Interkom: GRYGAR JE NEJLEPŠÍ (Minirecenze)

V první polovině r. 1997 vyšla v nakladatelství „Mladá fronta“ nová kniha známého astronoma a popularizátora astronomie a kosmologie Jiřího Grygara „Vesmír, jaký je“.

Autor v ní nejprve stručně seznamuje s vývojem kosmologických představ a především s vývojem metod proměřování vesmíru od dob Erathostenových a Ptolemaiových, aby pak po důkladném astronomickém úvodu plynule přešel k výkladu soudobé kosmologie.

Na rozdíl od jiných podobných publikací posledních dvou desetiletí (včetně předcházejících knih samotného autora) se přitom neomezuje převážně na různé zajímavosti spojené s historií vesmíru raného či s předpověďmi vývoje vesmíru pozdního (na ony pověstné Weinbergovy a Doviesovy první či poslední tři minuty), ale seznamuje čtenáře na elementární úrovni s fundamentálními pojmy týkajícími se vesmíru ve všech jeho vývojových fázích a v této souvislosti vysvětluje celou řadu v laické veřejnosti rozšířených nedorozumění a pojmových konfuzí.

Sem patří například rozlišení mezi „Hubbleovou koulí“ a horizontem (částic), mezi rozpínáním vesmíru a rozšiřováním horizontu a především důkladné vysvětlení zdánlivého paradoxu tzv. nadsvětelných rychlostí a kosmologii, který byl dosud v české literatuře (a to i v té odborné, viz například /1/) z nepochopitelných důvodů obcházen a zamlžován.

Záslužné je podle mého názoru i zdůraznění často opomíjené (ale pro laika naprosto nesamozřejmé) okolnosti, že otevřený frídmanovský vesmír se nejenom do nekonečna rozpíná, ale také již dnes (z hlediska průměrného galaktického pozorovatele) aktuálně nekonečný je a byl jím od samého počátku.

Současná kosmologie je ovšem oborem natolik rozsáhlým a rychle se vyvíjejícím, že asi není v lidských silách podat její populární výklad zcela bez jakýchkoli mezer a nejasností. Při pečlivém pátrání je nalezneme i v recenzované poblikaci.

Tak například: 1) Podrobnější vysvětlení by si asi zasluhhovalo tvrzení (str.170) o neplatnosti zákona zachování energie při fridmanovské expanzi.

2) V pasážích věnovaných inflační kosmologii čtenář marně hledá informaci o tom, jaká to vlastně síla způsobuje ono rozfukování a proč vůbec „rozfukuje“. Proč třeba nestlačuje nebo navyvolává nějaké rotace? Domnívám se, že i „populárnímu čtenáři“ by bylo možné prozradit, že obecná teorie relativity připouští možnost gravitačního odpuzování v prostředí s extremně vysokým záporným tlakem, jakým je při inflaci právě ono „falešné vakuum“.

3) V kapitole věnované pluralitě vesmíru došlo občas k jakémusi sjednocení či smíchání různých druhů pluralit. Konkrétně pluralita subvesmírů vzniklých inflačním procesem z různých fluktuací časoprostorové pěny nebyla příliš odlišená od plurality fridmanovských bublin, vzniklých uvnitř jednoho superhustého, trvale inflačně expandujícího, megastacionárního, subvesmíru.

4) Inflační kosmologie provokuje obrazotvornost laiků i odborníků neobvykle gigantickými rozměry popisovaných objektů a událostí. V tomto směru je recenzovaná kniha velmi střídmá.

Zdá se, že autor, celou svou životní zkušeností astronoma navyklý pokládat desítky miliard světelných let za maximální vzdálenosti, téměř na hranici nekonečna, zachovává si vůči inflačnímu gigantismu v hloubi srdce jakýsi odstup, i když v racionální rovině k odpůrcům (kosmické) inflace zřejmě nepatří. Jediné číslo, které lze v jeho knize v souvislosti s teorií „rozfoukaného“ vesmíru nalézt, je 10³⁰, což je minimální faktor charakterizující expanzi, která by ještě byla schopna zaléčit neduhy standartní kosmologie.

Tak například průměrná velikost shora uvedených fridmanovských bublin uvnitř trvale rozfoukávaného subvesmíru je podle nejjednodušší verze chaotické inflace 10⁶⁰⁰⁰⁰. (Zda centimetrů, světelných let či megaparseců, na tom u takto velkého čísla moc nezáleží. Rozdíl mezi cm a Mpc je pouhých 24 řádů, a 60000-24 je přibližně zase 60000).

Představme si na okamžik, že by se nám podařilo obejít teorii relativity a sestrojit nadsvětelné superletadlo tak úžasných vlastností, že bychom s ním mohli doletět na horizont viditelného vesmíru, tedy do vzdálenosti asi 30 mld. světelných let (10²⁸cm) za jednu jedinou vteřinu. Představme si, že bychom tímto letadlem letěli stále dál, po celý bilión (10¹²let). Doletěli bychom do vzdálenosti 10⁴⁷cm.

Kdybychom sestrojili superletadlo druhé generace, které by i do této vzdálenosti doletělo za pouhou vteřinu, doletěli bychom s ním za bilion let do vzdálenosti 10⁶⁶cm. Co je to proti 10⁶⁰⁰⁰⁰cm.

Úvahy o cestování fridmanovskou bublinou nejsou zas až tak úplně platonické. „Otec chaotické inflace“ Andrej Linde analyzuje v knize (2) možnosti takovýchto cest. (Ovšem nikoliv s pomocí nadsvětelných superletadel.) Pokud by naše bublina nebyla prostorově uzavřená, mohli bychom se u jejího okraje dostat do blízkosti oblastí dosud pokračující nebo právě končící inflace a čerpat odtud „horkou a hustou baryonovou polévku“ až se za 10³³ (tisíc kvintiliónů) let okolí našeho viditelného vesmíru promění v chladnou leptonovu pustinu.(Za předpokladu, že se protony přece jenom rozpadají.)

5) Se značnou nedůvěrou jsem četl ty pasáže knihy, které byly věnovány novému, „harisonovskému“ řešení tzv. fotometrického paradoxu, tedy problému, proč je v noci tma. Řešení je založeno na skutečnosti, že doba života průměrné hvězdy není neomezená, ale činí asi 10¹⁰let.

Jenomže, na první pohled se zdá, že pokud by průměrná hustota a průměrná zářivost zářivých zdrojů (hvězd) byla stálá, pak by se úhrný zářivý tok dopadající na pozorovatele nezměnil, ani kdyby průměrná délka života jednotlivých zdrojů byla třeba pouhou minutu. V tomto kontextu vyhlíží text pod obrázkem na str. 136 značně podezřele. Na druhé straně vzhledem k tomu, že (jak vyplívá z textu) vzdálenost meze dohlednosti je v našem okolí 10 biliónkrát (!) větší než poloměr horizontu (částic), není na fotometrickém paradoxu co řešit.

Vzdálenost horizontu ovšem nesouvisí se střední dobou života jednotlivých hvězd, ale s tím, že bývaly doby, kdy nebyly žádné hvězdy a ani světlo se nemohlo prostorem volně šířit.

6) Při dostatečném hnidopišném zkoumání bychom asi v textu nalezli ještě nějakou další drobnou nepřesnost. Tak například na straně 162 se praví: „... Proto se také může stát, že k nám v budoucnosti dospěje i světlo z galaxií, které se zatím nacházejí vně současné Hubbleovy koule....“

Dospívá k nám již dnes, jak vyplývá z předcházejícího textu na straně 161-162. Autor zde nepochopitelně zapomněl, že Hubbleova koule není horizont, ačkoliv to právě v předcházejícím odstavci vyložil.

Byv alegorizován svými, v poslední době poněkud ofenzívnějšími křesťanskými přáteli, pročetl jsem jeho knihu podezřívavým zrakem ateistického inkvizitora raných let padesátých, leč nenašel jsem, řečeno inkvizitorským jazykem, nic závadného.

Dokonce i pasáže věnované tzv. antropickým principům, které bývají pro extremně religiózní anglosaské autory vítanou příležitostí k mimofyzikálním úletům, jsou u Grygara přímo křišťálově scientní. Krátce řečeno, v knize věnované fyzikální kosmologii vysvětluje autor fyzikální kosmologii, nikoliv své „metafyzikální“ sympatie.

Pokud mohu soudit, představuje Jiří Grygar v oblasti popularizace astronomie a kosmologie extratřídu nejenom v českém kontextu. Myslím, že by nebylo od věci, pokusit se o hojnější publikování jeho spisů (a především tohoto posledního) v zahraničí, přinejmenším alespoň v angličtině