Jan Novotný

Fyzik u hranic času

Tři fyzici u hranic času jsem nazval fejeton v Listech 2/2018, když skončila životní i vědecká pouť Stephena Hawkinga. Měl být věnován i dvěma jeho přátelům, ale nakonec byl skoro celý text jen o něm. Nyní mám příležitost pokračovat. Psal jsem, že možná nastane doba, kdy zalitujeme, že Hawking se nedočkal Nobelovy ceny, až se ukáže, že jeho předpovědi jsou potvrzeny pozorováním. To zatím nelze říci o vypařování černých děr, ale platí to už delší dobu pro černé díry samotné. S jejich nejlepšími pozorovateli (Reinhard Genzel a Andrea Ghenzová) dostal letos Nobelovu cenu i ten, kdo v roce 1965 jejich vznik nejdůkladněji propočítal – britský matematik, fyzik a filozof Roger Penrose. Jeho práce je tak těsně spojena s Hawkingovou, že bude s Penrosem při udílení Nobelovy ceny ve Stockholmu přítomen i Hawkingův duch.

Začnu vzpomínkou na Penrosovu návštěvu v Brně. Zúčastnil se tu v roce 2006 (v Listech je omylem 2003) semináře ke stému výročí narození Kurta Gödela. Doprovázel jsem ho s kolegou do hotelu Continental, kde nám po dlouhém čekání ne příliš ochotný recepční vyřídil formality spojené s ubytováním. Penrose byl výborný společník, vůbec jsme se nenudili. Na odchodu kolega recepčnímu řekl: „Tohle je nejchytřejší člověk, jaký si kdy u vás objednal nocleh, a vy ho necháte půl hodiny čekat.“ Jako pravý učenec se Penrose ukázal i při opouštění hotelu. Zapomněl tam peněženku s mnoha kartami a my jsme mu ji museli komplikovaně posílat do Oxfordu.

Připomenu Penrosovo dílo několika detaily. První je z roku 1959. Kdo se jen trochu zajímá o teorii relativity, jistě slyšel o kontrakci délky a na otázku, jak by vypadala na fotografii rychle (tedy rychlostí srovnatelnou s rychlostí světla) letící koule, by možná řekl, že jako elipsoid. Takto by asi odpověděl i sám Einstein. Penrose (a zhruba ve stejné době také Terrell) však dokázal, že to tak nebude. Koule se sice pohybem vůči nehybnému pozorovateli opravdu pro něho změní v elipsoid, ale nesmíme zapomenout, že světlo má konečnou rychlost, a vidíme tedy povrch letícího tělesa v různých časech. Výsledek je, že se nám jeví jakoby pootočeno – tedy kouli stále vidíme jako kouli. Na tento kouzelný výsledek čekala teorie relativity přes půl století. A další půlstoletí trvalo, než se zjistilo, že základní poznatek uveřejnil už roku 1924 Anton Lampa, Rakušan, který až do roku 1918 působil na pražské německé univerzitě a zasloužil se o to, že tam byl jako profesor přijat Albert Einstein. Lampa jako příklad zvolil tyč, nikoliv kouli, a to snad byl důvod, proč si jeho výsledku nikdo nepovšiml. Dnes se však už v encyklopediích píše o Lampově-Terrellově-Penrosově otočení. Bylo by škoda nezmínit se ještě o další souvislosti Penrosova díla s výsledkem pražského učence. Speciální Penrosovou zálibou je mozaikování – pokrývání plochy dlaždicemi různých velikostí. Pro své objevy na tomto poli použil práce Jaromíra Korčáka, který bývá charakterizován jako geograf, demograf a statistik.

Hlavně však nesmíme zapomenout na Penrosův vztah k hranicím času. Podobně jako Hawking položil si Penrose otázku, co bylo před velkým třeskem. Svou knihu Cykly času uvádí rozhovorem zvídavého chlapce se svou tetou, profesorkou astrofyziky. Chlapec se nejprve ptá, odkud pochází energie, kterou voda pohání starý mlýn. Řetěz otázek a Źvysvětlení směřuje až k velkému třesku a teta nakonec říká, že dál by nás mohla dovést jen nová teorie. A tu právě se Penrose v knize snaží vysvětlit, přičemž aspoň v prvních kapitolách je ohleduplný k laickému čtenáři. Podle Penrose je velký třesk pouze epizoda mezi nesmírně dlouhými „eony času“. Doufá, že stopy předešlého eonu bychom mohli být schopni objevit ve skvrnité mapě reliktního záření, jak nám ji poskytla sonda Planck. Podle Penrose bychom tedy mohli hranicemi času – alespoň v myšlenkách – procházet.

Jan Novotný

Obsah Listů 6/2020
Archiv Listů
Autoři Listů

Jan Novotný

Fyzik u hranic času

Knihovna Listů

Cena Pelikán

Předplatné

Fejetony

Sledujte novinky

Mapa webu