STEPHEN HAWKING STEPHEN
HAWKING Černé
díry a budoucnost vesmíru
(Black
Holes and Baby Universes and Other Essays) MLADÁ
FRONTA, EDICE KOLUMBUS Na
úvod
Tato
knížka obsahuje sbírku článků a přednášek z let 1976 až
1992. Zahrnuje autobiografické poznámky, přednášky o filozofii
vědy i články, v nichž se pokouším podělit se se čtenáři o
to vzrušení, které ve mně probouzí věda a vesmír. Soubor
zakončuje přepis mého vystoupení v rozhlasovém pořadu Desky pro
opuštěný ostrov. Hosté tohoto pořadu, který se za léta své
existence stal jakousi britskou celonárodní institucí, si mají
představit, že byli vyvrženi na opuštěný ostrov, a zvolit osm
gramofonových desek, jimiž by si chtěli krátit čas, než budou
zachráněni. Já jsem naštěstí nemusel na návrat do civilizace
čekat příliš dlouho. Protože
jednotlivé části vznikaly v průběhu šestnácti let, obrážejí
stav mých vědomostí v příslušné době, které - jak doufám -
se postupně zvětšovaly. Proto vždy uvádím datum a příležitost,
ke které články či přednášky vznikly. Jelikož vznikaly
samostatně, leccos se v nich opakuje. Částečně jsem sice pro
toto vydání některá zdvojení zredukoval, něco však přece jen
zůstalo. Značná
část esejů byla původně určena k ústnímu přednesení. Už
déle byl můj hlas poškozen, a proto jsem musel proslovovat
přednášky a projevy na seminářích prostřednictvím tlumočníka,
jímž býval obvykle některý z mých studentů, který mi rozuměl
či který četl mnou připravený text. V roce 1985 jsem se však
podrobil operaci a ta mě zcela zbavila řeči. Nějakou dobu jsem
tak zůstal bez veškeré možnosti komunikace. Potom jsem však
dostal neobyčejně dobrý hlasový syntetizátor spojený s
počítačovým sys témem. Ke svému údivu jsem zjistil, že mohu
být docela úspěšným veřejným řečníkem před velkým
publikem. Rád posluchačstvu vysvětluji vědecké myšlenky a
odpovídám na otázky. Vím, že se mám ještě hodně co učit,
abych to opravdu uměl, ale doufám, že se vylepšuji. Nakolik je to
pravda, můžete posoudit sami při čtení následujících stránek. Nesouhlasím
s představou, že vesmír je tajemný, že o něm můžeme získat
jen jakousi intuitivní představu, nikdy však nemůžeme plně
postihnout jeho vlastnosti a porozumět mu. Mám pocit, že takový
pohled nedoceňuje tu revoluci ve vědě, kterou zahájil téměř
před čtyřmi stoletími Galileo Galilei a po něm rozvinul Isaac
Newton. Tito vědci ukázali, že alespoň některé části vesmíru
se nechovají nahodile, ale že se naopak řídí přesnými
matematickými zákony. Během let, která následovala, jsme
Galileiho a Newtonovo dílo rozšířili téměř na všechny oblasti
vesmíru. Dnes známe matematické zákony, které vládnou všemu, s
čím se setkáváme v každodenní zkušenosti. To, že dnes musíme
stavět gigantická zařízení za miliardy dolarů, chceme-li
urychlit částice na tak vysoké energie, že dosud neumíme
předpovídat, co se stane při jejich srážce, svědčí vlastně o
úspěšnosti našich vědeckých představ. Částice s tak vysokými
energiemi se běžně na Zemi nevyskytují, proto se může zdát, že
jde o akademické problémy, na něž je zbytečné utrácet obrovské
sumy peněz. Tak energetické částice se však měly vyskytovat v
raném vesmíru, takže chceme-li pochopit, jaký je náš původ a
jaký byl počátek vesmíru, musíme se dopátrat toho, co se děje
při tak vysokých energiích. Je
toho stále ještě hodně, co o vesmíru nevíme nebo čemu
nerozumíme. Ale pozoruhodný pokrok, který jsme na cestě k jeho
poznání udělali, jmenovitě během posledního století, nám
dodává naději, že plné pochopení toho, co se ve vesmíru děje,
nemusí být nad naše síly. Možná že nejsme odsouzeni tápat
věčně v temnotách. Možná se propracujeme k úplné teorii
vesmíru. Pak se staneme opravdovými "Pány vesmíru". Všechny
eseje této knihy byly napsány ve víře, že vesmíru vládne řád,
který zatím vnímáme jen zčásti a jemuž možná v nepříliš
vzdálené budoucnosti porozumíme v celé jeho složitosti. Možná
že tato víra je pouhou fatou morgánou. Úplná teorie nemusí
existovat, a pokud existuje, nemusíme ji najít. Je však lepší
usilovat o úplné pochopení světa než propadat beznaději nad
lidskou myslí. Stephen
Hawking 31. března 1993 1.
Dětství
Tento
a následující esej vycházejí z přednášek, které jsem měl v
září 1987 na zasedání Mezinárodní společnosti pro choroby
motorického neuronu v Curychu, a na textu sepsaném v srpnu 1991.
Narodil
jsem se 8. ledna 1942, přesně tři století po smrti Galilea
Galileiho. Ve stejný den se ovšem podle mého odhadu narodilo i na
dvě stě tisíc dalších dětí. Nevím, zda se některé z nich
později zajímalo o astronomii. Na svět jsem přišel v Oxfordu,
třebaže rodiče žili v Londýně. To proto, že za druhé světové
války byl Oxford dobrým místem k narození: Němci totiž
přistoupili na dohodu, že nebudou bombardovat Oxford a Cambridge,
výměnou za to, že Britové nebudou bombardovat Göttingen a Heide
lberg. Škoda že se podobné civilizované dohody nedosáhlo i o
dalších městech. Můj
otec pocházel z Yorkshiru. Jeho dědeček, můj pradědeček, byl
bohatý farmář. Nakoupil však příliš mnoho pozemků a pak během
zemědělské deprese na začátku našeho století zbankrotoval. To
zanechalo rodiče mého otce v obtížné situaci, ale přesto jej
poslali do Oxfordu studovat medicínu. Po ukončení studia se
věnoval výzkumu v oblasti tropického lékařství. V roce 1937
odejel do východní Afriky. Když vypukla válka, přejel celý
africký kontinent, aby stihl loď do Anglie a přihlásil se jako
dobrovolník do vojenské služby. Odmítli ho s poukazem, že bude
užitečnější v lékařském výzkumu. Moje
matka se narodila ve skotském Glasgowě jako druhé dítě ze sedmi
v rodině lékaře. Když jí bylo dvanáct, rodina se přestěhovala
na jih do Devonu. Ani její rodina - podobně jako rodina mého otce
- nebyla nijak zámožná. Přesto i oni poslali matku studovat do
Oxfordu. Po skončení univerzity zkoušela různá zaměstnání,
také daňového inspektora, což se jí nelíbilo. Zanechala toho a
začala pracovat jako sekretářka. A právě jako sekretářka se v
prvních válečných letech seznámila s mým otcem. Žili
jsme v Highgate v severním Londýně. Moje sestra Mary se narodila
osmnáct měsíců po mně. Prý jsem její příchod na svět příliš
nevítal. Po celé naše dětství bylo mezi námi určité napětí,
k němuž přispíval i náš těsný věkový rozdíl. V dospělosti
však zmizelo, protože jsme se vydali různými cestami. Ona se
stala lékařkou, což velmi potěšilo otce. Mladší sestra
Philippa se narodila, když mi bylo skoro pět a už jsem chápal, co
se děje. Pamatuji se, že jsem z jejího narození měl radost,
těšil jsem se, že budeme na hraní tři. Philippa byla velmi
citlivé a vnímavé děcko; vždy jsem hluboce respektoval její
soudy a názory. Bratr
Edward se narodil, až když mi bylo čtrnáct, takže do mého
dětství vlastně ani nevstoupil. Byl úplně jiný než my ostatní,
ani v nejmenším studijní a intelektuální typ. Ale pro nás
všechny to bylo pravděpodobně užitečné. Bylo to dosti
problémové dítě, ale člověk ho musel mít rád. Moje
nejranější vzpomínka je, jak stojím v mateřské školce
Byronova domu v Highgate a řvu jako tur. Všude kolem si děti hráli
s báječnými hračkami. Chtěl jsem se k nim přidat, jenže mi
bylo teprve dva a půl a poprvé mě nechali samotného mezi zcela
cizími lidmi. Rodiče patrně moje reakce zaskočila; byl jsem
jejich první dítě a oni se řídili výchovnými příručkami,
které doporučovaly, že dítě má začít navazovat sociální
kontakty ve dvou letech. Po tom hrozném ránu mě však vzali pryč
a do Byronova domu mě ještě dalšího půldruhého roku
neposílali. V
té době, během války a těsně po ní, bylo Highgate místem, kde
žila řada lidí z akademických a vědeckých kruhů. V jiné zemi
by se jim říkalo intelektuálové, ale Angličané nikdy
nepřipustili, že by měli nějaké intelektuály. Byronův dům
byla škola, kam chodily děti ze všech těchto rodin, a byla to
škola na svou dobu velmi pokroková. Pamatuji se, jak jsem si
rodičům stěžoval, že mě tam ničemu neučí. Odmítali totiž
memorování a stálé procvičování, tehdy běžný způsob výuky.
Místo toho se vás snažili naučit číst, aniž jste si
uvědomovali, že se něčemu učíte. Nakonec jsem se číst opravdu
naučil, ale skoro až osmiletý. Philippa se učila číst
konvenčnější metodou a uměla číst už ve čtyřech. Byla ovšem
bezpochyby bystřejší než já. Žili
jsme ve vysokém viktoriánském domě, který rodiče koupili velmi
levně během války, kdy každý věřil, že bombardování srovná
Londýn se zemí. Několik domů od nás také skutečně dopadla
raketa V-2. Já i matka a sestra jsme v té době byli pryč, zato
otec zůstal doma. Naštěstí vyvázl bez úhony na zdraví a ani
dům nebyl vážněji poškozen. Ještě několik let zel po bombě u
cesty velký kráter, místo mých her s kamarádem Howardem, který
bydlel o tři domy dále. Howard
byl pro mne pravým požehnáním, protože jeho rodiče na rozdíl
od rodičů všech ostatních dětí, které jsem znal, nebyli
intelektuálové. Nechodil do Byronova domu, nýbrž do obecné školy
a věděl kdeco o fotbalu a boxu, sportech, které by mé rodiče ani
ve snu nenapadlo sledovat. Další
mou velmi ranou vzpomínkou je, jak jsem dostal první vláčkovou
soupravu. Za války se hračky nevyráběly, alespoň ne pro domácí
trh. Já měl však vášeň pro železniční modely. Tatínek se mi
pokoušel udělat vláčky dřevěné, nebylo to však ono. Toužil
jsem po něčem, co opravdu samo jezdí. Otec tedy sehnal z druhé
ruky vláček na pero, vzal pájedlo a opravil jej a pak mi ho
nadělil k Vánocům. To mi byly tři roky. Vlak moc dobře
nefungoval. Hned po válce odplul otec do Ameriky, a když se vrátil
zpě t na Queen Mary, přivezl matce nějaké nylonky, které tehdy v
Británii nebyly, sestře Mary panenku, která zavírala oči, když
se položila, a mně vláček, kompletní americký vláček s
příslušenstvím a kolejnicemi. Ještě mám v živé paměti to
vzrušení, když jsem otevřel krabici. Vláčky
na pero byly pěkné, ale po čem jsem tehdy doopravdy toužil, byl
elektrický vláček. Trávil jsem celé hodiny u výkladu klubu
vlakových modelářů v Crouch Endu blízko Highgate. Snil jsem o
elektrických vláčcích. Nakonec, když byli moji rodiče někde
pryč, jsem z poštovní banky vyzvedl všechny své skrovné úspory,
našetřené z toho, co jsem při různých příležitostech,
například ke křtu, dostal, a elektrický vláček si za ně
koupil. K mému velkému zármutku však příliš nefungoval. Dnes
známe svá spotřebitelská práva, měl jsem ho vzít zpět a žádat
od obchodníka nebo výrobce výměnu. Jenže tehdy to vypadalo tak,
že moci si něco koupit se považovalo za výsadu, a když se
ukázalo, že věc je vadná, měl člověk prostě smůlu. Takže
jsem vydal další peníze - za opravu elektromotorku -, vláček
ovšem stejně nikdy pořádně nefungoval. Později,
to už jsem byl větší, jsem stavěl modely letadel a lodí. Nikdy
jsem nebyl na rukodělné práce šikovný, ale pomáhal mi John
McClenahan, který byl mnohem zručnější a jehož otec měl v domě
dílnu. Mým cílem bylo postavit pohyblivý model, který bych mohl
řídit, na tom, jak bude vypadat, mi příliš nezáleželo. Patrně
stejné nutkání mě vedlo k tomu, že jsem s dalším kamarádem,
Rogerem Ferneyhoughem, vymýšlel řadu komplikovaných her.
Například hru, kdy se vyráběly v několika továrnách
různobarevné výrobky, převážely se po silnicích a železnicích
a obchodovalo se přitom s akciemi. Nebo válečnou hru, která se
hrála na plánu se čtyřmi tisíci políčky, či feudální hru,
kde každý hráč představoval celou dynastii s genealogickým
stromem. Myslím, že ve všech těchto hrách, právě tak jako v
zápalu pro vláčky, lodi a letadla, se promítala má touha
porozumět tomu, jak věci fungují, a naučit se je řídit. Když
jsem potom začal pracovat na své doktorské [Ph. D.] dizertaci,
uspokojovala tuto potřebu má pr áce v kosmologii. Když porozumíte
tomu, jak vesmír funguje, získáte nad ním do jisté míry i
kontrolu. V
roce 1950 se pracoviště mého otce přemístilo z Hampsteadu blízko
Highgate do Mill Hillu na severním okraji Londýna. Než denně
jezdit z Londýna, bylo rozumnější přestěhovat se. Rodiče tedy
koupili dům v katedrálním městě Saint Albans, ležícím asi
patnáct kilometrů od Mill Hillu a třicet od Londýna. Byl to velký
viktoriánský dům s určitou elegancí a duchem. Když ho naši
koupili, neměli peněz nazbyt, a přitom dům vyžadoval řadu
úprav, než jsme se do něj mohli nastěhovat. Potom už otec jako
pravý Yorkshiřan odmítl platit za jakékoli další opravy a
snažil se udržovat dům v chodu a provádět natěračské práce
vlastními silami. Dům byl však rozsáhlý a tatínek nebyl příliš
řemeslně zručný. Nicméně díky své solidní konstrukci dům
toto zanedbávání vydržel. Rodiče jej prodali v roce 1985, když
byl otec už hodně nemocný (zemřel o rok později). Nedávno jsem
náš dům opět viděl, vypadá pořád stejně, nezdá se, že by
se na něm udělalo mnoho práce. Dům
byl navržen pro rodinu se služebnictvem, v místnosti pro
služebnictvo bylo zařízení, které signalizovalo, ze kterého
pokoje se zvonilo. My jsme samozřejmě žádné služebnictvo
neměli, ale mou první ložnicí byl malý pokoj ve tvaru L, kdysi
patrně určený pro komornou. K tomu, abych o něj požádal, mě
navedla sestřenice Sarah, o málo starší než já, kterou jsem
tehdy nesmírně obdivoval. Říkala, že si tam užiji. Jednou z
atrakcí pokoje totiž bylo, že se odtamtud dalo sešplhat na
střechu přístěnku pro bicykly a z ní na zem. Sarah
byla dcera maminčiny nejstarší sestry Janet, lékařky, která si
vzala psychoanalytika. Bydleli v dosti podobném domě v Harpendenu,
vesnici vzdálené asi sedm kilometrů na sever. To byl také jeden z
důvodů, proč jsme se přestěhovali do Saint Albans. Velmi jsem se
radoval, že budu bydlet blízko Sarah, a často jsem pak zajížděl
do Harpendenu autobusem. Saint
Albans se nachází těsně vedle zbytků starého římského města
Verulamium, po Londýně nejdůležitější římské osadě v
Británii. Ve středověku zde byl nejbohatší britský klášter,
postavený v místě, kde jsou uloženy ostatky svatého Albana,
římského centuriona, údajně prvního člověka popraveného v
Británii pro křesťanskou víru. Vše, co z opatství zbylo, je
rozlehlý a dosti ošklivý klášterní kostel a stará budova s
branou k opatství, která je dnes součástí místní školy, do
níž jsem chodil. Ve
srovnání s Highgate nebo Harpendenem bylo Saint Albans dosti
staromódní a konzervativní místo. Rodiče zde neměli příliš
přátel. Částečně to byla jejich chyba, neboť byli dosti
samotářští, hlavně můj otec. Ale způsobil to též rozdílný
charakter tamějších obyvatel - rodiče žádného z mých
spolužáků v Saint Albans nemohli být pokládáni za intelektuály. V
Highgate se naše rodina zdála zcela normální, v Saint Albans nás
myslím pokládali za trochu výstřední. Chování mého otce,
který nedal nic na vnější dojem, pokud to ušetřilo peníze,
tento názor podporovalo. Když byl mladý, byla jeho rodina velmi
chudá a to na něm zanechalo trvalé stopy. Nerad utrácel peníze
za vlastní pohodlí, třebaže si to v pozdějších letech mohl
dovolit. Odmítal ústřední topení, ačkoliv velmi špatně snášel
zimu. Raději si oblékal několik vlněných svetrů a župan přes
své normální šat