Poslat stránku emailem		Verze pro tisk

		Václav Moravec moderátor

Astrofyzik Jiří Grygar považuje za zásadní pro budoucnost vesmíru prozkoumat skrytou energii a skrytou hmotu.

Jiří Grygar ve studiu BBC

V únoru 2003 zveřejnili američtí odborníci první výsledky dvou opakovaných přehlídek celé oblohy, které vykonala americká kosmická sonda Wilkinson. Tato data o stáří a struktuře vesmíru posloužila ke zpřesnění znalostí o tom, jak dlouho kosmos existuje. Dnes s chybou pouhých dvou procent víme, že vesmír je stár třináct celých a sedm desetin miliardy let.

Nejen o zásadních událostech roku 2003 v kosmologii bude následujících třicet minut. Vítejte ve světě otázek a odpovědí, u mikrofonu Václav Moravec. Pozvání přijal a k protějšímu mikrofonu usedl astrofyzik z Fyzikálního ústavu Akademie věd České republiky, pan Jiří Grygar, vítejte v BBC, hezký dobrý den.

Dobrý den.

Zatím nejpřesnější data o stáří a struktuře vesmíru, nová teorie o tvaru a konečnosti vesmíru. To jsou jen dvě z událostí, které se v roce 2003 odehrály v astronomii. Považujete právě tyto dvě události za klíčové nebo jsem zvolil špatně?

Myslím si, že jste se trefil, protože teď zrovna jsem odpovídal na nějakou písemnou anketu do novin a tam mi kladli stejnou otázku, tak jsem se musel trochu nad tím zamyslet. Rok ještě neskončil, teoreticky se ještě může něco stát i za ty poslední dva nebo tři dny. Ale pochopitelně já znám novináře, že oni už to chtějí vědět dopředu, oni by chtěli nejlépe vědět zítřejší události už včera. Takže když to vezmu takříkajíc hodně ve velké struktuře, tak myslím, že toto je zcela výjimečná událost, která ovlivní astrofyziku a přirozeně i astronomii a kosmologii na řadu možná let, i když popravdě řečeno, ta sonda ještě stále pracuje a není zcela vyloučeno, že měření, která budou publikována, řekněme, po druhém roce jejího provozu, že nás trochu poopraví, ale asi to zásadní se už stalo. Čili ano, je to největší astronomická událost roku 2003.

Teď konkrétně pro posluchače mluvíme o americké kosmické sondě WMAP. Jak dlouho ona bude vám vlastně dodávat údaje, které poslouží k dalším vysvětlením dějů ve vesmíru?

To přirozeně nikdo neví, protože každá kosmická sonda nebo družice, to je vždycky riziko, to může skončit ze dne na den, z hodiny na hodinu, a to je ten zvláštní způsob, kterým vlastně také lidé, kteří tyhle sondy připravují a kteří je potom operují musí s tím počítat. To je třeba případ Hubbelova teleskopu nebo čehokoliv jiného, co už funguje řadu roků, a tak ta nominální doba je právě ještě letos, ale pochopitelně vždycky to bývá tak, že když ta sonda dobře funguje a když poskytuje tak unikátní údaje, takže se technici, když dostanou peníze, snaží životnost té sondy prodloužit. Takže teoreticky může pracovat ještě dva, tři roky a každý ten rok je pochopitelně velice cenný, protože to se ukázalo na tom prvním zpracovaném roku, že to znamenalo velký převrat v kosmologii.

Je nějaká událost z kosmologie, která by si také zasloužila označit termínem klíčová a přitom jakoby zapadla?

Takových věcí je jistě hodně a dokonce ten problém je v tom, že ani člověk, který se v tom oboru pohybuje, není schopen s malým odstupem času, což je pochopitelně současná situace, tohle říci. To zjistíme obyčejně tak za dva, tři roky pozpátku, kdy se takovéhle věci třeba vynoří a stanou se potom významnými. Mně se zdá, že například taková událost, která se ovšem velmi těžko vysvětluje, se také týká studia toho velmi raného záření, jako dělá kosmická sonda Wilkinson, ale to záření se studuje na Zemi, studuje se zejména v Antarktidě, ten důvod je tam ten, že tam je dostatečná zima pro ty lepší stroje, a tam se podařila odhalit věc, která se špatně vysvětluje. Je to otázka takzvané polarizace toho mikrovlnného záření kosmického pozadí.

I vy jako populizátor máte problémy vysvětlit?

Ano, mám velké problémy, protože už jen slovo polarizace je divné a teď ještě co to přináší, takže to bych si teď netroufal, zejména když máme před sebou omezený čas, budu se nad tím ještě muset zamyslet, ale v každém případě tuším, že tadyhle je skrytá další velká informace o raném vesmíru, která, když se podaří rozšifrovat, tak může přinést velký pokrok. Ono je to v podstatě taková, bych řekl, kosmická paleontologie. Tak, jako třeba paleontologové získávají velice cenné údaje tím, že zkoumají zkameněliny, tak toto jsou takříkajíc jakési nehmotné zkameněliny toho reliktního záření, protože když uvážíte, že astronomickými prostředky běžně studuje vesmír ve stáří minimálně miliardu let po velkém třesku a tady pomocí toho reliktního záření se dostáváme k časovému intervalu asi necelých čtyři sta tisíc roků po velkém třesku, tak to je vlastně výrazný pokrok. My jsme daleko blíž tomu okamžiku vzniku vesmíru než čímkoliv jiným.

V únoru roku 2003 zveřejnili američtí odborníci první výsledky dvou opakovaných přehlídek celé oblohy, které vykonala americká kosmická sonda WMAP, o níž jsme mluvili. Tato data o stáří a struktuře vesmíru posloužila ke zpřesnění znalostí o tom, jak dlouho kosmos existuje. Dnes s chybou dvou pouhých procent víme, že vesmír je stár třináct celých sedm desetin miliardy roků. Na kolik je pravděpodobné, že tato data ještě budou zpřesňována?

To je jisté pochopitelně, protože ve chvíli, kdy vědci v jakémkoliv oboru docílí určitý výsledek, který je vždycky zatížen chybou, tak první, co chtějí pak udělat, je, že chtějí tu chybu zmenšit. To je vlastně téměř řekl bych nejdůležitější část fyziky. Takhle postupuje experimentální věda všude a ve fyzice je to nápadné, pochopitelně v astronomii, která je dneska astrofyzikou, je to totéž. Čili už teď se právě připravuje kosmická sonda, kterou by měly vypustit evropské země, ta sonda už má jméno, jmenuje se Planck, a to podle známého německého fyzika, který odvodil křivky pro takzvané záření černého tělesa, což je tenhle případ a ta by měla být vypuštěna, tuším, v roce 2007. Čili Wilkinson má naději jenom do roku 2008 nebo tak, kdy ta sonda Planck začne produkovat výsledky, které budou zase o půl řádu lepší než ty dnešní. Takže to bude její jako intelektuální konec.

Jaké konstrukce se musely v kosmologii předělat na základě informací, které přišly ze sondy Wilkinson, které vlastně ukazují, jak a co se dělo po velkém třesku?

Myslím si, že to hlavní je to, co už jste říkal, to znamená to zpřesnění na ta dvě procenta, protože musíme si uvědomit, že ještě na začátku roku 2003 tyhle veličiny, o kterých ta sonda Wilkinson poskytla nové údaje, byly známy s chybou dvacet pět až třicet procent. Takže to je právě to úžasné, protože například stáří vesmíru odvozené různými metodami nesouhlasila právě pro ten velký rozptyl a teď najednou tady máme něco, co s velkou jistotou, i když ve vědě není nic jisté, ale s velkou pravděpodobností znamená, že rozhodně už ten věk vesmíru nebude nikdy menší než třináct miliard roků a nebude nikdy větší než čtrnáct miliard roků, to je obrovský pokrok a tím se okamžitě předělává celá kosmologie, protože už máme jedno základní číslo, o které se vlastně nemusíme moc starat, to už je jako teď zaručené, a tím můžeme zpřesňovat všechno ať se to týká řekněme těch úplně elementárních částic, což je záležitost fyziky, anebo řekněme hvězd, protože například jeden z velkých výsledků této sondy je, že první hvězdy ve vesmíru vznikaly daleko dříve, než jsme si mysleli.

Ještě počátkem roku 2003 se hovořilo o tom, že první hvězdy vznikaly asi jednu miliardu let po velkém třesku, teď víme, že je to pouhých dvě stě milionů let. Čili pětkrát dříve, a to má velmi zásadní význam pro, řekněme, chemickou strukturu vesmíru, protože hvězdy jsou fakticky chemické továrny na výrobu chemických prvků, to asi si lidé neuvědomují. Ale kdyby nebylo hvězd, tak je celý vesmír dodnes tvořen vodíkem a heliem a my tady nesedíme a nemáme si co povídat, protože ty mikrofony by nebylo z čeho udělat a nás tedy taky ne.

Když se zaměřím, na základě jakých poznatků rozumějme, pokud by jste laikovi měl vysvětlit, v čem vlastně sonda Wilkinson mohla dát vám lidem z astronomie poznatky, že hvězdy vznikly daleko dřív po velkém třesku, než se původně předpokládalo?

To souvisí s tím, že ta sonda, jak jsem říkal, studuje ty fosilie, studuje ten základní materiál, z kterého ten vesmír se vytvářel a tam je základní otázka, kterou vlastně ta sonda studovala a kterou jako vyhrála, je, že studuje zrnitost vesmíru. Jinými slovy, kdyby byl vesmír úplně homogenní polévka, což si mnoho lidé myslí, že byl, tak tam nemohou vzniknout žádné struktury. Ta homogenní polévka bude čím dál tím řidší a čím dál tím chladnější, ale bude to pořád jenom polévka. Ale ono to tak naštěstí není. Ve vesmíru vznikají jakési nehomogenity, jakási zrníčka a ta zrníčka pak rostou a když dorostou dostatečně, tak se z nich stanou hvězdy a právě tím, že ta sonda studuje zrnitost, tak ona zjistila, kdy ta zrnka jsou dost velká nato, aby z toho byly hvězdy, a to je právě to číslo, které jsem teď citoval.

Ukázal výzkum oné sondy, jaký ještě z dalších složek je složen vesmír, čím je tvořen vesmír?

Ano, to je právě, myslím, ten hlavní gól, a to je to hlavní překvapení, které se pochopitelně už chystalo delší dobu, už delší dobu astronomové věděli, že jsou vlastně mimořádně arogantní, když hovoří o tom, že víme, jak vesmír vznikl a jak se vesmír vyvíjí, protože technicky vzato teď už je to zcela zřetelné, my se pohybujeme jenom doslova na té pověstné špičce ledovce, protože veškerá astronomie, jak pozemní, tak ta kosmická, která studuje především to elektromagnetické záření z vesmíru, pochopitelně nejenom světlo, ale dneska může studovat radiové záření, rentgenové záření a tak dál, čili ten okruh je velice široký, ostatně ten slogan okna vesmíru dokořán ten o tom hovoří, tak všechno tohle, o čem hovoříme takhle s takovým nadšením a říkáme, jak to dvacáté století nás posunulo kupředu, tak je pouze asi v nejlepším případě čtyři procenta celkové hmoty vesmíru a těch devadesát šest procent, které nevidíme žádnými prostředky astronomie se dokonce ještě skládá ze dvou podsložek, kterým se teď říká, anglicky se tomu říká Dark Matter nebo Dark Energy, já to překládám raději skytá hmota a skrytá energie, protože ono je to opravdu v této chvíli skryté před našimi zraky a my nevíme, zda je to temné, ono to možná bude docela světlé nakonec, ale prostě to je spíše, řekl bych, trochu termologický problém.

Čili té skryté hmoty nebo přesně řečeno teď bychom měli říkat skryté látky vesmíru je asi tak šestkrát více než té zjevné, kterou se zabývala astronomie po celé věky až do konce dvacátého století, ale co nejhorší, té skryté energie je zase ještě třikrát více než té skryté látky. Jinými slovy, když kapitán Titaniku narážel na ten ledovec, tak on měl nevýhodu v tom, že on viděl zhruba desetinu ledovce a devět desetin ledovce, které byly pod hladinou, tak ty neviděl a proto narazil. A tadyhle jsme v situaci kapitána kosmické lodi, která vidí jedno procento nebo dvě procenta nad hladinou a devadesát osm procent je skryto pod hladinou a z toho je opravdu velká arogance, když vůbec hovoříme o nějaké struktuře vesmíru a o tom, jak se vesmír vyvíjí, protože po pravdě řečeno, my o té skryté látce nevíme skoro nic a o té skryté energii prakticky vůbec nic, a to je jeden z výsledků sondy Wilkinson.

Které kroky je podle vašeho názoru nutné udělat a jak dlouhý to bude běh, aby se podařilo odhalit odpovědi na ty základní otázky, které souvisejí se skrytou hmotou a se skrytou energií?

To je vidět, že to teď jako bouří světem odborným, protože letos v říjnu se konal v Clevelandu ve Spojených státech takový summit astrofyziků světové pověsti, byl tam mimo jiné Steve /nesrozumitelné/, kterého jistě většina posluchačů zná a byli tam další nositelé Nobelových cen a tak dál. Čili je zřetelně vidět, že to vzrušilo odborníky toho největšího kalibru a ti se teď právě zabývají přesně tou otázkou, kterou vy jste stanovil. A jak jsem se díval na záznam té konference, tak je to zatím tápání.

My prostě nevíme, my jsme v situace, která je ve vědě naprosto nejnádhernější, co může být, protože většina veřejnosti si myslí, že vědci jsou lidé, kteří konzervují stávající pozvání a velice vášnivě ho hájí proti nějakým útokům zvenčí nebo zevnitř, ale pravý opak je pravdou. Tohle je ta nejnádhernější situace, že najednou už vidíme problém, ten problém je skrytá látka, skrytá energie a teď se musejí hledat metody, které budou pochopitelně asi velice rafinované k tomu, aby se k něčemu takovému dala získat nějaká data. My vůbec nevíme, co na to máme použít, zda nějakou družici nebo nějaký dalekohled na Zemi nebo něco v podzemí, podzemní aparaturu, což dneska se také v astronomii používá. Takže tohle je opravdu kardinální problém a myslím si, že my, kteří jsme se tohohle okamžiku dožili, takže žijeme v neobyčejně šťastné době, protože jsme na tom asi stejně jako ti největší badatelé, nikdo neví skoro nic.

Jsou to právě skrytá hmota a skrytá energie, o níž mluvíte, jsou klíčové proto, aby astronomové, astrofyzici mohli hledat a pokud možno formulovat odpověď na otázku, jaká vlastně bude budoucnost vesmíru?

Ano, zcela určitě, protože my jsme schopni do jisté míry extrapolovat to, co už víme. Pochopitelně ta minulost, ta je v astronomii kupodivu dobré, protože když si uvědomíte, že získáváme údaje dnes z velkých vzdáleností, tak díku tomu, že světlo se šíří kosmickým prostorem velmi pomalu, pouze tři sta tisíc kilometrů za sekundu, tak ono mu to trvá velmi dlouho, trvá mu to až miliardy roků k těm nejvzdálenějším nebo od těch nejvzdálenějších objektů. A my tím získáváme naprosto nádherný stroj času, to, co se používá jako v literatuře scifi, tak tady to není scifi, tady je to pravda.

Když vezmete dalekohled a podíváte se za roh, tak vidíte to, co se dělo včera, když se podíváte trošku dál, tak co se dělo před miliony let, a když se podíváte hodně daleko, tak vidíte, co se dělo před miliardou let, a to všechno fakticky během jedné pozorovací noci, to můžete stihnout od večera do rána získat tenhle stroj času. Takže to je jako obrovská výhoda. Čili tu minulost jsme schopni relativně slušně popisovat, protože máme bezvadná data, i když jako chtěli bychom mít ještě lepší.

Ale pokud jde o budoucnost, tam musíme extrapolovat a pochopitelně na krátkou vzdálenost do budoucnosti řekněme na sto milionů let nebo miliardu let, to se dělá docela dobře, ale jakmile jde o deset miliard a patnáct miliard a ještě možná více, co já vím, vesmír může mít nekonečnou budoucnost, tak ta extrapolace je tím horší a tím nepřesnější a tam už se potom pochopitelně dělají chyby. Takže hovořit o tom, co bude s vesmírem za sto miliard roků, je v tuto chvíli prakticky jenom bájesloví, to už není vlastně jako pořádná věda, protože my nevíme, že jo, mohou být přírodní zákony, které neznáme a které se uplatní teprve v těchto velice dlouhých časových intervalech, tam je to riziko.

Další téma, nová teorie o tvaru a konečnosti vesmíru, která byla formulována také na základě pozorování z oné sondy Wilkinson, o níž byla řeč. Považujete onu teorii za relevantní nebo je to jedna z těch teorií, které se pak ukáží jako?

Tady je právě problém toho malého časového odstupu. Ta myšlenka byla publikovaná, tuším, v listopadu, čili zatím člověk si to pochopitelně přečte, ten článek není nijak dlouhý, ale vyžaduje velké znalosti odjinud. Nicméně ten problém je zřetelný. Spočívá v tom, že tatáž data zpracovávají ještě asi dva různé jiné týmy, které mají jiné předsudky, protože on každý ten kosmolog musí mít nějaký předsudek, aby vůbec mohl nějak postupovat. Ve vědě, jak někdo říkal, je důležité, aby člověk měl správné předsudky, že. Takže toto je ta skupina, která se pochopitelně tímto předsudkem, to znamená tou topologií vesmíru, čili jakousi prostorovou strukturou vesmíru zabývá velice dlouho a má na to určitý názor.

No, a pochopitelně se snažila z té sondy Wilkinson získat pro ten svůj názor podporu, což se jim zdařilo, to je to, co publikovali v prestižním časopise Nature, nicméně je už známo v této chvíli, že jsou ty další skupiny, které pracují z téhož pozorovacího materiálu na tomtéž, nejsou tak daleko, ony ty výpočty jsou velice složité a vlastně je otázka, jak detailně si položíte ten cíl a podle toho vám to trvá déle nebo méně, tak oni vsadili na tu rychlost, což vypadá novinářsky přitažlivě, ale ve vědě na rychlost se nehraje, že, tam je důležitá ta solidnost. Čili právě na tom zasedání v Clevelandu, o kterém jsem se už zmiňoval, tam ty skupiny říkaly, že z toho, co jím zatím vychází, ale to ještě nemají jako v normě článku pro vědecký časopis, čili ještě se to nedá recenzovat, takže nepotvrzují myšlenku toho vesmíru jako složeného z těch, z toho nad dvanáctistěnu, anebo že vypadá jako fotbalový míč. Čili především budeme muset počkat na to, až ty dvě výzkumné skupiny dokončí svou analýzu, publikují v recenzovaných časopisech, pak bude možné okamžité srovnání, protože když z téhož materiálu pozorovacího odvodíte tři různé výsledky, tak minimálně dva z nich musí být špatně, že.

Krom toho fotbalového míče, který byl nejčastěji zmiňován v médiích, protože je to, řekněme, symbolické a dá se to krásně pro posluchače, pro čtenáře, pro diváky popsat, tak oni tvrdili, že nebo ta teze, která vyšla v časopise Nature, tak tvrdila, že vesmír je konečný, že je poměrně malý napříč, měří jen sedmdesát miliard světelných let, nemýlím-li se. I ta konečnost toho vesmíru je pravděpodobné, že bude zpochybněna těmi dalšími týmy?

To si myslím, že téměř určitě, protože i když pochopitelně data z jiných měření nejsou tak přesná, jako je právě měření sondy Wilkinson, tak všechno nasvědčuje tomu, že spíše vesmír je prostorově nekonečný, čili pak ta teze o těch sedmdesáti miliardách světelných let vypadla okamžitě, protože jak jste říkal, to je vesmír překvapivě malý, to dokonce, jak někteří lidé říkají, už bychom potom měli trpět klaustrofobií z toho malého vesmíru, pouhých sedmdesát miliard let, to je opravdu nějak málo. Takže to nevypadá moc nadějně, to si myslím, že bude téměř určitě zpochybněno a ten, jak každý posluchač jistě pochopí, tak rozdíl mezi konečným a nekonečným vesmírem je zcela zásadní, jenomže bohužel dokázat to je vždycky velice těžké, protože všechny ty dosavadní testy se pohybují přesně na té hraně mezi tím kritériem toho konečného a nekonečného vesmíru.

Čili z teoretického hlediska je možné připustit oboje, prostě je možné v zásadě zkonstruovat matematicky vesmíry, které jsou konečné, vesmíry, které jsou nekonečné, to, na to je spousta všelijakých možností, tam jenom zvolíte různé parametry a už to jede a bohužel ty parametry jsou tak blízké, že zatím je nemůžete rozlišit experimentem, protože každý experiment je zatížen poměrně velkou chybou, který ten model je lepší. Takže já si myslím, že tohle je klíčová otázka a spíše asi bude potřebné vskutku počkat si na toho Plancka, na tu příští družice a případně, protože jde o naprosto klíčovou otázku, bude zapotřebí, jak to dělají ostatně novináři správně, potvrdit tady tuto tezi z nezávislých pramenů, čili různými metodami jít k téže otázce, a to je, myslím, ve vědě naprosto klíčové, když jde o tak závažné problémy. Čili chcete-li mít mimořádné tvrzení, musíte mít proto mimořádně kvalitní důkaz.

Jakou roli ve zkoumání toho, zda vesmír je, či není konečný, hrajou prvky, které jsou pro rok 2003 zásadní a které se podařilo odhalit díky sondě Wilkinson, rozumějme tak skrytá hmota a skrytá energie?

Jo, to je pochopitelně právě tím horším, protože, takhle, kdyby nebylo skryté hmoty a tedy skryté látky a skryté energie, tak je to celkem tutové, vesmír je určitě nekonečný, prostě na základě té hmoty, kterou astronomové studují, vesmír je nekonečný, super jako mnohokrát. Jenže bohužel právě nebo bohudík co já vím, tím, že tady jsou tyhle dvě další složky, které jsou daleko, jak jsem říkal výraznější, tak když to sečtete, tak jste přesně na té hraně. Já bych to aspoň trošičku přiblížil. Existuje jakési číslo bezrozměrné, které nemá žádnou jednotku, jenom prostě je to číslo a v podstatě jde o to, zda z měření zjistíte, že vesmír tohle číslo, které je takové základní, je menší než jedna nebo větší než jedna. Jestliže je větší než jedna, tak vesmír je konečný a jde potom o to, jak má velký rozměr. Jestliže menší než jedna, tak vesmír je nekonečný. A z té sondy Wilkinson vyšlo číslo, vyšlo jedna celá nula dva plus minus nula celá nula dva.

Tak co z toho můžete usoudit? Že nevíte nic, protože v rámci těchto chyb, v té nepřesnosti jste pořád na té hraně jedna celá nula. A ta hrana právě nula celá nula rozděluje ty konečné modely vesmíru od těch nekonečných a v rámci chyby je obojí možné. Čili v tom je ten problém a ta rafinovanost je pouze v tom, že předtím, řekněme, toto číslo bylo známo s chybou nula celá pět a vycházelo to jedna celá nula plus minus nula celá nula pět. Takže zdá se, že matka příroda nastražila na kosmologii docela pěknou past, protože není úplně vyloučeno, já dokonce bych si myslel, že je to klidně možné, že to číslo, ať se bude měřit jakkoliv přesně, pořád to bude jedna celá nula, nula, nula plus minus nula celá a tak dál a v tu chvíli jsme právě bezmocní, protože pak je možné, že na tu otázku nebude znát odpověď nikdy.

To, o čem se bavíme, představuje zkoumání v kosmologii, nejčastěji jsou zmiňovány, nemýlím-li se, týmy francouzské, americké. Jakou roli hrají týmy české například ve Fyzikálním ústavu Akademie věd České republiky právě při hledání odpovědí na tyto otázky?

Touhle otázkou se u nás nikdo nezabývá, řekl bych, experimentálně, protože pochopitelně ty výzkumy jsou příšerně drahé. Pokud jde o teorii, tak tady je silná skupina, která se zabývá něčím trochu jiným, a to jsou modely vesmíru, které vyplývají z teorie relativity, protože my tady máme u nás velkou tradici v relativitě, kterou založil Albert Einstein, který jak známo působil v Praze, byla to jeho první profesura v roce 1911 a měl velice mnoho českých následovníků a ti jsou dnes stále aktivní, čili je tady taková posloupnost. Takže u nás jsou lidé, kteří se zabývají těmi modely.

Nicméně fyzikální ústav má jiné želízko v ohni, o tom jsme zatím vůbec nemluvili, protože ty klíčové problémy v astrofyzice jsou dva. Já jsem nedávno našel velice pěkný výrok člověka, který patří nebo patřil ke světové špičce v astrofyzice, je to americký astrofyzik David Schramm, který bohužel zahynul při leteckém neštěstí a ten asi rok přes smrtí měl takový přehledový článek, kde hovořil o dvou nejvýznamnějších otázkách kosmologie pro století dvacáté první a říkal: "Jeden ten problém je problém," tehdy mluvil jen o skryté hmotě, protože tehdy se ještě o té skryté energii se nevědělo, "čili je to něco, co bychom velice rádi pozorovali, ale neumíme to." To je problém skryté hmoty obecně.

Ale pak máme ještě jeden problém a ten je také klíčový, a to je problém opačný. Že máme něco, co bychom nejraději nepozorovali, ale my to vidíme, a to je problém, kterým se zabývá fyzikální ústav, konkrétně přímo moje skupina, protože ten problém je následující. V roce 1912 při balonových výstupech, které se konaly z Ústí nad Labem, čili to bylo tady doma, rakouský fyzik Victor Hess objevil, že když ten balon stoupal do výšky, že se mu zesilovalo záření, které přicházelo odněkud, nevědělo se ani tehdy odkud, on ho nazval výškové záření, no, a potom se zjistilo, že to záření, které přichází z kosmu a jmenuje se kosmické.

Ten název je vlastně špatně, protože nejde o záření, jako jsme dosud mluvili o záření, jde faktick, jak dneska víme, o částice, to znamená jsou to elektrony, jsou to protony, mohou to být atomová jádra. A říká se jim kosmické, protože přicházejí z kosmu. Do dneška, přestože to záření už je známo fakticky přes devadesát roků, nevíme odkud. Důvod je v tom, že tyto částice nesou elektrický náboj, a to znamená, že se pohybují nejenom pod vlivem původního impulsu vystřelení z nějakého urychlovače, ale také pod vlivem mezihvězdných a mezigalaktických magnetických polí, její strukturu neznáme, takže ono se to zakřiví a přichází to prostě do zemské atmosféry úplně z jiného směru, než odkud to bylo vysláno.

Jaké teorie zatím máte, odkud přicházejí?

No, tak myslíme si, že jsou to nějaké kosmické urychlovače, které zatím neumíme pojmenovat. Říkáme tomu urychlovače proto, protože na Zemi je takovéto částice možné vyrábět uměle a tím se zabývá velmi rozsáhlé a drahé odvětví fyziky, to je skoro tak drahé, jako kosmická astronomie, a to jsou urychlovače částic. Jak známo, v Evropě máme největší urychlovač v Ženevě a na tomto urychlovači pracují čeští fyzikové, protože Česká republika je řádným členem CERNu a CERN teď staví obrovský urychlovač, který bude hotový asi v roce 2007 a který by měl urychlovat částice na určitou energie, já nevím, řekněme, tedy ta energie bude kolem deseti, to asi posluchačům mnoho neřekne, ale bude to prostě rekordní energie na Zemi uměle získaná. A tyto částice, které přicházejí z kosmu, to už se ví na základě pozorování, které byly v těch minulých devadesáti letech vykonány, ty mívají občas energii a teď se podržte, které budou deset až sto milionkrát vyšší než to, co dokáže ten CERN.

Jinými slovy, ve vesmíru jsou nějaké urychlovače, které jsou v podstatě kvalitnější, protože asi si umíte představit, že ten urychlovač v Ženevě, to je zařízení, na kterém pracují tisíce lidí, je to obrovská podzemní trubice, ze které musí být vyčerpán vzduch na velmi vysoké vakuum, musí to být všechno vyladěno na zlomky milimetrů a když se vám to povede, tak několik hodin se vám ty částice podaří a opravdu jenom tucty částic se vám podaří zachytit, které mají tyto obrovské energie. Takže to je velmi náročné. A tady matka příroda nám dává doslova facku, protože říká: "Podívejte se, já to umím líp, já to umím milionkrát líp nebo sto milionkrát líp. A heleďte, teď si přemýšlejte o tom, jak já to dělám." Tak jedna možnost je, že tam je jiný CERN - kosmický, který teda má lepší urychlovač, ale podle stávajících vědomostí by to musela být trubice, která by měla průměr několik světelných roků, že jo.

Takže já nevím, zda to civilizace umějí teda postavit něco takového, spíše ne, spíše to vypadá na nějaký přírodní proces, ale je to tedy proces opravdu naprosto neuvěřitelný. Takže to je první část toho problému. A ta druhá část je tato. My máme docela dobré teorie, které říkají, jak se takové částice šíří tím mezigalaktickým prostorem, říkal jsem, že se šíří křivě, ale má tam ještě jeden problém, který souvisí s tou sondou Wilkinson, a to je že ony ty částice od těch obrovských energií se nepohybují fakticky ve vakuu, ale pohybují se v jakési polévce toho záření reliktního, to znamená elektromagnetického, a protože ta částice má obrovskou energii, tak i když ty fotony toho reliktního záření nemají skoro žádnou energii, ty jsou úplně nepatrné, tak pro ně působí jakoby zeď, do které narazíte se sportovním autem, když vyletíte z dráhy, že, čili se rozbijete.

Jinými slovy, ty částice dříve, než doletí k Zemi, z těch kosmických /nesrozumitelné/ by se už dávno měly rozsypat na nižší energie a my bychom ty částice s vysokými energiemi, o kterých jsem hovořil, že jsou takhle úžasné, fakticky vůbec neměli zpozorovat, protože tady v okolí slunce není nic, co by jako mohlo posloužit jako ten urychlovač a když vůbec něco je, tak to jsou nějaké ty kvasary nebo nějaké tyhle podivné objekty a ty jsou moc daleko. Z těchto prostě sem nemůže doletět, ale ono to sem doletí. Čili je to přesně, jak Schramm říkal, my pozorujeme něco, co bychom nejraději nepozorovali. No, není to krásný problém?

Téměř se neodvažuji zeptat, na jak dlouho odhadujete hledání těch základních odpovědí, které by jste měli podepřeny fakty.

To myslím, že je docela nadějné, protože my budeme hotovi dokonce dřív než ten urychlovač v Ženevě. My stavíme ve spolupráci s dalšími čtrnácti státy v Jižní Americe v Argentině stavíme zařízení, které bude chytat tyhle kosmické částice a které by mělo být v provozu v roce 2006.

To znamená rok před urychlovačem?

Rok před tím urychlovačem. Čili rok 2007 už budeme mít data, která by měla ukázat celou řadu věcí, nechci to předbíhat, protože nikdo neví, co tedy zjistíme, ale potěšující je, že fyzikální ústav v tom bude mít zcela primární roli, protože tím, že se podílíme na té výstavbě a velice aktivně, tak budeme mít přístup k těm datům podobně jako třeba ti výzkumníci, kteří se podíleli na té sondě Wilkinson, tak mají přístup k datům ze sondy Wilkinson. Čili v tomto směru se ocitneme v tomhle exkluzivním klubu ovšem v jiném problému, který, jak říkám, patří k těm dvěma největším nerozřešeným problémům astrofyziky toho století na začátku.

Konstatuje astrofyzik, člen Fyzikálního ústavu Akademie věd České republiky, pan Jiří Grygar. Děkuji za třicet minut, které jste věnoval pořadu Interview BBC a někdy příště na shledanou.

Také na shledanou, budu se těšit.

Takové bylo Interview BBC.

Transkripci pořadu pořizuje společnost NEWTON I.T. Přepis neprochází jazykovou úpravou BBC.