NEMOŽNÉ MOŽNOSTI (1)

VYSÍLÁME SIGNÁLY K HVĚZDÁM

Prvním člověkem, který navrhl komunikaci s možnými obyvateli jiných planet pomocí světelných signálů, byl německý matematik Karl Friedrich Gauss (1777–1855); později tuto myšlenku převzal francouzský básník a vynálezce Charles Cros. Navrhli zapálit v Sibiři nebo na Sahaře obrovské ohně uspořádané do obrazce představujícího klasický geometrický teorém, například Pythagorovu větu. Inteligentní bytosti na jiných planetách by pak došly k závěru, že na Zemi žijí rozumné bytosti, a odpověděly by vlastními signály. Jejich teorie našla silnou podporu. Na počátku dvacátého století se odvážná Francouzka dokonce rozhodla odkázat své jmění muži, který najde způsob, jak komunikovat s obyvateli jiných planet.

Do závěti však napsala, že dědictví nebude vyplaceno, pokud se danou planetou ukáže být Mars – protože to by bylo příliš snadné! Nakonec nebyl experiment nikdy proveden, protože se zdál příliš absurdní. Přesto inspiroval irského spisovatele Lorda Dunsanyho k napsání poutavého příběhu - pomocí obřích reflektorů vytvořili lidé v saharské poušti znázornění Pythagorovy věty. Obyvatelé Marsu nejprve reagovali stejnou konfigurací, ale pak začali posouvat čáry, aby vytvořili nový tvar, který představoval matematickou sílu. Na Zemi lidstvo pochopilo, co to znamená - Marťané dávají jasně najevo, že nechtějí žádnou komunikaci.

Nový vynález - laserový paprsek, obnovil zájem o tento problém. Laser je elektronický přístroj, který generuje ostře soustředěné paprsky světla s vysokou energií. Myšlenka laseru vychází z výzkumu francouzského vědce Alfreda Kastlera; v roce 1958 ji znovu oživili Američané Charles H. Townes a Arthur L. Schawlow. První laser byl sestrojen v červenci 1960 T. H. Maimanem v laboratořích společnosti Hughes Aircraft Company. Umělý rubín, který je určitým způsobem nabitý energií, vyzařuje paprsek jasnější než sluneční světlo. Světelné paprsky, soustředěné v krystalu a přenášené jako intenzivní červený paprsek světla, trvají asi půl tisíciny sekundy. Intenzita paprsku je nepředstavitelná.

Plocha menší než jeden centimetr čtvereční vyzařuje světelnou energii rovnající se 10 000 wattů; energie vyzařovaná sluncem na stejné ploše je pouze 6 wattů. Pomocí laserových paprsků by bylo teoreticky možné promítnout na povrch Měsíce kruh světla o průměru 4,5 kilometrů, který by byl viditelný z velké vzdálenosti. A to by zdaleka nevyčerpalo možnosti laserového paprsku. Soustředěním paprsků lze intenzitu zvýšit až na 100 milionů wattů na centimetr čtvereční! A přitom je tento vynález teprve v plenkách. V červenci 1961 prohlásil předseda Sovětské akademie věd, že dokáže předvídat konstrukci laserů dostatečně silných, aby generovaly světelné signály viditelné ze vzdálenosti desítek světelných let. Signály této síly by mohly být zachyceny možnými obyvateli planet obíhajících kolem hvězd jako Tau Ceti a Epsilon Eridani. Tento vynález je tedy prvním oknem, které se dnes otevírá do jiných světů.

DRUHÉ OKNO: RÁDIOASTRONOMIE

Druhé okno do nekonečna otevřel elektromagnetismus. Poprvé ho pootevřel jeden z největších vynálezců všech dob, Thomas Alva Edison. O jeho nápadu existuje očitá svědectví. Jako svého vědeckého poradce a spolupracovníka si vzal profesora A. E. Kennedyho - prvního vědce, který postuloval přítomnost ionizovaných vrstev v horní atmosféře. Dne 2. listopadu 1890 (před objevem radioaktivity, před objevem rentgenových paprsků, před prvním letem letadla) napsal profesor Kennedy svému kolegovi - Dr. Holdenovi, řediteli Lickovy observatoře ve Spojených státech, že se s Edisonem chystají pokusit zachytit elektromagnetické paprsky vyzařované Sluncem; vycházeli z předpokladu, že tyto paprsky budou přitahovány železnou rudou.

Experiment byl neúspěšný, protože jeho základní předpoklad byl nesprávný; nicméně Edison - otec elektrického světla, může být také považován za zakladatele radioastronomie. V roce 1894 se jeho myšlenky znovu ujal sir Oliver Lodge. Následovalo 38 let, během nichž radioastronomie zůstala doménou autorů sci-fi. Pak ale přišel průlom. V prosincovém čísle slavného amerického časopisu "Proceedings of the Institute of Radio Engineers" z roku 1932 se objevil historický článek podepsaný jménem Carl Jansky. Jansky byl technologem zaměstnaným u společnosti Bed Radio Corporation; jeho úkolem bylo pomocí otočné antény vyhledávat zdroje rušení v rádiovém příjmu. Kromě rušení způsobeného elektromagnetickými bouřemi, automobily a letadly zachytil také zvuky, které bylo možné vysledovat k elektromagnetickým vlnám z Vesmíru.

Tyto vlny nebyly vysílány ani Sluncem, ani Zemí. Pocházely ze směru vedoucího přímo do středu naší galaxie Mléčné dráhy. Tato událost znamenala objev radioastronomie. Americký radioamatér Reber, který se zajímal o Janskyho výzkumy, postavil ve své zahradě otočnou anténu o průměru 10 metrů. Jansky pracoval na frekvenci 15 metrů. Reber sestrojil přijímač, který vysílal na vlnách o délce přes 60 cm. Poté začal sestavovat první rádiové mapy neviditelného nebe. Objevil rádiové vlny vyzařované Sluncem a dokázal, že ve Vesmíru existují neviditelné zdroje záření, zejména v souhvězdích Cassiopeia, Labuť a Býk. Výsledky svého výzkumu publikoval v letech 1940 až 1942, přibližně ve stejné době, kdy byl vynalezen radar. Sověti pod vedením I. S. Šklovského také začali věnovat pozornost radioastronomii. A tak se jednou provždy otevřelo druhé okno v naší pozemské "cele". Nyní bylo možné zachytit signály z nebeských těles, která byla od naší planety nepředstavitelně vzdálená.

TŘETÍ OKNO: TAJEMSTVÍ PONTECORVA

Třetí okno je stále zavřené, ale otevírá se. O výzkumných aktivitách v tomto směru se v lednu 1961 informovalo v Sovětském svazu. Časopis "Sovětské studie" publikoval následující neobvyklý text:

Je pravda, že člověk objevil způsob, jak objevit „jiný svět”? Že člověk může dívat se na Slunce skrz Zemi? Zpráva předložená "Kosmologickému výboru Astronomické poradní rady Sovětské akademie věd" se věnovala této otázce a dalším téměř neuvěřitelným tématům. Měli jsme možnost konzultovat autora zprávy, profesora Bruna Pontecorva, člena Sovětské akademie věd: hovořil s námi o neuvěřitelných vlastnostech neutronu, elementární částice, která slibuje, že se stane důležitým pomocníkem při výzkumu tajemství vesmíru. V jakém ohledu nám však mohou neutrony pomoci při výzkumu tajemství vesmíru? Dosud se informace o vesmíru dostávaly k nám výhradně prostřednictvím elektromagnetických vln (světla a rádiových vln), které nám poskytovaly informace pouze o povrchu hvězd. Masivní koncentrace neutronového záření nám však umožní nahlédnout do nejvnitřnějších částí těchto hvězd. Hvězdy – alespoň ty, ve kterých dochází k fúzi atomů stejným způsobem jako v našem Slunci – totiž produkují neutrony v obrovských množstvích.

Zatím není možné přijímat radiogramy z jádra vzdálených souhvězdí pomocí neutronů, protože ještě nemáme přístroje, které by byly dostatečně citlivé na to, aby zachytily odražené neutrony. Slunce je však jiná věc. Každou sekundu proniká každý čtvereční metr povrchu Země nepředstavitelné množství neutronů vyzařovaných Sluncem. „Zachytit“ takovou záplavu neutronů je nesmírně obtížné, ale možné. Pravděpodobně není daleko doba, kdy bude člověk schopen studovat atomové procesy, které se odehrávají za chromosférou a fotosférou Slunce.

Člověk pak bude moci nahlédnout přímo do slunečního „atomového reaktoru“ a zjistit přesnou povahu sluneční energie. Perspektivy neutronové astronomie jsou ještě vzrušující, když uvažujeme o vzdálenější budoucnosti. Každá elementární částice má svůj protiklad, který je stejný vzhledem, ale opačný elektrickým nábojem. Antipólem záporného elektronu je například kladný pozitron. (Pojem „náboj“ v tomto kontextu by neměl být chápán pouze jako elektrický náboj). Neutron má také svůj antipól - antineutron, který se od neutronu liší způsobem, jakým se otáčí: neutron se otáčí zprava doleva, antineutron zleva doprava. Teoreticky je možné, že ve Vesmíru existují souhvězdí, planety a galaxie tvořené antihmotou - „antipodní svět“.

Dosud neexistuje žádný způsob, jak zjistit, zda takový antipodní svět skutečně existuje. Ověření této hypotézy by však mělo pro fyziky a astronomy obrovský význam. Jistota v tomto bodě by umožnila odpovědět na mnoho otázek týkajících se původu galaxií. Neutronová astronomie teoreticky otevírá možnost dokumentovat existenci protipólového světa ve Vesmíru. Neelektricky nabité elementární částice vyzařované Sluncem jsou z větší části neutrony. Antineutrony se téměř nevyskytují. Antipodní slunce by naopak do Vesmíru vyzařovalo převážně antineutrony. Stanovení vztahu mezi neutrony a antineutrony v paprscích vyzařovaných z konstelací by nám řeklo, zda se jedná o nebeské těleso stejného druhu jako naše Slunce, nebo zda se jedná o antipod.

ROZHODUJÍCÍ DŮVODY PRO PACIFISMUS

Máme tedy tři okna otevřená do nekonečna. Ale jak se můžeme vyklonit a podívat se ven? Budeme moci bez překážek zkoumat Vesmír? Ne. Naše vlastní činnosti vytvářejí překážky: Astronomie, práce s optickými přístroji, je nesmírně ztěžována znečištěním ovzduší. Rádiová astronomie je na pokraji téměř úplného ochromení, protože obří rádiové teleskopy, vysoce citlivé parabolické antény, zachycují každou elektromagnetickou vlnu. Přijímají rádiové a televizní vysílače, radarové stanice a navíc elektromotory, elektrické holicí strojky, hračky na elektrický pohon atd.

Ve Spojených státech byly rádiové teleskopy postaveny stovky kilometrů od nejbližšího lidského osídlení. Výzkumní pracovníci a technici, kteří tam pracují, musí do práce jezdit na kole. Používání elektrických holicích strojků je zakázáno. A přesto ani tato opatření nestačí, protože je třeba počítat s umělými družicemi, signály odraženými od meteorů a obtížemi s příjmem. Ještě větší hrozbou pro radioastronomy je americko-sovětský projekt výstavby pásu z alobalu v atmosféře, který obklopí Zemi a bude odrážet všechny elektromagnetické vlny. Během II. světové války byly radarové instalace touto fólií vyřazeny z provozu. Tento projekt by sice usnadnil celosvětovou rádiovou a telefonní komunikaci, ale zároveň by navždy odřízl lidstvo od hvězd, protože vlny přicházející z Vesmíru by narážely na vnější stranu pásu a odrážely se zpět.

V neposlední řadě radioastronomové protestují také proti atomovým výbuchům ve velkých výškách, protože takové exploze uvolňují do atmosféry vysoce rušivé ionizované vrstvy. Radioastronomie je mimořádně důležitá věda. Otevírá nám možnost komunikace s inteligentními bytostmi ve Vesmíru a poskytuje nám informace o vesmíru, které mají velký význam. Lidstvo by bylo nevýslovně pošetilé, kdyby v okamžiku, kdy začaly kosmické lety, znovu zavřelo jedno ze tří oken do nekonečna a dobrovolně se uzavřelo v nekonečnu vesmíru. Třetí forma astronomie - neutronová astronomie, zatím nemá konkrétní podobu. V den, kdy začne, budeme možná schopni lokalizovat všechny zdroje atomové energie v nitru samotné Země. Budeme schopni zjistit, kde je uložen vodík - izotop nezbytný pro výrobu vodíkových bomb. K dosažení kontrolovaného odzbrojení by stačilo několik neutronových dalekohledů pod dohledem mezinárodní kontrolní komise.

Udržení těchto tří oken závisí více na vývoji lidstva než na vývoji vědy v úzkém slova smyslu. Na mezinárodní úrovni by bylo nutné vymezit určité oblasti na Zemi pro observatoře, radioteleskopy a neutronové pozorovací stanice. Přenosy na vlnové délce, na které je otevřeno druhé okno, by musely být zakázány mezinárodním právem. Muselo by být zastaveno pokračující znečišťování atmosféry atomovými testy. Základní zájmy lidstva se shodují s nejvyspělejšími vědeckými zájmy. V tomto bodě by se mnozí mohli ptát: Proč? Copak se lidstvo dosud obešlo bez komunikace s inteligentními bytostmi mimo Zemi? Má opravdu smysl snažit se takovou komunikaci navázat? Když se Faraday zeptali: „K čemu je elektřina?“, odpověděl: „K čemu je novorozeně?“

HUSTÁ SÍŤ TEORIÍ

Od té doby, co člověk vzhlédl k nebi, fascinuje ho jeho velkolepost. Trvalo mnoho století, během nichž se přístroje stávaly stále sofistikovanějšími, než byl schopen vnímat strukturu nebeské klenby. Když ji konečně uviděl, stále nechápal, jak vznikla. V okamžiku, kdy vědec věří, že dosáhl jistoty o struktuře Vesmíru, jeden signál z Vesmíru jeho teorie zboří. Jen za poslední desetiletí došlo k řadě takových mírových převratů. Vesmír, který nám dnes začíná odhalovat některá ze svých tajemství, se zásadně liší od Vesmíru, jaký člověk znal před začátkem kosmického věku. Dnes jsou komety – mlhou obklopené hmoty, jejichž dráha je známa, ale ne jejich původ – považovány za relativně mladá nebeská tělesa; mnohé z nich jsou stará sotva deset tisíc let a předpokládá se, že byly vymrštěny do Vesmíru sopečnými erupcemi obřích hvězd. 

Mezi galaxiemi působí neznámé zdroje energie, které nemají nic společného s gravitací. Obecně se dnes Vesmír již nepovažuje za gigantický, stacionární celek; současná věda se domnívá, že prochází neustálými změnami. Přesto se zdá, že existuje od věčnosti a nemá žádné prostorové hranice. Rozpínání Vesmíru a únik galaxií do nekonečna (teorie předložená v roce 1921 Abbém Georgesem Édouardem Lemaîtrem) je dnes považováno za lokální jev omezený na dosah tehdejších pozorovacích přístrojů - vnímání kontrakce probíhající v jiných oblastech Vesmíru. Stejně tak již nelze předpokládat, že Vesmír je všude složen ze stejné hmoty. Je pravděpodobné, že některé oblasti Vesmíru jsou tvořeny antihmotou, zatímco v jiných částech je podstatou protohmota: ani hmota, ani antihmota, ale spíše neutrální látka, která se v určitých intervalech odděluje a vytváří hmotu a antihmotu. Mnohé oblasti Vesmíru jsou stále v chaosu, stále v jakémsi primitivním stavu.

Tento pohled na svět rozostřuje perspektivy, které nám byly předány, a nelze jej spojit s tím, co jsme se naučili. A přesto je nevyhnutelným důsledkem faktů pozorovaných v poslední době. Až však přijde den, kdy budeme mít k dispozici kosmické observatoře, bude se nám to zdát mnohem méně mimořádné.

MILIARDY OBYDLENÝCH PLANET V NAŠÍ GALAXII?

Zdá se, že Vesmír nemá hranice ani v čase, ani v prostoru – tento názor zastávala zejména většina sovětských astronomů. Za metagalaxií, ke které patří všechny známé galaxie, musí existovat ještě další světy. Metagalaxie se skládá z hypergalaxií (skupin galaxií). K naší galaxii patří dva „satelity“ - obrovská Magellanova mlhovina, vzdálená od nás 38 000 parseků (1 parsek = 3,26 světelných let), a malá Magellanova mlhovina, vzdálená od nás 36 000 parseků. Andromedina mlhovina je soustava pěti galaxií. Galaxie, které tvoří skupinu, jsou obvykle spojeny „mostem“ tvořeným hvězdami. Skupiny galaxií jsou jakoby „vyváženy“ na ose tvořené hvězdami. Takové hypergalaxie mohou být nepředstavitelně silné - souhvězdí Panny tvoří 3000 galaxií, „Bereničiny vlasy“ 10 000. Supergalaxie mají průměr 30 až 40 parseků. Přesný počet supergalaxií, které tvoří metagalaxii, není znám.

A přesto je metagalaxie, jak si ji představujeme, pouze zlomkem nekonečného, neomezeného Vesmíru, který existuje miliardy let a bude existovat věčně. V tak gigantickém světě, zčásti neznámém a z té známé části nekonečně složitém, má lidská mysl potíže pochopit celkový řád. Vzhledem k tomu, že vesmír je neomezený, nemůže se ani rozšiřovat, ani smršťovat. Rozšiřuje se pouze metagalaxie. Vznikla pravděpodobně před asi deseti miliardami let výbuchem oblaku prothměsice, přičemž se předpokládá, že v té době vznikla také metagalaxie z antihmoty. Žijeme v části Vesmíru, která se rozšiřuje; jiné části se smršťují. Podle názoru ruského vědce G. I. Naana vede toto smršťování v jiných oblastech Vesmíru k obrácení času.

Mnoho kosmologů – například Thomas Gold – zastává názor, že život, stejně jako hmota, je věčný a je šířen ze sluneční soustavy do sluneční soustavy živými bytostmi pomocí mezihvězdných kosmických lodí. Jedná se o odvážnou hypotézu, ale většina moderních vědců, kteří ji odmítají, je přesto ochotna připustit, že ve mnoha částech Vesmíru mohly vzniknout vysoce vyvinuté formy života, schopné ovlivňovat přírodu mnohem více, než my na Zemi můžeme vidět. Věří, že v naší galaxii Mléčná dráha je pravděpodobně miliarda obydlených planet.

PROTO-HMOTA NEBO PŮVOD HVĚZD

Tyto planety samozřejmě obíhají kolem sluncí; liší se věkem. Americký astronom Allan Sandage objevil, že některé planety, kde je možnost života, mohou být staré dvacet osm miliard let. Naše planeta je podle odhadů stará nejvýše čtyři miliardy let a život na ní existuje pouze asi dvě miliardy let. Pokud život na planetě staré dvacet osm miliard let také vznikl dvě miliardy let po jejím vzniku, měl na to dvacet šest miliard let, aby dosáhl dokonalosti – třináctkrát více než život na Zemi dosud. Jakého stadia evoluce dosáhl život na těchto planetách? Možná jednoho dne poznáme odpověď, pokud nás někdy navštíví mimozemšťané. Ale tento jednoduchý příklad ukazuje, že otázka původu hvězd není pouze akademickým zájmem.

Tradiční astronomie učí, že hvězdy vznikají kondenzací prachovité hvězdné hmoty. Sovětský astronom V. A. Ambartsumian zastává jiný názor; podle něj hvězdy vznikají z nepředstavitelně hustých proto-hvězd, které nejsou tvořeny hmotou ani antihmotou, ale proto-hmotou. Tato proto-hmota exploduje a způsobuje vznik skupiny hvězd. Proto-hmota má obrovskou hustotu, přibližně odpovídající hustotě atomu. Protostars nevyzařují žádné paprsky a nelze je pozorovat dalekohledem. Následky jejich explozí jsou však viditelné jako nově vzniklé hvězdy obklopené mlhovinami. Ambartsumian objevil takové skupiny hvězd, zejména v souhvězdí Persea, kde se právě tvoří supernovy. V jiných částech nebe také našel hromady hvězd mladších 100 000 let.

Sovětský astronom netvrdí, že našel jedinou příčinu a jediný představitelný proces vzniku hvězd. Nevylučuje možnost, že hvězdy mohou vznikat podle klasického vzorce – smrštěním hmoty. Nicméně považuje takový vznik za výjimečný spíše než typický případ, protože podle jeho názoru se hvězdy nevznikají postupně, ale náhle, procesem vyvolaným explozí. Tato teorie je v souladu s nejnovějšími představami o Vesmíru, podle nichž neexistuje a nikdy nebude existovat statický kosmos nebo rigidní Vesmír. Stejně jako v případě rozštěpení atomu uranu je možné, že galaxie může pod vlivem sil, které jsou nám zcela neznámé, způsobit vznik jedné nebo více menších galaxií. Při takovém rozštěpení galaxie se uvolňují enormně silné elektromagnetické paprsky, které lze zachytit radioteleskopem. Tyto paprsky byly zvláště patrné v souhvězdích Labutě a Persea.

Nestabilní galaxie tohoto typu se v dalekohledu jeví jako modrobílé, protože fragmenty jsou výbuchem vymrštěny do Vesmíru značnou silou. Existuje možnost, že celá metagalaxie sestává z úlomků gigantické hvězdy, která explodovala. Pokud je tomu tak, expanze Vesmíru by byla skutečně velmi lokalizovaným jevem. Naše vlastní metagalaxie by se tak ukázala být pouhou zapadlou dírou, zvláštním případem v kontextu celého Vesmíru, Vesmíru, který se nemůže ani rozšiřovat, ani smršťovat. V důsledku toho by nic, co pozorujeme v naší metagalaxii, neumožňovalo vyvodit závěry o Vesmíru jako celku. Prostor by tak byl omezen pouze na naši metagalaxii.

Možná bychom měli opustit myšlenku uzavřeného Vesmíru, který má tvar podobný povrchu Země, i když je tato myšlenka relativně nová. Opět se ukazuje, že bychom měli být opatrní při vytváření analogií: to, co platí zde, nemusí nutně platit ve Vesmíru; atom není miniaturní sluneční soustava; Vesmír není čtyřrozměrnou kopií povrchu Země. Není možné obletět Vesmír tak, jako Magellan obeplul Zemi. Opět jednou vedla vrozená intelektuální lenost člověka k pohledu na Vesmír jako celek jako na větší verzi světa, který již zná, zatímco ve skutečnosti je Vesmír a z větší části zůstane neznámý.

Ani nepředstavitelný, nekonečně rozsáhlý Vesmír pravděpodobně není celou realitou. Za ním musí existovat alespoň druhý Vesmír - svět antihmoty.

-pokračování-