Vaas, Rüdiger: Prostě Hawking!

Vaas, Rüdiger
Prostě Hawking!

recenze přírodní vědy

Jak vznikl vesmír? Existuje čas nezávisle na prostoru? Jsou černé díry skutečně tak černé a proč pravděpodobně nikdy nebudeme moct libovolně cestovat časem? To jsou jen některé z otázek, jimiž se zabývá poutavá a bohatě ilustrovaná kniha, která představuje vědecký odkaz jednoho z nejznámějších fyziků posledního půlstoletí.

Podivuhodný vesmír Stephena Hawkinga
Rüdiger Vaas
: Prostě Hawking!: Geniální myšlenky vtipně a jasně. Přel. Michal Šmíd, Grada, 2018, 128 s.

Vznik a vývoj vesmíru či jeho složení, vlastnosti a možný konec patří bezpochyby mezi nejzajímavější otázky řešené současnou fyzikou, konkrétně odvětvím, jež se označuje jako kosmologie či fyzikální kosmologie. Jednou z předních a bezesporu nejznámějších postav na tomto poli byl britský teoretický fyzik Stephen Hawking (1942–2018), který se v mládí vzepřel vážné chorobě a nakonec přispěl k poznání vesmíru jako málokdo jiný. Přestože bychom dnes asi jen těžko hledali někoho, kdo by o Hawkingovi nikdy neslyšel, patrně pouze nemnoho vážnějších zájemců skutečně ví, čím přesně se Hawking po celou svou úctyhodnou kariéru zabýval a jakým způsobem se jeho práce na poznání kosmu vlastně podílely.

Vznik vesmíru
Tento neduh si uvědomil i německý vědecký novinář Rüdiger Vaas (nar. 1966), který se rozhodl u příležitosti Hawkingových pětasedmdesátých narozenin sepsat populárně naučnou knihu pro co nejširší publikum, v níž by oslavencovy výzkumy představil v kontextu těch oblastí fyziky, jichž se týkají. Jak však připomíná anotace českého vydání, publikace vydaná k významnému jubileu se stala svým způsobem nekrologem, neboť mezi vydáním originálu a jeho překladem Stephen Hawking 14. března 2018 zemřel.

Kniha je rozdělena do šesti tematických částí. První dvě si berou na paškál zejména otázky týkající se vzniku a rozpínání vesmíru, u jehož zrodu stál – podle dnes nejpřijímanější teorie – velký třesk. Právě vznik vesmíru byl námětem jednoho z prvních Hawkingových vědeckých výstupů, konkrétně disertační práce, jež matematicky doložila, že pokud platí teorie obecné relativity, musel mít náš vesmír nějaký začátek (není věčný), což platí také pro čas, a tedy nemá smysl mluvit o času před velkým třeskem. Problém ale byl, že počáteční bod musel být nekonečně hustý a zakřivený – byl tedy singularitou –, a to by znamenalo, že „věda nemůže o začátku světa nic říct“ a tento počáteční bod je v podstatě nepoznatelný. Této singularity, zlověstně číhající ve velkém třesku, se Hawking později pokoušel zbavit zavedením takzvaného imaginárního času a modelem vesmíru bez hranic, nicméně empirická data modelu příliš nenahrávala a Hawking jej později dále přepracovával.

Gravitační vlny a černé díry
Třetí a čtvrtá kapitola se zabývají tím, co si Hawkingem spojujeme asi nejčastěji, totiž černými dírami, které jej podobně jako velký třesk provázely v podstatě celou jeho vědeckou kariéru. Po nezbytném úvodu, který představuje samotný koncept černých děr, možnosti jejich vzniku, metody pozorování a obligátní popis, jak by dopadl příliš zvídavý pozorovatel, kdyby se rozhodl překročit horizont událostí, se opět dostáváme k výzkumům samotného Hawkinga. Ten kupříkladu už v roce 1971 publikoval článek, v němž popisoval, co by se stalo při srážce dvou černých děr. Jedním z důsledků podle něj měly být takzvané gravitační vlny, které ale byly tehdejšími přístroji v podstatě nedetekovatelné. Že měl pravdu, se ukázalo teprve v roce 2015, kdy byly v rámci projektu LIGO gravitační vlny skutečně zachyceny, a to dokonce vlny vzniklé právě při splynutí dvou černých děr. (Pro bližší informace o strastiplném vývoji projektu LIGO viz knihu Janny Levinové Vesmírné blues.)

A co se s černými dírami postupem času vlastně děje? Za jeden z nejvýznamnějších Hawkingových objevů Vaas považuje to, že černé díry nejsou zcela černé, ale vydávají tepelné záření (označované jako Hawkingovo záření) a vypařují se. Nakonec dokonce explodují, byť například u černé díry hmotnosti Slunce k tomu dojde za neskutečně dlouhou dobu, která mnohonásobně překračuje stáří vesmíru. Stěžejní otázkou spjatou s černými dírami je, co se děje s informací, jež překročí horizont událostí. Zdá se totiž, že jakmile se jednou do černé díry něco dostane, už nikdy nedokážeme zjistit, co to bylo. Jenže pokud během vypařování opravdu dochází k definitivní ztrátě informace, znamenalo by to tvrdý direkt pro platnost některých přírodních zákonů a poznatelnost světa vůbec. Hawking proto podobně jako mnoho dalších odborníků věří, že informace se nějakým způsobem přece jen zachovává, ačkoli zatím netušíme jak. (Tématem se Hawking nedávno zabýval v rámci Reithova cyklu přednášek pro BBC, jež jsou i s vysvětlujícím komentářem dostupné v publikaci Černé díry).

Stroje času a záludní mimozemšťani
Jak už padlo výše, jedním z Hawkingových oblíbených témat byla povaha samotného času. V této souvislosti Vaas čtenáře v páté kapitole mimo jiné seznamuje s tím, co Hawking považoval za svou největší vědeckou chybu: předpověď vyplývající z jednoho jeho modelu, který představil v osmdesátých letech minulého století a podle nějž by čas při smršťování vesmíru běžel pozpátku, což by mělo velmi zajímavé důsledky (například světlo vracející se zpátky do hvězd). Nicméně později Hawking uznal, že model byl příliš jednoduchý a předpoklad ohledně času mylný. S časem souvisí i jedna velmi oblíbená otázka, totiž jestli je jím možné cestovat. I tím se Hawking intenzivně zabýval, ať už šlo o populární úvahy o černých dírách coby zkratkách napříč prostorem a časem či o zavedení stále diskutovaného teorému o ochraně chronologie (též teorém chronologické ochrany), který jasně vyjadřuje Hawkingův silně skeptický pohled na možnost cestovat časem.

Závěrečná část se mimo jiné věnuje Hawkingovým osobním názorům na budoucí vyhlídky lidstva, jež jsou podle něj poměrně nelichotivé. Upozorňuje zejména na naši zranitelnost a sebedestrukční tendence. Možné řešení vidí v expanzi člověka do vesmíru a kolonizování jiných planet či vesmírných objektů. Další eventuální riziko pak spatřuje v tom, že na sebe ve vesmíru až příliš upozorňujeme a neuvědomujeme si, že potenciální mimozemšťané, kteří naše signály zachytí, nemusejí být zdaleka tak mírumilovní, jak si je malujeme. Doporučuje proto nejvyšší opatrnost. Závěrem pak Vaas zmiňuje ještě Hawkingovy postřehy ohledně pátrání po takzvané teorii všeho, potažmo teorii kvantové gravitace (více o Hawkingově mínění viz třeba v hutné knize Povaha prostoru a času, Academia, 2000, již napsal spolu s britským matematikem a fyzikem Rogerem Penrosem).

Hravá knížka
Rozsahem sice Prostě Hawking! nepatří mezi nejobsáhlejší a při hodnocení jednotlivých výzkumů a studií nezachází nijak hluboko, ale jako souhrn Hawkingova vědeckého odkazu poslouží docela dobře. Za vypíchnutí stojí zejména množství zajímavých nápadů, jež publikaci vyzdvihují z průměru popularizační kosmologické literatury, třeba chronologické shrnutí Hawkingova života na vnitřní straně přebalu, četné Hawkingovy citáty, jimiž je celý text skrz naskrz proložen, či kvízy, které následují po každé kapitole a v pěti otázkách testují, co si čtenář z předešlých řádků odnesl. Publikace tak působí hravým dojmem a šikovně nutí čtenáře, aby se při špatné odpovědi vracel k textu a snažil se jej lépe pochopit. Vše ještě doplňují hojné, a především zdařilé ilustrace Gunthera Schulze, jež výrazně napomáhají pochopení některých složitějších problémů. Prostě Hawking! je jistě dobrým úvodem do Hawkingova kosmologického díla, v první řadě však bude sloužit jako mezistanice k náročnějším podobně tematicky laděným svazkům nebo přinejmenším k Hawkingově nejslavnější Stručné historii času (například Argo a Dokořán, 2007).

 

© Pavel Pecháček

Ohodnoťte knihu

0%

Hlasovalo 14 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

související články

60%autor článku   52%čtenáři

zhlédnuto 1355x

katalogy

Koupit knihu

štítky k článku

Inzerce
Inzerce