načítání...
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

Kniha: Stručná historie času - Od velkého třesku k černým dírám - Stephen W. Hawking

Stručná historie času - Od velkého třesku k černým dírám
-11%
sleva

Kniha: Stručná historie času - Od velkého třesku k černým dírám
Autor:

Jeden z nejvýznamnějších fyziků současnosti poutavě vypráví o vesmíru, černých dírách, čase, vzniku života i o Bohu.
Titul je skladem >10ks - odesíláme ihned
Skladem také:
Ihned také k odběru: Ostrava; Brno

Vaše cena s DPH:  249 Kč 222
+
-
rozbalKdy zboží dostanu
7,4
bo za nákup
rozbalVýhodné poštovné: 39Kč
rozbalOsobní odběr zdarma

hodnoceni - 83.2%hodnoceni - 83.2%hodnoceni - 83.2%hodnoceni - 83.2%hodnoceni - 83.2% 93%   celkové hodnocení
3 hodnocení + 1 recenze

Specifikace
Nakladatelství: » DOKOŘÁN
Médium / forma: Tištěná kniha
Rok vydání: 2007-11-01
Počet stran: 204
Rozměr: 207 x 137 x 15 mm
Úprava: 202 stran : ilustrace
Vydání: Vyd. 2.
Název originálu: Brief history of time
Spolupracovali: přeložil Vladimír Karas
Vazba: Vázaný
Umístění v žebříčku: 72. nejprodávanější kniha za poslední měsíc
ISBN: 978-80-7203-946-3
EAN: 9788072039463
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis

Stephen Hawking (1942 - 2018) byl bezpochyby jedním z nejvýznamnějších vědců a vizionářů naší doby. Jeho práce ovlivnila svět a přinesla lidstvo o kousek blíže k poznání o tom, kdo jsme a kam možná směřujeme.
V díle Stručná historie času se laskavě a velmi poutavě zamýšlí nad klasickými fyzikálními otázkami. Jednu z nejzásadnějších, jak vznikl vesmír, pojímá ze široka od Země na krunýři obrovské želvy až po Alberta Einsteina. Ale to zdaleka není všechno, pokuší se dále zodpovědět co jsou černé díry, jak vznikají a co se v nich děje, proč čas plyne jen jedním směrem a nemůžeme v něm cestovat, co se stane s vesmírem "až bude konec" a také třeba, zda se na všem tom mohl podílet Bůh. Svým vyprávěním se dostává až na samý práh "teorie všeho", která jednou, až bude objevena, odhalí všechny odpovědi.
A se skromností sobě vlastní neopomene dodat, že kdyby ve vesmíru bylo jen malinko něco jinak, v konečném důsledku by bylo všechno úplně jinak, včetně nás, kteří bychom nebyli.

Předmětná hesla
Kniha je zařazena v kategoriích
Stephen W. Hawking - další tituly autora:
Zákazníci kupující knihu "Stručná historie času - Od velkého třesku k černým dírám" mají také často zájem o tyto tituly:
Recenze a komentáře k titulu



Katka 2018-05-10 hodnoceni - 100%hodnoceni - 100%hodnoceni - 100%hodnoceni - 100%hodnoceni - 100%
Nikdo neudělal pro popularizaci fyziky tolik jako on. A o jeho životě doporučuji film Teorie všeho. Thank you, Mr. Hawking!
reagovat
 


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

13

1.

Náš obraz vesmíru

Známý vědec, prý to byl Bertrand Russell, kdysi proširo

kou veřejnost uspořádal přednášku o astronomii. Hovořil

o tom, jak Země obíhá okolo Slunce a jak se Slunce zase

otáčí kolem středu ohromného seskupení hvězd, kterému

říkáme Galaxie. Když se přednáška chýlila ke konci, zvedla

se vzadu v sále drobná postarší dáma se slovy: „To, co se

nám zde snažíte namluvit, milý pane, jsou naprosté ne

smysly. Země je přeci ve skutečnosti plochá a leží celá na

krunýři velké želvy.“ Vědec se pousmál a s patrným nad

hledem odpověděl otázkou: „A na čem stojí želva?“ „Jste

chytrý, mladý muži, velmi chytrý,“ odvětila dáma. „Jsou

tam samé želvy. Jedna na druhé!“

Většině z nás by se asi zdál obraz vesmíru jako neko

nečné želví věže přinejmenším podivný. Ale proč si vlastně

myslíme, že známe lepší model? Co víme o vesmíru aod

kud to víme? Z čeho vznikl vesmír a k čemu směřuje? Má

vesmír počátek, a pokud ano, co bylo před ním? Co je to

čas, nadejde někdy jeho konec? Nedávné velké objevy ve

fyzice, umožněné z části fantastickým pokrokem techniky,

nabízejí odpovědi na některé z odvěkých otázek. Leckteré

z nich jsou tak jasné jako Slunce nad hlavou – a zároveň

tak protismyslné jako věž ze samých želv. Jenom čas (ať už

je to cokoli) rozhodne.

Už 340 let před počátkem našeho letopočtu uvedl řecký

fi lozof Aristoteles ve své knize O nebi dva dobré důvody


14

pro tvrzení, že Země je koule a ne plochá deska. Uvědo

mil si, že zatmění Měsíce nastávají v okamžiku, kdy Země

vstoupí mezi Měsíc a Slunce. Stín Země na Měsíci se vždy

jeví kruhový, a to může být pravda pouze tehdy, pokud je

sama Země kulatá. Kdyby byla Země plochý disk, vypadal

by stín někdy protažený či eliptický. Řekové také ze svých

cest věděli, že se Polárka zdá být níže nad obzorem, když ji

pozorujeme víc od jihu, než když se na ni díváme zesever

nějších oblastí. Protože se Polárka nachází nad severním

pólem, vidí ji pozorovatel stojící na tomto pólu přímo nad

hlavou, zatímco z rovníku se jeví přesně na horizontu.Aris

toteles dokonce z rozdílu zdánlivé polohy Polárky v Egyptě

a v Řecku určil, že obvod Země měří 400 000 stadií. Ne

víme přesně, jaká vlastně byla délka jednoho stadia vAris

totelových výpočtech; odhadujeme ji na 185 metrů. Aris

totelův odhad potom dává přibližně dvojnásobek dnešní

přesné hodnoty. Řekové měli pro domněnku o kulatém

tvaru Země ještě třetí důvod. Proč by jinak byly vidětnej

prve plachty lodě připlouvající od horizontu a teprvepoz

ději její trup?

Aristoteles se domníval, že Země stojí, zatímco Slunce,

Měsíc a hvězdy kolem ní obíhají po kruhových drahách. Pro

svůj předpoklad měl pouze mystické důvody. Bylpřesvěd

čen, že Země je středem vesmíru a kruhový pohyb oběžnic

považoval za nejdokonalejší. Aristotelovy myšlenky byly ve

druhém století našeho letopočtu rozvinuty Ptolemaiem do

úplného kosmologického modelu. Země podle nějspočí

vala uprostřed a byla obklopena osmi sférami nesoucími

Měsíc, Slunce, hvězdy a pět planet, které byly v té době

známy – Merkur, Venuši, Mars, Jupiter a Saturn (obr. 1.1).

Aby vysvětlil složitý pohyb planet po obloze, zavedlPtole

maios ještě další malé kruhy, tak zvané epicykly, které se

pohybovaly podél planetárních sfér a na jejichž obvodu byly


15

teprve připevněny vlastní planety. Vnější sféra náleželastá

licím, nehybným vůči sobě navzájem, ale přitom seotáče

jícím společně s oblohou. Co je za poslední sférou, nebylo

nikdy příliš jasné. Určitě to však nepatřilo k části vesmíru,

kterou mohl člověk přímo pozorovat.

Ptolemaiův model umožňoval poměrně přesné před

povědi poloh nebeských těles. Měl však vážné nedostatky.

Aby vypočtené polohy Měsíce souhlasily s pozorovanými,

musel Ptolemaios předpokládat, že se Měsíc na své dráze

přibližuje k Zemi až na pouhou polovinu největšívzdále

nosti, což znamená, že také jeho velikost na obloze by se

měla patřičně měnit. Ptolemaios si byl vědom tohotone

dostatku, nicméně jeho model byl všeobecně, i když ne

OBRÁZEK 1.1

SFÉ

RA STÁLI

C

SF

ÉRA

SATUR

NU

SF

ÉR

A JUPITE

RU

SF

ÉRA

MAR

SU

SF

ÉR

A SLUN

C

E

S

F

ÉR

A VEN

U

Š

E

S

F

É

R

A

MERK

U

R

U

S

F

É

R

A MĚS

ÍC

E


16

bez výhrad, přijímán jako nejlepší. Byl také schválenkřes

ťanskou církví coby obraz vesmíru, který je ve shodě sPís

mem. Měl totiž jednu velkou výhodu – ponechávaldosta

tek místa vně sfér pro nebe a peklo.

Jednodušší model navrhl roku 1514 polský kněz Mikuláš

Koperník. Ten umístil Slunce do středu svéhokosmologic

kého modelu a planety nechal obíhat kolem něj pokruž

nicích. Svůj model šířil zprvu anonymně, patrně z obavy,

že by mohl být církví označen za kacíře. O něco později

německý astronom Johannes Kepler a Ital Galileo Galilei

začali veřejně podporovat koperníkovskou myšlenku, a to

i přes určité neshody mezi vypočtenými a pozorovanými

pohyby oběžnic. Smrtelný zásah přineslaristotelovsko-pto

lemaiovské teorii rok 1609. Tehdy zaměřil Galilei svůj nově

vynalezený dalekohled na Jupiter a spatřil čtyři malésate

lity, měsíčky, jak obíhají kolem velké planety. Todokazo

valo, že ne vše obíhá kolem Země, jak si to představovali

Aristoteles i Ptolemaios. Samozřejmě stále ještě zůstávala

možnost, že Jupiter i měsíčky obíhají kolem Země poslo

žitých prostupujících se drahách, takže se nám jenom zdá,

jako by měsíce obíhaly kolem Jupitera. Ale Koperníkova

teorie byla mnohem jednodušší. V té době si Kepleruvě

domil, že předpoklad o kruhových drahách oběžnic ne

musí být správný. A opravdu, když v Koperníkově modelu

nahradil kružnice elipsami, dosáhl vynikající shody svých

výpočtů s pozorovanými polohami planet.

Pokud jde o Keplera, jeho předpoklad o eliptickýchdra

hách byl zprvu nepodloženou domněnkou. A todomněn

kou ne příliš přitažlivou, poněvadž elipsy jsou určitě méně

dokonalé křivky než kružnice. A navíc nemohl svůj objev

uvést do souladu s jinou svojí hypotézou, že pohyb planet

řídí magnetické síly. Vysvětlení podal mnohem později, až

roku 1687, sir Isaac Newton v jedné z nejdůležitějších knih


17

celých fyzikálních věd – Philosophiae Naturalis PrincipiaMathe

matica. Ve své práci popsal Newton nejenom teorii pohybu

těles v prostoru a čase, ale zároveň vynalezl složitýmatema

tický aparát umožňující pohyb prozkoumat. A navícpos

tuloval tvar zákona všeobecné přitažlivosti – gravitace.Po

dle něj je každé těleso ve vesmíru přitahováno ke každému

jinému tělesu silou, která je tím větší, čím jsou tělesa blíže

k sobě a čím jsou hmotnější. Stejný druh síly řídí pohyb

planet i pád těles na Zemi. (Ovšem historie o tom, že byl

Newton inspirován jablkem, jež mu udělalo bouli na hlavě,

je téměř jistě smyšlená. Newton pouze řekl, že myšlenka

o přitažlivosti těles jej napadla v „rozjímavé náladě“ a že

byl „inspirován pádem jablka“.) Dále se Newtonovipoda

řilo dokázat, že z jeho gravitačního zákona vyplývá eliptický

pohyb Měsíce kolem Země a planet kolem Slunce.

Koperníkův model odvrhl ptolemaiovské sféry a s nimi

i myšlenku, že vesmír má přirozenou hranici. Protožestá

lice nemění svou vzájemnou polohu na obloze, pouze se

zdánlivě otáčejí s oblohou v důsledku zemské rotace, je

nejpřirozenější předpokládat, že jsou to hvězdy podobné

Slunci, jenom leží v mnohem větší vzdálenosti.

Newton věděl, že také hvězdy se navzájem přitahují

a neměly by tedy setrvávat v klidu. Nespadnou nakonec

všechny do jednoho místa? V dopise z roku 1691adreso

vaném Richardu Bentleymu, dalšímu významnémumysli

teli té doby, Newton uvádí, že by k tomu skutečně mohlo

dojít, kdyby byl ve vesmíru konečný počet hvězd rozmís

těných v ohraničené části prostoru. Ale na druhé straně,

domnívá se Newton, nemůže taková situace nastat, po

kud je ve vesmíru neomezený počet hvězd zhrubarovno

měrně rozmístěných v celém prostoru. V tom případěto

tiž neexistuje žádné význačné místo, ke kterému by hvězdy

mohly být přitaženy.


18

Právě uvedené argumenty jsou příkladem jedné z mnoha

léček, které chystají rozpravy o nekonečnu. V nekonečně

velkém vesmíru můžeme každý bod považovat za střed,pro

tože každý bod je ve všech směrech obklopen „stejným“ –

nekonečným počtem hvězd. V pozdější době byl objeven

odlišný přístup k problému. Podle něj je nejprve třeba

zkoumat systém konečných rozměrů, v němž se hvězdy

pohybují a padají jedna na druhou. A potom se můžeme

ptát, jak se situace změní, přidáme-li k výchozímu systému

další slupky, v nichž bude hmota rozložena přibližněrovno

měrně. Z Newtonovy teorie lze odvodit, že přidané slupky

nebudou mít žádný vliv na pohyb původních hvězd – ty se

budou pohybovat, jako kdyby slupky neexistovaly. Vidíme

tedy, že ať přidáme jakýkoli počet slupek, na dynamickém

chování našeho modelu se nic nezmění, a proto ani celýves

mír nebude statický. Jinak řečeno teorie obsahující pouze

přitažlivou sílu vylučuje statický model vesmíru sneohra

ničeným rozložením hmoty.

Myšlenku, že by se vesmír mohl jako celek rozpínat

nebo naopak smršťovat, nepovažoval žádný badatel až do

začátku dvacátého století za přijatelnou. Vesmír, podle

názoru do té doby nejrozšířenějšího, buďto existuje věčně

a v neměnné podobě, anebo byl v minulosti stvořen vpod

statě takový, jaký jej vidíme dnes. Příčinou konzervativního

přístupu byl patrně sklon lidí věřit ve věčné pravdy adou

fat, že vesmír zůstane stálý a neměnný, i když oni jednou

zestárnou a zemřou.

Dokonce ani ti, kdo si uvědomovali, že Newtonova teorie

neumožňuje statický vesmír, model nestatického vesmíru

nenavrhli. Namísto toho se vědci pokoušeli poopravitteo

rii tak, aby gravitační síla mezi velmi vzdálenými objekty

byla odpudivá. Taková úprava způsobí jenom neznatelnou

změnu vypočtených drah planet a přitom umožní, abyne


19

ohraničené rozložení hvězd zůstávalo v rovnováze –přitaž

livá síla blízkých hvězd je vyvažována odpudivýmpůsobe

ním těch vzdálenějších. Později však podrobnější výpočty

ukázaly, že taková rovnováha není trvalá; jestliže se někde

vytvoří pouze nepatrná zhuštěnina hmoty, přitažlivé síly

převládnou a tato část se začne smršťovat. Naopak vřid

ších místech převládne odpuzování a hmota z nich po

stupně vymizí.

Další námitka proti nekonečnému statickému vesmíru

se obvykle připisuje německému fi lozofovi HeinrichuOlber

sovi, který o tomto problému psal v roce 1823. Proto ho dnes

známe pod označením Olbersův paradox, ačkoli Olbers

zdaleka nebyl první, kdo si problému povšiml, a vlastně

jej ani správně nevyřešil. Jádro Olbersova paradoxu spo

čívá v představě, že – pokud je vesmír opravdu nekonečný –

v každém směru vidíme v menší či větší vzdálenosti povrch

nějaké hvězdy. Celá obloha by tedy měla zářit jako Slunce,

a to i v noci. Jak ale všichni víme, v noci je tma, což Olbers

„zdůvodnil“ pohlcováním světla vzdálených hvězdrozptýle

ným mezihvězdným prachem. Argumentoval však nesprávně.

Pohlcené záření by postupně mezihvězdnou hmotuzahří

valo, až by zářila tak jasně jako okolní hvězdy. Opět byne

bylo rozdílu mezi dnem a nocí. Jediným možným řešením

je, že hvězdy nesvítí odjakživa, nýbrž že vznikly před určitou

konečnou dobou. V tom případě k nám světlo velmivzdá

lených zdrojů ještě nedorazilo; rovněž případná pohlcující

hmota může být dosud chladná a část záření zachytit. A to

nás přivádí k otázce, co způsobilo, že hvězdy začaly zářit.

O počátku vesmíru lidé rozmýšlejí odnepaměti. Podle

dávných kosmologických modelů a židovských, křesťan

ských a islámských tradic byl vesmír stvořen, a dokonce

v nepříliš vzdálené minulosti. Jedním z argumentůpodpo

rujících tento názor byla potřeba (či spíše pocit potřeby)


20

„Prvotní příčiny“ k vysvětlení existence vesmíru. Obvykle

zdůvodňujeme jednu událost jako následek nějaké před

chozí události. Ale k vysvětlení samotné existence vesmíru

tímto způsobem je třeba mít nějaký počátek. Jiný přístup

nalezneme v knize svatého Augustina O boží obci. Augustin

umístil na základě knihy Genesis stvoření světa do doby

asi 5000 let před Kristem. (Je zajímavé, že tato doba není

příliš vzdálena od konce poslední doby ledové, který nastal

asi 10 000 let před naším letopočtem. Do tohoto období

datují archeologové počátky dnešní civilizace.)

Naproti tomu Aristoteles a spolu s ním většina řeckých

fi lozofů neměl myšlenku stvoření světa v oblibě, protože

trochu příliš zavání zásahem nadpřirozených sil. Věřil, že

lidský rod a okolní svět existovaly a budou existovat věčně.

V antice se už uvažovalo o argumentech o pokroku, které

jsme před chvílí popsali. Byly vysvětlovány pomocíopaku

jících se povodní nebo jiných neštěstí, které znovu a znovu

přivádějí lidskou rasu k samotným počátkům civilizace.

Otázce věčnosti a nekonečnosti vesmíru se velice dů

kladně věnoval fi lozof Immanuel Kant ve svémonumen

tální (ale mnohdy těžko srozumitelné) Kritice čistého rozumu,

která vyšla roku 1781. Řadil tuto otázku mezi antinomie –

protimluvy čistého rozumu, protože cítil, že lze nalézt stejně

dobré důvody jak pro názor, že vesmír měl počátek, tak

pro víru, že je věčný. V případě, že je vesmír věčný, musel

před každou událostí uplynout nekonečně dlouhý časový

úsek, což považoval Kant za absurdní. Pokud naopak měl

vesmír počátek v minulosti, musela, jak se Kant domníval,

před tímto počátkem uplynout nekonečná doba. Proč by

měl právě v určitém okamžiku vzniknout vesmír? Vesku

tečnosti jsou vlastně argumenty pro věčný vesmír i proti

němu prakticky stejné a oba se zakládají na předpokladu,

že čas plyne neustále – nezávisle na existenci či neexistenci


21

vesmíru. Jak však uvidíme později, pojem času nemá před

vznikem vesmíru žádný smysl. Toho si ostatně povšiml už

Augustin, když se ptal, co dělal Bůh před stvořením světa.

Jeho odpověď nezněla: Připravoval peklo pro lidi, kteříkla

dou takové otázky. Namísto toho soudil, že čas je vlastností

vesmíru a neexistoval dříve, než vznikl vesmír.

V době, kdy většina lidí věřila v neměnný vesmír, měl

problém jeho počátku značně metafyzický či teologickýpří

dech. Astronomická pozorování bylo stejně dobře možné

vysvětlit v rámci věčného vesmíru jako na základě hypotézy,

že vesmír kdysi vznikl s takovými počátečními podmín

kami, které jej činí nerozeznatelným od věčného vesmíru.

Jenomže v roce 1929 se Edwinu Hubblovi zdařilopozoro

vání, které znamenalo naprostý přelom ve vývoji kosmo

logie. Studiem vzdálených galaxií zjistil, že se všechny bez

výjimky od nás rychle vzdalují. Jinými slovy, vesmír seroz

píná – expanduje. To znamená, že dříve byly kosmickéob

jekty blíže u sebe. A někdy před dvaceti miliardami let bylo,

jak se zdá, vše směstnáno přesně v jednom místě a hustota

hmoty ve vesmíru byla tedy nekonečná. Hubblův objevko

nečně přivedl otázku počátku vesmíru do sféry vědy.

Od prvního pozorování expanze vesmíru byl už jenom

krok k myšlence, že existoval okamžik, dnes zvaný velký

třesk, kdy byl vesmír nekonečně malý a nekonečně hustý.

Za takových okolností přestávají zákony dnešní vědy platit

a ztrácí se tak její schopnost předpovědí. Pokud byly ně

jaké události před tímto okamžikem, nemohly mít vliv na

současné dění. Můžeme je prostě ignorovat, nemají žádné

pozorovatelné důsledky. Lze také říci, že čas začíná voka

mžiku velkého třesku, protože předchozí časy prostě nejsou

defi novány. Zdůrazněme, že tento druh počátku vesmíru

se velmi liší od počátků, o nichž byla řeč dříve. Uneměn

ného vesmíru má počátek svou příčinu vně vesmíru. Mohl


22

nastat, ale také nemusel; není fyzikálně nutný. Bůh mohl

stvořit vesmír v libovolném okamžiku v minulosti. Alepo

kud se vesmír rozšiřuje, mohou existovat také důvody, proč

se začal rozšiřovat. Stále si ještě můžeme představit, že Bůh

stvořil vesmír v okamžiku velkého třesku nebo i později

(učinil-li to tak, že dnes vesmír vypadá, jako by vznikl při

velkém třesku). Ale nemá smyslu předpokládat, že vesmír

byl stvořen před velkým třeskem. Expandující model sice

Stvořitele nevylučuje, ale omezuje dobu, kdy mohl odvést

svou práci.

Abychom mohli hovořit o podstatě přírody a diskutovat

o takových otázkách, jako je její zrození a konec, musí být

jasné, co vědeckou teorií je a co ne. Já jsem pro tuto knihu

přijal co nejjednodušší pohled a považuji za teorii každý

model vesmíru (nebo jeho části) společně s pravidly, která

pojmy teorie spojují s přímo pozorovatelnými veličinami.

Model existuje v našich myslích a jinou realitu nemá. Ne

každou teorii lze ovšem považovat za přijatelnou. Teorie

je dobrá, splňuje-li dva požadavky: musí přesně popisovat

velké množství pozorování na základě malého počtuvstup

ních prvků (předpokladů) a musí být schopna předpoví

dat budoucí události. Tak třeba aristotelovská teorie, že se

vše skládá ze čtyř prvků – země, vzduchu, ohně a vody, je

sice dostatečně jednoduchá, ovšem nemůžeme z níodvo

dit žádné určité předpovědi. Na druhé straně Newtonova

teorie, založená na snad ještě jednodušším předpokladu,

že se tělesa navzájem přitahují silou úměrnou jejichhmot

nosti a nepřímo úměrnou čtverci vzdálenosti, umožňuje

velmi přesně předpovědět polohu Slunce, Měsíce i planet

na obloze.

Každá fyzikální teorie je prozatímní, vždy jde vlastně

pouze o domněnku, neboť žádnou vědeckou teorii nelze

dokázat. Nezáleží na tom, kolikrát byla potvrzena různými


23

pokusy a pozorováními; nikdy si nemůžete být úplně jisti,

že se příště nevynoří nějaký nesoulad. Na druhé straně

může teorii vyvrátit jediný experiment, jediné pozorování,

pokud výsledek nesouhlasí s jejími předpověďmi. Jak říká

fi lozof vědy Karl Popper, dobrá teorie dává řadupředpo

vědí, které v principu mohou být vyvráceny pozorováním.

Každé další měření, které teorie přečká, samozřejmě zvy

šuje naši víru v její správnost; jakmile se však objeví jediný

nesouhlas, musíme teorii opustit nebo upravit. S tím je

třeba stále počítat, i když se zároveň musí dávat pozor na

způsobilost osoby, která ověření prováděla.

V praxi se často stává, že nová teorie je ve skutečnosti

rozšířením té předchozí. Například velmi přesná měření

pohybu planety Merkur odhalila nepatrný rozdíl mezi

její skutečnou pozicí a polohou vypočtenou pomocíNew

tonovy teorie. To, že Einsteinova obecná teorie relativity

předpovídá přesně takový pohyb planety, jaký astronomové

pozorují, bylo jedním z důležitých argumentů ve prospěch

obecné relativity. Nicméně v situacích, s nimiž přicházíme

běžně do styku, používáme i nadále Newtonovu teorii. Jde

totiž o nepatrné odchylky a s Newtonovou teorií se přitom

pracuje mnohem snáze než s Einsteinovou.

Konečným cílem vědy je jednotná teorie vysvětlující celý

vesmír. Tento úkol si vědci rozdělili na dvě části. Do první

patří fyzikální zákony, které popisují vývoj vesmíru: Víme-li,

jak vypadal vesmír v jednom okamžiku, řeknou nám zá

kony, jak bude vypadat později. Do druhé části náležípro

blém počátečního stavu vesmíru. Někteří lidé soudí, že by

se věda měla zabývat jenom první částí; otázka počátečních

podmínek patří podle nich spíše do metafyziky či teologie.

Tito lidé by řekli, že Bůh je všemohoucí a mohl tedy vesmír

stvořit, jak uznal za vhodné. Ale viditelně zvolil takovýves

mír, který se vyvíjí podle přesných zákonů, a proto se zdá


24

být odůvodněné předpokládat, že také počáteční stav byl

řízen nějakými pravidly.

Bylo by nad lidské síly vymyslet teorii celého vesmíru vje

diném kroku. Postupujeme proto po kouscích a vynalézáme

nejprve částečné teorie. Každá z nich popisuje a předpovídá

určitou omezenou třídu jevů a ostatní vlivy se buď zane

dbávají, nebo představují vstupní veličiny. Možná je tento

přístup úplně špatný. Závisí-li ve vesmíru všechno na všem

opravdu fundamentálním způsobem, může být vyloučené

nalézt konečnou teorii řešením oddělených otázek. Aleur

čitě jsme touto cestou dosáhli v minulosti velkého pokroku.

Klasickým příkladem je opět Newtonova teorie. Podle ní

nezávisí přitažlivá síla mezi tělesy na jejich složení, stačí

znát rozložení hmotnosti. Nemusíme tedy studovatstruk

turu Slunce a planet, chceme-li vypočítat planetární dráhy.

Dnes vědci popisují vesmír pomocí dvou hlavníchčás

tečných teorií – obecné teorie relativity a kvantové teorie.

Obě náležejí k vrcholům intelektuální činnosti prvnípo

loviny tohoto století. Obecná teorie relativity popisuje síly

gravitace a velkorozměrovou strukturu vesmíru, tj.struk

tury na škálách od několika kilometrů až po 10

24

kilometrů

(toto označení je vhodné pro zápis velmi velkých hodnot

a znamená číslo psané jako 1 a za ní 24 nul) – což je rozměr

pozorovatelné části vesmíru. Kvantová teorie se naopak

zabývá jevy v měřítkách nesmírně malých, například ko

lem 10

−14

metru (tj. 0,000 000 000 000 01 metru – jednička

je na čtrnáctém místě za desetinnou čárkou). Naneštěstí

nejsou tyto dvě teorie navzájem slučitelné; proto nemo

hou být obě zcela správné. Cílem dnešní fyziky a zároveň

tématem této knihy je nová teorie zahrnující obecnourela

tivitu i kvantovou teorii – kvantová teorie gravitace. Zatím

takovou teorii nemáme. Možná jsme od ní velmi daleko,

ale známe řadu vlastností, které musí kvantová teoriegra


25

vitace splňovat. V pozdějších kapitolách uvidíme, že víme

mnoho i o výsledcích, které z takové teorie plynou.

Věříme-li, že se vesmír chová podle přesných zákonů,

měli bychom nyní kombinovat částečné teorie a snažit se

o vytvoření jednotné teorie, která popíše vše ve vesmíru.

Ale je v tom ještě jeden háček. Úvahy o vědeckých teoriích,

které jsme rozebírali v této kapitole, předpokládají, že jsme

racionální bytosti schopné podle svého rozmyslu pozorovat

vesmír a z toho, co vidíme, vyvozovat logické závěry. Podle

takového scénáře se můžeme domnívat, že jsme schopni

pokročit ve znalostech zákonů vládnoucích vesmíru. Je

nomže existuje-li skutečně jednotná teorie, měla by podle

předpokladu popisovat i naše chování. A tak by tedy měla

obsahovat také výsledek naší snahy tuto teorii objevit. Proč

by však musela předpovídat, že odvodíme z pozorovánípří

rody správné závěry? Nemohla by stejně tak dobře říkat, že

dojdeme ke špatným výsledkům? Nebo že nedojdemevů

bec k žádným výsledkům?

Jediná odpověď, kterou k tomuto problému umím dát,

je založena na Darwinově principu přírodního výběru.

V každé populaci reprodukujících se organismů existujíod

lišnosti v genetickém kódu a výchově jednotlivých jedinců.

Tyto rozdíly znamenají, že někteří jedinci jsou schopnější

než jiní odvozovat správné závěry o světě a jednat podle

nich. A ti mají také lepší vyhlídky přežít a rozmnožit se,

a tak jejich způsob jednání postupně převládne. Jistě je

pravda, že v minulosti bylo to, čemu říkáme inteligence

a vědecké poznání, pro život výhodné. Není úplně jisté, že

je tomu tak i nadále: naše vědecké objevy nás mohou docela

snadno zničit. A i v případě, že nás nezničí, sjednocenáteo

rie naše naděje na přežití příliš neovlivní. Ovšem pokud se

má vesmír rovnoměrně vyvíjet, mohli bychom očekávat, že

naše schopnost uvažovat, kterou nám přírodní výběr dává,


26

nás povede správným směrem i při hledání sjednocenéteo

rie. A tak bychom nemuseli dojít ke špatným výsledkům.

Částečné teorie, které již známe, dávají s výjimkou velmi

extrémních situací přesné výsledky. Hledání konečnésjed

nocené teorie vesmíru bychom proto stěží mohli odůvodnit

na základě pozdějšího praktického využití. Je ovšem pravda,

že stejnou námitku bylo možné vznášet i proti obecnére

lativitě nebo kvantové teorii – a přesto umožnily využitíja

derné energie a způsobily revoluci v mikroelektronice.Ob

jev sjednocené teorie nám tedy k přežití patrně nepomůže.

Dokonce asi nijak nezmění náš způsob života. Jenomže už

od samého rozbřesku civilizace neměli lidé rádi události

nepropojené a nevysvětlitelné. Velmi si přáli poznat skrytý

řád světa. Také dnes se toužíme dozvědět, proč jsme zde

a odkud jsme přišli. Nejhlubší lidská touha po poznání je

dostatečnou pobídkou k pokračujícímu hledání. A naším

cílem není nic menšího než co možná nejúplnějšípocho

pení světa, v němž žijeme.




       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz - online prodej | ABZ Knihy, a.s.
ABZ knihy, a.s.
 
 
 

Knihy.ABZ.cz - knihkupectví online -  © 2004-2018 - ABZ ABZ knihy, a.s. TOPlist