DIALOGJan Palouš

Nelze nepohlédnout na oblohu, pokud to mraky dovolí. Rozhovor s Janem Paloušem

„My se nevzdáváme,“ říká o nemalých úspěších české astronomie jeden z jejích předních představitelů Jan Palouš. Den před nedávným zatměním slunce jsme se sešli v jeho kanceláři na Národní třídě, ale brzy jsme se ocitli kdesi v mezihvězdném prostoru. Astronomie se však stále provozuje především z povrchu Země, takže jsme si povídali také o praktické podobě dnešního zkoumání kosmu, připravovaném astronomickém sletu v Praze a o evropské observatoři v Jižní Americe.

• Jan Vršovský: Plánujete se dívat na zatmění slunce?

Jan Palouš: Pokud nebude zataženo, tak jistě. Nakonec, nikdo nemůže přehlédnout, že se zhruba polovina Slunce vnoří do stínu Měsíce… Ale asi nebudu za tímto účelem podnikat nějakou speciální výpravu, ať už do Ondřejova, kde zítra od půl dvanácté běží zvláštní program, nebo někam jinam. Celá řada kolegů jela do Turecka, kde budou zatmění pozorovat z pásu totality, který přechází právě přes Turecko. Také jsem se dočetl, že Libye při této příležitosti udělila několik tisíc víz cizincům, což je na Libyi nebývalý počin, a umožňuje to pozorování úplného zatmění ze Sahary.

Já takové výpravy podnikat nebudu, ale nelze nepohlédnout na oblohu, pokud to mraky dovolí. Úplné zatmění Slunce jsem pozoroval v roce 1999. Tehdy opět nebylo vidět jako úplné v Čechách, ale poblíž nás ano stín běžel od Bavorska přes Rakousko, Maďarsko, Rumunsko až do Turecka. Pozoroval jsem ho ovšem jako turista – myslím, že v dnešní době ten odborný, vědecký význam úplných zatmění Slunce poměrně poklesl.

Možná v dobách tak před sto lety byl jejich význam daleko větší. Jednalo se především o výzkum korony, to znamená té oblasti sluneční atmosféry, kterou nelze běžně vidět. My vidíme hlavně fotosféru, to jest vrstvu, zhruba 300 km tlustou, která vydává většinu fotonů v optickém oboru. Teprve nad touto vrstvou je daleko méně zářící korona. Tam jsou teploty daleko vyšší než ve fotosféře – efektivní teplota fotosféry je zhruba 5700 stupňů Celsia, zatímco v horních vrstvách atmosféry teplota dosahuje stovek tisíc až miliónů stupňů, čili tato místa září v tvrdších oborech spektra, i v rentgenovém záření. Toto tvrdší záření je vidět i mimo zatmění, ale v optickém oboru koronu zcela přezáří fotosféra. Dnes ovšem máme přístroje, které sluneční koronu umožňují vidět – na zemském povrchu jsou to koronografy, ve vesmíru sondy jako SOHO, které si vytvářejí jakési umělé zatmění. V dobách zhruba před sto lety, kdy takové přístroje nebyly k dispozici, bylo zatmění slunce téměř jedinou příležitostí, jak koronu pozorovat.

Velký význam mělo zatmění v roce 1919, které jel do Afriky pozorovat Arthur Eddington, aby prokázal předpověď Alberta Einsteina, že světlo z hvězd, které leží za slunečním diskem, reaguje na gravitační pole slunce – že se nepohybuje po přímkách, ale po křivkách. To je jev, který bychom dnes nazvali gravitační čočkou, nad nímž se jistě Albert Einstein zaradoval.

Takže tehdy měla zatmění podstatně větší význam než jaký mají dnes, i když z hlediska propagace astronomie jsou stále výborné. Dokáží širokou veřejnost přesvědčit o tom, že astronomie přece jen k něčemu je – poměrně přesně dokážeme nejen předpovědět, kdy a kde k němu dojde, jak dlouho to bude trvat a kudy pás totality půjde. Při výpočtech se musí zvažovat nejen vzájemný vliv Slunce, Měsíce a Země na sebe, ale také především vliv Jupiteru jakožto největší planety sluneční soustavy, která vytváří určité poruchy, které je potřeba započítávat.

Neboť jak gravitační síla, tak úhlový rozměr tělesa ubývají s kvadrátem vzdálenosti a úhlový průměr Slunce je zhruba stejný jako úhlový průměr Měsíce, tj. půl stupně. Takže je gravitační vliv Měsíce zhruba stejný jako gravitační vliv Slunce a tudíž při výpočtech nelze vliv jednoho tělesa zanedbat. Navíc se pohybují v rovinách, které jsou vůči sobě skloněny pouze zhruba o šest stupňů, takže čas od času nastává situace, kdy jsou tato tři tělesa v jedné přímce. Tehdy kužel měsíčního stínu štrejchne o povrch Země. Podél osy tohoto pásu je úplné zatmění a okolo něj zatmění částečné. K tomu dojde v Čechách, kde se zakryje necelých 50% slunečního povrchu.

Částečné zatmění je ovšem daleko méně výrazné než úplné zatmění, protože i méně než 50% povrchu stačí poměrně dosti svítit, takže se nedějí ony výrazné efekty pozorované při úplném zatmění, kdy na pár minut vyjdou hvězdy a začnou švitořit ptáci.

• Takže je to méně zajímavé jak z toho vědeckého hlediska, tak z toho estetického hlediska.

Ano, je jistě pěkné se dívat specielními brýlemi, že něco ukusuje ze slunečního disku, ale efekt je samozřejmě daleko větší při úplném zatmění Slunce.

• Potom je tu ještě jedna událost, která probíhá v těchto dnech: změna zimního na letní čas. Jak se díváte jako astronom na letní čas? Nevadí třeba astronomům, že musí při pozorování přepočítávat polohy oblohy?

Víte, změna času ze zimního na letní je záležitost ministerstva vnitra. My v tomto smyslu nepodléháme ministerstvu vnitra a tudíž nám je to naprosto jedno. Veškerá pozorování se stejně dějí v takzvaném UT neboli universal time, který je vztažen ke greenwichskému poledníku. Mimo to i data jsou počítána úplně jinak: astronomický den se mění v poledne, aby v noci nedocházelo ke změně data. Čili astronom změnu zimního času na letní úplně ignoruje.

• A vzhledem k tomu, že spousta astronomů chodí spát k ránu a vstává někdy v poledne, tak jim ani nedělají potíže nějaké změny.

Jistě, astronomové jsou lidé, kteří žijí rytmem podřizujícím se pravému, místnímu slunečnímu času a také měsíčnímu kalendáři. Sluneční a Měsíční kalendář byly už od starověku propojovány – ostatně různé vikingské zářezy ve skalách nebo kamenné stavby jako Stonehenge jsou jakési pokusy o propojení slunečního a měsíčního kalendáře. Pro astronoma je důležité vědět, v jaké je Měsíc fázi, protože v optickém oboru tvoří Měsícem odražené sluneční světlo druhý největší zářič na obloze. Pokud je Měsíc v úplňku, tak se dá pozorovat pouze s velkými obtížemi.

• Dívá se dnes ještě vůbec astronom dalekohledem na oblohu nebo sedí někde v kanceláři u počítače a ovládá nějaký obří teleskop na oběžné dráze nebo kdesi v jižní Americe?

My vidíme neradi tento trend, který byl do daleko větší propracovanosti dotažen v radioastronomii. Například při pozorování radioteleskopem VLA (Very Large Array) v Novém Mexiku napíšete návrh projektu, pošlete ho a pokud ho programový výbor schválí, za několik měsíců dostanete soubor s pořízenými daty.

Jistě že dnes nemáme představu, že by astronom na lehátku za velkým čočkovým dalekohledem pozoroval divy nebeské (usmívá se). Ovšem v 90. letech minulého století se prosazovala tendence, že všechno bude na dálkové ovládání, že z Garchingu budeme pozorovat soustavou velkých teleskopů v Chile. Dnešní představa je přece jenom poněkud jiná: astronom by měl na to místo jet a měl by přijít do styku i s celým procesem pořizování dat.

Máme tady ale jiný problém, který v astronomii vyniká zvlášť poslední dobou a bude vynikat čím dál tím více. Každých dvanáct měsíců se totiž zdvojnásobí množství dat, které produkují digitální detektory, provádějící přehlídky oblohy v nejrůznějších oborech spektra, a tyto terabyty dat je potřeba někde uskladňovat a především s nimi něco dělat. To je problém, protože výpočetní rychlost počítačů se zdvojnásobuje pouze jednou za 18 měsíců a přenosová rychlost celosvětové sítě www se zdvojnásobuje jednou za 24 měsíců. Takže i když ty obrovské objemy dat napozorujete, tak byste je měl možná hned zahodit (usmívá se), protože se současnými prostředky se nikdy pořádně nepodíváte, co jste vlastně pozoroval.

Proto se musí nalézt alternativní přístup, na který přišli už dříve v atomové fyzice, kde se zkoumají milióny částic a výzkum se často podobá hledání jehly v kupce sena. Zmíněný přístup, nazývaný GRID čili mřížka, by se mohl stát alternativou k internetu, který nám poskytl iluzi, že si na všechna získaná data budeme moct sáhnout a třeba si je stáhnout na vlastní počítač a teprve tam s ním dělat všechna ta kouzla a výzkumy.

Já si myslím, že tento přístup se musí opustit. Představujeme si síť datových center, které budou rozmístěny na různých místech po světě poblíž velkých přístrojů chrlících terabyty dat. A v těchto uzlech mřížky budou umístěny nejen velké soubory dat, které budou muset být uskladněny jakýmsi více standardizovaným formátem, aby jejich formát umožňoval to, čemu se říká data mining, aby nebyly pohřbeny někde uprostřed jiných velkých souborů. V uzlech mřížky budou umístěny i superpočítače, které budou schopny s daty zacházet. Myšlenka je, že každý, kdo bude oprávněn (včetně astronomů z méně bohatých zemí), se bude moct ze svého malého počítače připojit do datových center a přímo tam klást různé odborné otázky a data zpracovávat. Takže přenášet po světě se nebudou objemné datové soubory – to by bylo nepraktické a možná i nemožné – ale už jenom odpovědi na otázky, tedy daleko menší objemy.

• Ovšem další problém je, že třeba nebude dostatek lidí, kteří by ta data analyzovali. Není potřeba jenom výpočetní kapacita, ale i lidi, aby vymýšleli algoritmy, jak z dat něco dostat, aby stanovili, co vlastně hledat atd.

Lidí není nikdy dost, obzvlášť těch pilných a chytrých. Ale budeme se snažit, aby jich bylo co nejvíce a aby se to dobrodružství, které v sobě zkoumání vesmíru skrývá, bylo zprostředkováno i ostatním. Že jsme zaplaveni novými daty, to je pohled poněkud méně optimistický, ale je tady i další fakt, a sice že bude možno zkoumat období vesmíru po rekombinaci. Zhruba 300 000 let po Velkém třesku totiž průměrná teplota vesmíru klesla pod teplotu odpovídající ionizaci vodíkového atomu, takže se vesmír stal průhledným. Když se díváme do vhodného detektoru připojeného k dalekohledu, tak vidíme jakousi směs fotonů přicházejících z různých vzdáleností, z různých hloubek, z různě daleké minulosti, a to nám umožňuje zmapovat celý vesmír až k onomu okamžiku rekombinace.

To je úžasná situace, kdy se astrofyzika snaží o to vidět, jakým způsobem vznikaly první hvězdy, které patrně vznikaly mimo galaxie, jak tyto první hvězdy znovu ionizovaly vesmír, zda jsou tyto první hvězdy původem alespoň části takzvaných gamma záblesků, jak tyto první hvězdy vytvořily jádra budoucích galaxií, které se potom utvořily, a jak tyto první hvězdy syntetizovaly celou řadu prvků, které se mohly vytvořit jedině v nich, a potom jak se všechno odvíjelo dál: vývoj galaxií, proč jsou ve vesmíru kvasary, proč se utvořily kupy galaxií, jak galaxie rostou z malých soustav do větších. To vše ovlivňuje skrytá hmota a expanze vesmíru jako celku. Je to zkrátka vzrušující proces, kdy astrofyzika prožívá bouřlivý vývoj.

• Tady se až dostáváme do oblasti filosofie či náboženství, protože zde se astronomie dostává k otázce, jak on ten vesmír vlastně vznikl a kam vlastně směřuje. Je pro vás jako věřícího tato otázka otázkou vědy nebo náboženství?

Teď tedy nebudu mluvit o astronomii ale o vědě v širším slova smyslu. Mě připadá, že věda je určitá součást lidského myšlení a naší kultury, bez níž by dnešní společnost byla řekněme primitivní; každopádně mnoho jevů ve společnosti je na vědě velice závislých. Toto interview by jistě před deseti lety vypadalo technicky úplně jinak a za deset let to bude vypadat také jinak. Tedy celý náš život je s vědou úzce propojen.

Na druhé straně se domnívám, že věda je jakási poměrně prázdná nádoba, která sice má spoustu vlastností, ale často věcem nedává příliš velký smysl. Proto je třeba ještě mimo vědy mít přinejmenším nějaký morální kodex, a nejen to: mít jakousi smlouvu, která věcem dává určitý řád. To je to, čemu se říká náboženství, ale já bych tomu raději říkal víra.

Věda bez víry by byla prázdná, bez smyslu. Na druhé straně víra bez vědy by byla strašně primitivní a naivní. Jeden extrém člověka založeného pouze na víře bez žádných racionálních nebo vědeckých aspektů představují řekněme diktátoři nebo mágové, kteří nám tvrdí různá šílenství. Na druhé straně takoví ti suší vědci bez víry, to mě také nedává smysl. Jsou to tedy dvě nohy, na kterých stojíme, a já bych tu neviděl vůbec žádný rozpor.

• V srpnu zde v Praze bude astronomický kongres, který se koná jednou za čtyři roky, jestli se nemýlím, a vy jste hlavní organizátor tohoto kongresu. Znamená to pro vás spíš úředničinu nebo spíš radost z podílu na setkání vědců, které jistě něco přinese?

Trochu bych upřesnil, Valné shromáždění mezinárodní astronomické unie se koná jednou za tři roky. Tato unie sdružuje zhruba 9 000 profesionálních astronomů, převážná většina členstva je ze Spojených států amerických. Poslední kongres se konal v roce 2003 v Sydney, v roce 2006 to bude v Praze a v roce 2009 v Rio de Janeiru. My toto shromáždění pořádáme znovu po 39 letech, neboť podobný kongres se konal v Praze již jednou, a to bylo v roce 1967.

Je to skutečně největší světová astronomická konference – předpokládáme, že sem přijede kolem 3000 profesionálních astronomů, kongres potrvá zhruba 14 dní. Jde o velmi komplexní akci a připravuje se velmi dlouho. V rámci Valného shromáždění se vedle čtyř plenárních přednášek bude konat šest sympozií pro 200 až 350 odborníků s délkou tři a půl dne. Potom tady bude 17 „joint discussions“ v různé délce od půl dne do tří dnů a pět „special sessions“, což jsou akce z hlediska astronomického multidisciplinární, kde se setkávají odborníci z různých oborů. Potom samozřejmě nemůžeme opomenout specielní zasedání žen v astronomii a mladých astronomů.

Samozřejmě pro mě je velmi úžasné, když sem přijedou všichni ti kolegové, které znám, a že se mohu podílet na organizaci, to je jistě pěkné. Ne že by bylo málo práce – práce je opravdu hodně, je to vypětí, které asi až do samotné konference neustále poroste.

Různí kolegové mě už kladli otázku – a já jsem si ji kladl taky –, k čemu vlastně velké konference jsou? Na kongresu, kde je 3000 lidí, stejně nepotkáte každého. Jistě zajímavější jsou sympozia pro dvě stě až tři sta osob, ještě lepší jsou potom semináře pro stovku lidí, ještě lepší jsou potom workshopy pro třicet lidí, a možná ze všeho nejlepší je takový intenzivní rozhovor s někým, kdo tomu oboru opravdu rozumí. Je zde otázka, proč se tohle vůbec dělá.

Já jsem se ovšem přesvědčil o tom, že velké akce mají i kladné stránky. Jednak většinou potkáte na jednom místě hodně lidí, kteří mají k věci co říct, ale hlavně jde o přesahy do celé společnosti. I politici a významní lidé začnou obor, zde tedy astronomii, brát aspoň na chvíli vážněji.

Valné shromáždění v Praze v roce 2006 by mělo mít trvalejší důsledek: naší hlavní snahou je, aby Česká republika při příležitosti srpnového valného shromáždění Mezinárodní astronomické unie udělala krok, který by jinak dělala jen s obtížemi, a to jest aby vstoupila do Evropské jižní observatoře. To je mezinárodní evropská organizace, kde je dnes 11 států – poslední vstoupilo Finsko, před ním Velká Británie; dále je tam Francie, Itálie, Švýcarsko, Holandsko, Švédsko, Belgie, Dánsko, Německo a Portugalsko.

Je to dnes jediná cesta, jak se včlenit do vědeckého proudu, protože finanční náklady na dokonalé přístroje pro každý stát, ať už o velikosti Německa nebo Francie nebo o velikosti České republiky, přesahují možnosti, a tudíž je propojení na evropské úrovni naprosto klíčové. Doufám, že Česká republika bude moci v srpnu oznámit, že vstupujeme od prvního ledna 2007 do Evropské jižní observatoře. Pokud to tak bude, tak tento kongres bude trvale zapsán do historie astronomie a astrofyziky v České republice.

• Vzhledem k tomu, že úroveň astronomie v České republice je tradičně na celkem vysoké úrovni, není tak trochu ostuda, že ve sdružení Evropské jižní observatoře ještě nejsme?

Ano, nejsme tam, ale musím upozornit, že tam z té bývalé východní Evropy není nikdo. A jestli se správně pamatuji na situaci před dvaceti až čtyřiceti lety, tak tehdy byla politická orientace úplně jiná a takovýto krok vůbec nepřipadal v úvahu, natož abychom se ho snažili realizovat. To bylo dáno naší situací; ale musíme s tím samozřejmě něco dělat, jinak zůstaneme na okraji a později bude čím dál tím obtížnější se do tohoto společenství přidat.

Co se týče české astronomie, tak snažíme se, bereme to vážně. Ovšem čím byla postižena česká astronomie, ale i celá společnost, byly emigrační vlny a vůbec tou nešťastnou orientací chybným směrem. My jsme trpěli emigrační vlnou před druhou světovou válkou. Například profesor Kopal, což je nejznámější český astronom druhé poloviny 20. století, odešel do Anglie a Spojených států před válkou, za války pracoval pro americkou armádu a po válce se stal profesorem astronomie v Manchesteru. To byl velikán, který nám tady nepochybně scházel, i když třeba radil i na dálku. Významná emigrační vlna proběhla po roce 1968, kdy odešla celá řada právě těch nejlepších astronomů, Plavec, Švestka, Blaha, Hubený…

Ale my se nevzdáváme, snažíme se produkovat určité výsledky, které přispívají do astrofyziky a nemáme v tomto smyslu komplexy malosti či méněcennosti. Myslím že dokážeme být platnými členy celosvětové komunity. O tom nakonec svědčí i samotná dvě fakta, že Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie v roce 2006 bude v Praze a že Česká republika vstoupí do Evropské jižní observatoře. To dokazuje, že nás astronomická komunita uznává za platné členy, protože jinak by nás nevzali.

• Na závěr, myslíte si, že existuje mimozemský život, případně mimozemská inteligence?

Až do otázky existence inteligence bych se nepouštěl. Je tu důležitá skutečnost, že se objevují extrasolární planety, tj. planety u jiných hvězd, které jsou ovšem velikostí podobné spíše několika Jupiterům než Zemi, ačkoli jsou k příslušným hvězdám blíže než Jupiter. To je dáno přesností přístrojů – časem budeme objevovati planety velikosti Země. Že je ve vesmíru mnoho hvězd, to víme dávno. Ale teď už víme, že ve vesmíru je mnoho planetárních soustav, i když je otázka, jestli všechny hvězdy mají svou planetární soustavu.

V tomto smyslu by tedy realitě odpovídala známá jezuitská malba v matematickém sále Klementina, kde je dnes hudební oddělení, která zobrazuje nejen Tychona s Keplerem, ale také hvězdy, z nichž každá má okolo sebe planetární soustavu.

Takže planet je mnoho a život zřejmě nemůže vznikat na hvězdě, ale na planetě poblíž hvězdy. Už máme důkaz o planetárních soustavách, ale nemáme důkaz o životě. Co je to vůbec život, o tom bychom také mohli dlouho mluvit. Jsou ovšem plánovány určité projekty, které se budou snažit detekovat důsledky existence života, jako přítomnost ozónu nebo jiných látek v atmosférách planet. To znamená odfiltrovat spektra planet od spektra hvězd a najít důsledky života.

Důkazy sice nemáme, ale myslím, že možnost existence života je poměrně velká, protože Slunce je poměrně běžná hvězda a život je schopen existence za dosti odlišných podmínek od těch, v jakých žijeme třeba my ve střední Evropě.

Prof. RNDr. Jan Palouš DrSc. (narozen 1949 v Praze) vystudoval astronomiii a astrofyziku na Matematicko-fyzikální fakultě UK v Praze. Specializuje se na vznik a vývoj hvězd a galaxií, mezihvězdnou hmotu, vzájemné působení galaxií na sebe. Kromě odborných publikací (přes 130 článků) se věnuje i popularizaci astronomie mezi širší veřejnost. Od roku 1972 působí na Astronomickém ústavu Akademie věd, kde byl v letech 1996 až 2004 ředitelem. Pohyboval se v řadě zahraničních pracovišť (ESO, Garching, Leiden, Cardiff…), v letech 1991-6 byl sekretářem Evropské astronomické společnosti. V současnosti předsedá organizačnímu výboru Valného shromáždění Mezinárodní astronomické unie, která se bude konat letos v srpnu v Praze.

Diskuze k článku

Zobrazuji příspěvky 0 – 0 z celkem 0: (reagovat)