená jména vědců, vynálezců či myslitelů, kteří jsou s daným tématem zásadně spojeni, a indexový výpis tematicky spřízněných hesel pro lepší orientaci. Autor postupuje chronologicky a součástí jednotlivých „milníků“ je vždy také letopočet. Ne vždy však jde o časový bod, kdy byl daný vynález zkonstruován či určitý fenomén fyzikálně popsán – často se jedná o určení doby, kdy byla poprvé formulována idea, jež měla na další vývoj nepopiratelný vliv. Ale ani to neplatí bez výjimky: Pickover svou historii fyzikálních událostí velkolepě začíná (jak uvádí sám podtitul knihy) velkým třeskem s datem před 13,7 miliardami let a uzavírá ji hypotetickou kosmickou izolací v daleké budoucnosti, respektive kvantovým znovuzrozením, k němuž by mohlo teoreticky dojít v nekonečném čase. Nejvíce hesel je však soustředěno do 19. a 20. století, které představují kolébku a následný rozlet technologické revoluce. Mnoho důležitých mezníků se však týká také antiky, renesance, ale i starověkých kultur. Kniha tedy netvoří jen soupis, ale vytváří také náhled na časový vývoj a akumulaci myšlenek v určitých obdobích. V závěru autor uvádí rozsáhlou bibliografii k dalšímu čtení, včetně množství odkazů na internetové zdroje.

Kabinet přírodovědných kuriozit
Pickover si uvědomuje, že takto obecně vyhraněná historie fyziky musí nutně představovat ve výsledku pouhý kompromis – v závěru ostatně sám vybízí čtenáře, aby jej oslovili s případnou kritikou a návrhy na doplnění s tím, že je možná začlení do dalšího vydání. V předmluvě pak vysvětluje, že se ve výběru řídil především tím, co zajímá jeho, proto pro zpestření zařadil i množství obskurnějších či okrajovějších témat, mezi nimi i některých dosti spekulativních hypotéz. Jednostránkové příspěvky k rozličným heslům jsou samy o sobě nevyrovnané – v některých případech stačí pro základní pochopení jednoduchý popis a stručné uvedení do kontextu, u mnohých je ale rozsah příliš omezující a čtenář věci neznalý ji pochopí jen povrchně. Kniha ve svém celku představuje něco mezi přírodovědným muzeem a kabinetem kuriozit. Píše se v ní o prehistorickém jaderném reaktoru v uranovém nalezišti Oklo v africkém Gabonu, jenž byl činný před dvěma miliardami let; o ohni svatého Eliáše, který lze zaznamenat za bouřky v blízkosti špičatých věžiček či stožárů lodí; o polární záři, kouzlu barevného spektra duhy či o zeleném paprsku, jenž se krátce objevuje těsně před tím, než zapadající Slunce zmizí za obzor, a který inspiroval Julese Verna k napsání stejnojmenného románu. Pickoverova historie obsahuje všechny důležité fyzikální zákony, dlouhou řadu funkčních konstrukcí, bez jejichž vynalezení si dnes dokážeme život těžko představit, ale také přehlídku bizarních nápadů a představ, které stojí jednou nohou ve světě science fiction. Neopomíjí ani některé doposud nevyřešené záhady, jakou je například objev záhadného strojku z Antikythery, jejž chemik, špion, novinář a spisovatel spekulativní esejistiky Jacques Bergier považoval za součást ztraceného stroje času. Mezi hlavními chody Knihy o fyzice se však podává Koperníkův koncept heliocentrického vesmíru, Keplerovy zákony pohybu planet, fotoelektrický jev nebo jednotlivé zákony termodynamiky. Mnohá témata budou pro většinu čtenářů známá či alespoň povědomá (Teorie relativity, Dopplerův jev, Newtonovy zákony pohybu a gravitace), s jinými se naopak nejspíš setkají poprvé (pohyb po tautochroně, Bodeův zákon vzdálenosti planet či Poiseuilleův zákon proudění vazkých kapalin). Podobně nesourodá je evidence uváděných vynálezů, z nichž některé zásadně změnily chod dějin (dynamit, baterie, tranzistor), jiné představují spíše zábavnou technologickou hříčku (rázostroj, chytrá plastelína, výroční hodiny, horská dráha).

Démoni a jiné taje
Zvláštní oblast představují myšlenkové konstrukce, které často fungují jako provokativní impuls pro teoretickou práci i experimentální výzkum. Mezi uvedenými jsou to například imaginární Laplaceův démon, jenž hypoteticky zná polohu a směr i rychlost pohybu veškerých částic ve vesmíru, díky čemuž dokáže zcela spolehlivě predikovat budoucí dění (později objev zákonů kvantové fyziky ukázal, že jde o představu, která se zásadně neslučuje s povahou reality). Má vzdáleného příbuzného, kterým je démon Maxwellův. Ten coby nehmotný tvor propouští přes záklopku mezi dvěma komorami naplněnými plynem pouze rychleji se pohybující molekuly, díky čemuž získává rozdíl teplot a potenciální energii k práci. Háček je v tom, že tím porušuje druhý termodynamický zákon (fyzik Leo Szilard později dokázal, že takový „démon“ není ve skutečném světě v žádné podobě možný). Jiné autorem zařazené neověřené hypotézy se týkají cestování v čase, existence tachyonů (částic pohybujících se rychleji než světlo a cestujících napříč časem), existence paralelních vesmírů či multivesmíru nebo třeba úvahy, že naše fyzická realita je ve skutečnosti virtuální počítačová simulace. Tato kontroverzní myšlenka se přes svoji bizarně popkulturní auru, díky níž si každý představí filmovou trilogii Matrix, pomalu stává u některých předních vědců vážně míněnou představou. Je ovšem trochu zarážející, že autor v souvislosti s ní uvádí na prvním místě astrofyzika Martina Reese, a přitom opomíjí filozofa Nicka Bostroma, jehož esej Are You Living in a Computer Simulation?, jež vyšla v roce 2003 v Oxfordském periodiku Philosophical Quarterly, má v tomto kontextu podstatný vliv. Jádro Bostromovy úvahy, která někomu může připadat jako vystřižená ze sci-fi románů Grega Egana, je takové, že jestli existuje v budoucnosti reálná možnost pomocí počítače simulovat inteligentní mysl v komplexním světě, pak její součástí pravděpodobně již jsme i my sami. Patrně nejkontroverznější z uvedených představ jsou však závěrečná hesla „kvantová nesmrtelnost“ a „kvantové znovuzrození“. První představuje hypotézu, že pokud existuje multiverzum, v němž se nacházejí veškeré možné vesmíry tvořící všechny kvantové stavy možných časoprostorů, pak snad existuje i takový vesmír, ve kterém jsme nikdy nezemřeli. Druhé téma předkládá svéráznou myšlenku, že v nekonečném čase se díky nenulové pravděpodobnosti náhodného výskytu uspořádaných částic z energie vakua díky kvantovým fluktuacím jednou nutně „zjeví“ i konkrétní žijící mozek. Je ovšem důležité zmínit, že autor se – rovněž coby člen Committee for Skeptical Inquiry („Výbor pro skeptický výzkum“) – striktně drží nenáboženského vysvětlení. Jinak řečeno připouští, že bychom mohli být stvořeni vyšší bytostí, ale v žádném případě nepovažuje za adekvátní nazývat ji Bohem.

Postmoderní fyzika
Jak i z výše popsaného vyplývá, autorův výběr důležitých fyzikálních mezníků netvoří ani tak komplexní obraz všeho důležitého, co se na poli fyziky událo (to je ostatně jen stěží možné u díla jednoho pisatele), jako spíše velmi osobní pohled na to, co všechno může fyzika skýtat. Nelze se tak zbavit dojmu, že některá hesla vybral spíše pro pobavení a vložil je mezi náročnější témata snad proto, aby knihu odlehčil a čtenáře rozptýlil. Hesla „jaderná energie“ a „atomová bomba Little Boy“ střídají stránky s tématy „chytrá plastelína“ a „čínská kachna“ (populární strojek představující věčně se „napájejícího“ ptáčka); popis teorému Johna Stewarta Bella, jenž se týká kvantové provázanosti částic, a kapitolu o kosmickém mikrovlnném pozadí prokládá „superpružný míček“, u nějž autor vypočítal, o kolik by vyskočil, kdybychom jej hodili z vrcholu mrakodrapu. Podobný sendvič s různorodou náplní tvoří hesla „tachyony“ a „metamateriály“, mezi něž autor coby nádivku vecpal v kancelářích oblíbený rázostroj (systém kyvadlovitě umístěných kuliček, které mezi sebou přenášejí rázovou energii). Autorova vlastní výzva k doplnění toho, co v jeho knize chybí, již byla zmíněna. Otázkou ovšem zůstává, zda by pak kniha ve svém tematicky nevyhraněném obžerství nenarostla do velikosti obřího mutanta. Jak se Clifford Pickover s případnými revizemi popasuje, ukáže budoucnost. Populární encyklopedický kánon 1001 filmů, které musíte vidět, než umřete, se ostatně také každoročně navyšuje nad svůj stanovený limit a skutečná relevance výběru je u něj rovněž sporná – proč by tedy nebylo možné navyšovat dle subjektivní libosti množinu „fyzikálních milníků“?

Co se ztratilo?
Pokusme se tedy krátce zamyslet nad tím, co důležitého v Knize o fyzice chybí. Kdyby autor vydal svoji knihu nyní, nejspíše by nevynechal úspěšné měření gravitačních vln, které bylo letos zachyceno na obřích interferometrech LIGO. To mu ovšem nelze mít nijak za zlé. Nalézt množství dalších opomenutých témat, jejichž důležitost je přitom nabíledni, však překvapivě není příliš těžké. Své heslo zde kupříkladu má elektronka, tranzistor i integrovaný obvod, ale ne počítač jako takový. Není zde ani zmínka o teorii informace Clauda Shannona, která přitom, jak se později ukázalo, úzce souvisí také s fyzikální entropií (zejména v souvislosti horizontu událostí černých děr), jež zde naopak popsaná je. Autor samostatně zmiňuje stetoskop, gyroskop, žárovku, palivový článek, baterii, galvanometr či válečné tuby, pomíjí ale telegraf, telefon, mikroskop, televizi, fotoaparát, film. Chybí zde internet, umělá inteligence, 3D tisk nebo například spalovací motor. Samostatné heslo má chytrá plastelína, superpružný míček, metamateriály s podivuhodnou reflexivitou či materiály s pohltivostí blížící se 100 %, chybí přitom polymery nebo výroba oceli, díky nimž existuje většina moderních výrobků a architektonických staveb. Jestliže autor zařazuje taková hesla, jako je život v počítačových simulacích či kvantová nesmrtelnost, nemusel by se bát zařadit i diskutovanou myšlenku přenosu mysli do stroje, jak ji popisují kupříkladu vědci Hans Moravec a Ray Kurzweil. A ve výčtu by bylo možné pokračovat.

Knihu o fyzice tedy rozhodně nelze v jejím okruhu témat považovat za vyčerpávající dílo. Rovněž vzhledem k omezenému rozsahu jedné stránky pro každé heslo samozřejmě nelze počítat s adekvátní hloubkou pojednání. U bodů, jako je klenba, nosný I-profil či termoska, je pro dostatečné porozumění postačující i relativně krátký text. Těžko si však lze představit, že neznalý čtenář pochopí, o co se jedná v teorii strun či v technologii kvantových počítačů. Autorovi však o tohle zřejmě také nešlo – jeho kniha naopak představuje jakýsi luxusně vydaný rozcestník, který má své čtenáře inspirovat k dalšímu studiu. A právě v tom tkví hlavní hodnota Knihy o fyzice: řadu zajímavých podnětů si v ní najdou méně zkušení, ale i ti, kteří jsou s fyzikou již do velké míry obeznámeni. Pickoverův entuziasmus pro zkoumání vesmíru a rozšiřování vědomí ohledně možností exaktního poznání v jeho díle přeci jen docela silně působí.

 

© Marek Jančík

Ohodnoťte knihu

0%

Hlasovalo 26 čtenářů.

Diskuse

Vložit nový příspěvek do diskuse
Vaše jméno:
E-mail:
Text příspěvku:
Kontrolní otázka: Kolik je prstů na jedné ruce
Kontrolní otázka slouží k ochraně proti vkládání diskusních příspěvků roboty.

Více k článku

60%autor článku   56%čtenáři

zhlédnuto 2025x

katalogy

Koupit knihu

štítky k článku

Inzerce
Inzerce
Inzerce