Květen ve vědě

Co se to dálo ve vesmíru?

Gigantické výbuchy v kosmu nedávají astronomům spát už celá desetiletí. Na tiskové konferenci v Kalifornii, reagující na článek publikovaný v Nature (393, 35, 1998), byla informace o pozorování rekordní exploze komentována jako „odfouknutí“ dosavadních teorií o původu proslulých záblesků gama.

Družicové observatoře Compton Gamma Ray Observatory a BeppoSAX zaznamenaly 14. prosince minulého roku výbuch, který Shrinivas Kulkarni, astronom z Kalifornské techniky, vzhledem ke vzdálenosti i jasnosti jevu interpretuje jako výbuch stokrát větší, než byl dosud zjištěn u té nejgrandióznější supernovy. Exploze prý uvolnila 10⁴⁶ joulů. Vybuchující objekt po dobu 50 sekund svítil jako celý ostatní vesmír. A to by bylo nad síly dejme tomu dvou srážejících se neutronových hvězd. Koncentrace energie v prostoru exploze se blížila stavu, který ve vesmíru panoval pouhou milisekundu po Velkém třesku.

Sledování oblasti záblesku, jenž dostal označení GRB 971214, v následujících dnech a týdnech v oboru rentgenového záření družicemi BeppoSAX a RossiXTE umožnilo upřesnit jeho polohu. Na tomto místě byla dalekohledem na observatoři Kitt Peak v Arizoně nalezena slabá bezejmenná galaxie. Její spektra, pořízená desetimetrovým dalekohledem Keck II na Havaji, stanovila velmi vysoký rudý posuv (z = 3,4), což odpovídá přibližně vzdálenosti 12 miliard světelných let.

Shakespearova Bouře v blízkosti Uranu

U Uranu byly loni napodzim objeveny dva nové měsíce (Vesmír 77, 115, 1998/2). První dva byly u této planety nalezeny už r. 1787 a dostaly jména Titania a Oberon. Do r. 1948 přibyly další tři – Umbriel, Ariel a Miranda – a v poslední době následovaly mnohé další.

Připomeňme si Shakespearovu Bouři: Miranda byla dcera Prospera, vévody milánského, který musel uprchnout na zakletý ostrov. Tam nejen vychovával svou dceru, ale také učil mluvit a nutil pracovat polozvířecího Kalibana, syna čarodějnice Sycorax. A protože je zvykem nazývat měsíce Uranu podle postav Shakespearových her, mají být nové dva měsíce nazvány Caliban a Sycorax. Aspoň to navrhuje Phil Nicholson z Cornellovy univerzity (Nature 392, 897, 1998). Teď to už jen musí schválit Mezinárodní astronomická unie.

Sycorax oběhne svou planetu za tři a půl roku, což je ve srovnání s jinými měsíci v naší sluneční soustavě pěkně dlouhá doba, Calibanu to trvá jen půl druhého roku. Jejich načervenalá barva naznačuje, že oba nově objevené měsíce (jeden o průměru 120, druhý 60 km) mohly vzniknout někde na okraji naší planetární soustavy a Uran je svým gravitačním polem zachytil v době vzniku sluneční soustavy.

Zrodí se opravdu Mezinárodní kosmická stanice?

Vydrží americké vládě a Kongresu nervy při výstavbě Mezinárodní kosmické stanice? Nyní se totiž ukazuje, že bude uvedena do provozu o tři roky později, než se počítalo, a američtí poplatníci budou muset k plánovaným 17,4 miliardy dolarů přidat dalších 7,3 miliardy, a to vzhledem k 20% inflaci.

Avšak i toto je prý nevhodně optimistické. Nezávislé ocenění výdajů na projekt, které si loni v září vyžádal ředitel NASA Daniel Goldin, nepotěšilo. Financování totiž nepočítá s neúspěšností startů vynášejících jednotlivé díly na oběžnou dráhu. Přitom se lze obávat, že dojde nejméně k jednomu nepodařenému startu ruské nosné rakety Proton nebo amerického raketoplánu, ať už by šlo o výbuch při startu, navedení na nevhodnou oběžnou dráhu nebo jinou havárii.

Podle údajů NASA se nyní odhaduje spolehlivost startu amerického raketoplánu na 99,6 % a ruské rakety na 93,2 %. Pravděpodobnost, že dojde k havárii jednoho raketoplánu (při 33 startech) nebo 12 ruských raket (při 60 startech) se oceňuje na dost nepříznivých a finančně zatěžujících 73,6 %.

Zachrání Zemi Drtivý dopad?

V tomto přehledu bývá častá zmínka o příliš blízkém průletu nějaké planetky kolem Země a také o dosud nepříliš úspěšné snaze astronomů zřídit stálou dostatečně účinnou hlídku, která by varovala před střetem s cizími kosmickými tělesy. V poslední době však ochota financovat toto pátrání velice poklesla.

Astronomům snažícím se upozorňovat lidstvo na nebezpečí srážky s planetkou nebo jádrem komety možná vydatně pomůže film Deep Impact (Drtivý dopad), který se v květnu vřítil i do našich kin. Scénář je založen na díle proslulého spisovatele Arthura C. Clarka „Kladivo boží“ a na radách uznávaných odborníků v této oblasti, např. Carolyn Shoemakerové.

Publiku je předváděno to, co by se mohlo stát, kdyby naši planetu zasáhla planetka o průměru 2 km. Dopad do Atlantského oceánu vyvolá tsunami, přílivovou vlnu vysokou 300 m. Úlomek, který spadne na pevninu, zastíní prachem Zemi před Sluncem na dva dlouhé roky, což vyhubí všechny rostliny a zvířata...

Zbývá však lidstvu pouze pokus o přežití v jakési podzemní arše Noemově a pasivní očekávání přírodní katastrofy? Astronomové už delší dobu upozorňují, že zaprvé takové těleso zasahuje Zemi v průměru každých 100 000 let a zadruhé by už patrně bylo v silách lidstva civilizaci ochránit, např. vychýlením nevítaného návštěvníka z jeho dráhy. Prvním krokem, vlastně nesmírně laciným, je ovšem dozvědět se včas o možném nebezpečí. Prozatím se o to lidstvo snaží poněkud amatérsky, bez vydatnějšího přispění vlád.

V Austrálii skupina takových fundovaných nadšenců příliš neuspěla pro finanční potíže. V Americe se na dva programy vynakládá méně než jeden milion dolarů. Kosmická hlídka Spacewatch na Arizonské univerzitě má k dispozici dalekohled z r. 1921 a projekt NEAT v Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně získává pár nocí měsíčně na teleskopech amerického letectva zkonstruovaných k sledování sovětských družic. V Evropě se sledování těles, která nás mohou ohrozit, věnují v rámci programu ODAS Francouzi a Němci.

Prý by k opravdu serióznímu zkoumání tohoto nebezpečí stačilo ročně pouhých 50 milionů dolarů. Lidstvo by mohlo vyhynout už při dopadu tělesa velkého v průměru „jen“ půl kilometru. A takových těles prolétává nebezpečně blízko Zemi na dva tisíce. Jejich dráhy bychom měli znát, sledovat je a propočítávat, zda by se s námi některé nemohlo v budoucnu srazit.

Musíme si ovšem přiznat, že ani dobře zorganizované sledování nebezpečných vetřelců z kosmu neučiní naši planetu naprosto bezpečným místem pro život. Ohrozit nás mohou vydatně i desetitisíce menších těles. Připomeňme, že planetka či kometa, která vybuchla nad Tunguskou na Sibiři začátkem století a poničila 1800 km², měla průměr všeho všudy sto metrů. Vojenské družice každoročně zaregistrují na tucet planetek, které se vnoří do zemské atmosféry, a každá z nich způsobí větší výbuch než hirošimská atomová puma. Doufejme, že film Drtivý dopad přesvědčí voliče a poslanci budou k této astronomické aktivitě štědřejší.

Prospěje astronomům starajícím se o bezpečnost lidstva také další film, který se má dostat na plátna kin v červenci, Armageddon? V něm je Země ohrožována planetkou velikosti státu Texas... Uveďme ještě často citovaný argument, že náklady na takový film daleko převyšují sumu, kterou by potřebovali astronomové pro to, aby se tyto filmové fikce nemusely stát realitou.

Lidský genom přečten už v r. 2001?

Zatímco u některých výzkumných projektů si zvykáme na to, že se protahují, např. u řízené termojaderné fúze, kdy konec stále nedohlédáme, poznání všech lidských genů se nečekaně urychluje. Ideje poznání celého lidského genomu by tak mělo být dosaženo o čtyři roky dříve, než se v dosud nejoptimističtějším odhadu počítalo.

V květnu oznámila jedna soukromá společnost, že chce zmapovat veškeré lidské geny do r. 2001. Craig Venter, prezident společnosti, která zatím zůstává neznámá, a zakladatel nového pracoviště The Institute for Genomic Research (TIGR) v marylandském Rockvillu prohlašuje: Veškeré údaje o genech, které získáme, budou volně přístupné všem. Ponechávat si je pouze pro sebe by bylo naprosto nemorální.

Pracoviště má být vybaveno novými nesmírně výkonnými sekvenátory DNA, umožňujícími přečíst během tří let 30 miliard bází lidské dědičné hmoty. Ústav bude pomocí nového typu sekvenátoru doslova továrnou na čtení genů. Poznání lidského genomu nás přijde na 200 milionů dolarů, tvrdí Craig Venter.

Neovlivní to výši sumy tří miliard dolarů, kterou se na výzkum lidského genomu rozhodl věnovat americký Kongres? Polovina z nich už byla vynaložena a zbývá sekvencovat ještě 97 %. Venter je však ochoten spolupracovat s kteroukoli veřejnou institucí. Francis Collins, šéf projektu studia lidského genomu v amerických Národních ústavech zdraví, iniciativu soukromé firmy uvítal, ale ještě prý je předčasné uvažovat o změnách ve státním programu.

Peníze na tento výzkum k užitku celého lidstva chce nová společnost získat „vedlejším odpadem“ při sekvencování, jenž by byl užitečný farmaceutickým firmám.

Se kterými nemocemi bojovat především?

Plán Světové zdravotnické organizace vymýtit nebo potlačit sedm závažných chorob by měl přijít na 7,5 miliardy dolarů. Je třeba omezit je do té míry, aby přestaly být společenským problémem. Jde o lymfatickou filariózu, dále o onemocnění působené vlasovcem medinským v lidské kůži, poliomyelitidu, lepru, spalničky, tzv. říční slepotu a Chagasovu nemoc (trypanosomózu americkou).

Eradikce dětské obrny má být dokončena r. 2000, což má přijít na 1,6 miliardy dolarů. Dobře se zvládá rovněž potlačování lepry i boj s vlasovcem medinským. V americkém Kongresu však vznikly pochybnosti o efektivnosti boje s dalšími nemocemi, jako je lymfatická filarióza (elefantiáza), který by si do r. 2030 vyžádal 1,23 miliardy dolarů. Odhady nákladů jsou prý velice nepřesné. Kritici programu uvádějí, že nesmírné výdaje na tyto choroby by zhoršily situaci v potlačování řady dalších nemocí. David Heymann, který má ve Světové zdravotnické organizaci na starosti přenosné nemoci, souhlasí s tím, že rozpočet na tyto kampaně musí být přezkoumán, ale prohlašuje, že požadované peníze nebudou v žádném případě vyhozeny a zachrání mnoho lidských životů.

Myšky poprvé vidí rudě

Myši vidí okolní svět dost barevně, vnímají většinu barev, které vidíme my lidé, a navíc ještě světlo ultrafialové. Červené jim však příroda odepřela.

Michael Crognala a Samir Deeb z Washingtonovy univerzity v Seattlu se pokusili myší život obohatit o další barevnost. Vsadili jim lidský gen pro červené světlo, takže myšky vidí zásluhou genového inženýrství širší spektrum světla než my. Tváří se spokojeně.

O nevěstách s krásnými pazourky

Nejde o ručky nevěst, které vábily muže v době kamenné. Jde o nové závěry archeologie vycházející ze studia pěstních klínů, nástrojů lidí doby kamenné. Steven Mithen z britské Univerzity v Readingu se podivil tomu, proč mnoho mistrně opracovaných kamenných pěstních klínů nikdy nebylo použito. A byly tak přepečlivě vyrobeny, že to např. k zpracování masa ani nebylo zapotřebí.

Proč tedy dávní předchůdci člověka žijící před statisíci lety věnovali kamenným nástrojům tolik zbytečné práce?

Prý proto, že nešlo o pěstní klíny sloužící k práci nebo lovu, ale měly pouze dokázat kvality svých tvůrců, tedy že určitý muž doby kamenné byl šikovnější než jiný muž ucházející se o tutéž pravěkou slečnu.

A protože i tehdejší slečny byly nedůvěřivé (co když slibný partner je nešikovný a pazourek ukradl), tak se přicházely podívat na samotné vytváření díla demonstrujícího schopnosti možného budoucího otce jejich dětí. Proto se prý takovýchto nástrojů-lákadel obvykle nachází na jednom místě víc.

První pěstní klíny začaly být vyráběny před 1 400 000 lety. Nástroje sloužící „předvádění se“ začaly být vytvářeny ovšem až tehdy, když se jednotliví lidé začali sdružovat ve společnost a pralidé se mohli projevovat jako individuality. Tím, že něco umějí líp než druzí, mohli získat hezčí samičku, tedy slečnu uchvácenou krásně opracovaným pazourkem. (V tom se tehdejší a dnešní slečny možná moc neliší, tenkrát šlo o krásný pěstní klín, dnes třeba o krásný bourák.)

Trochu jiný metr na vědu?

Oceňovaný i kritizovaný způsob hodnocení kvality vědeckých prací, který r. 1963 vytvořili Irving H. Sher a Eugen Garfield, dozná možná určitou změnu. „Magické“ číslo počtu citací ve významných světových časopisech se vztahuje k článkům, které byly publikovány v uplynulých dvou letech.

Některým kritikům se zdají být kamenem úrazu právě ty dva roky. Mají tím být zvýhodňovány vědní obory, které nyní procházejí velkým rozmachem. V únoru se k tomu vyjádřil „otec citačního indexu“ Eugen Garfield v časopise The Scientist. Na základě údajů z let 1981–1995 se pokusil vzít za základ ne dva roky, ale patnáct a sedm let. A tyto nové výsledky pro rok 1983 srovnával s údajem získaným tradičním způsobem z let 1981 a 1982.

Ukázalo se, že pořadí nejvýznamnějších citovaných časopisů se přitom nijak zásadně nemění. Na prvních dvou místech při všech třech metodikách zůstaly časopisy Cell a New England Journal of Medicine. Nature se přemísťoval mezi šestým a osmým místem, Science mezi devátým a desátým místem. Některé změny však byly výrazné: časopis Archives of General Psychiatry byl při dvouletém rozboru na 18. místě a v údobí 15 let na místě šestém. EMBO Journal se vyšvihl z 25. místa na čtrnácté a Journal of General Physiology se dostal ze 110. místa na dvacáté!

62 % raketového hazardu?

Článek v oficiálním ruském tisku o tom, že zvetšelé balistické rakety ruského námořnictva dostaly rozkaz sloužit dál i po uplynutí životnosti, vyvolává svou otevřeností až strach. Vojenské rakety vyrobené r. 1960 (!), které by měly být jako veteš rozebrány do šrotu, mají sloužit dál. Jako by se např. procesy koroze, stárnutí laků či gumových součástek apod. daly ovládat vojenským rozkazem.

Velitel raketových vojsk strategického poslání generál V. Jakovlev prohlásil, že 62 % jeho raketových komplexů a 71 % řídících center se provozuje po uplynutí životnosti těchto zařízení. A přitom úroveň pohotovosti zůstává stejná jako před deseti patnácti lety. Obdobná je situace s raketami ruského válečného námořnictva. Nikdo dnes není schopen říci, kolik z vojenských balistických raket Ruska by úspěšně odstartovalo.

Nezáhadný Bruno Pontekorvo

O tomto fyzikovi se psalo v naučných slovnících: Bruno Maximovič Pontekorvo (22. 8. 1913), sovětský fyzik italského původu. Laureát státní ceny SSSR (1954) a Leninovy ceny (1963).

Fyzici Sovětského svazu k tomu při osobním rozhovoru přidávali tajuplné mrknutí s tím, že Pontekorvův pobyt v jejich zemi byl vyvolán politickým útěkem ze Západu.

Semjon Gernštejn z pozice Pontekorvova přítele odkrývá v knize Vybrané práce B. M. Pontekorva ledacos nového ze života dříve dosti tajemného (a tajeného) fyzika.

Svá učednická léta si Pontekorvo odbýval ve Fermiho laboratoři a experimenty, na nichž se podílel, vedly k objevu zpomalování neutronů, který nakonec končil u konstruování jaderných reaktorů, výroby radioizotopů a další badatelské práce v této oblasti. Označuje se za otce experimentální fyziky neutrin, protože r. 1946 navrhl radiochemickou metodu, jak by mohla být registrována neutrina vznikající v jaderných reaktorech.

Pontekorvo se objevil v Sovětském svazu r. 1950, kdy mu bylo 37 let. V rozkvětu tvůrčích sil se stal pro fyziku elementárních částic této země významnou injekcí. Pracoval v Ústavu fyziky vysokých energií v Protvinu. Vedl dlouhá léta neutrinovou radu Akademie věd SSSR a významně podporoval rozvoj neutrinové astrofyziky.

K jeho životním neúspěchům patří, že se mu nepodařilo detegovat antineutrina vycházející z reaktoru (což v letech 1953–1956 uskutečnil Frederick Reines, později laureát Nobelovy ceny) a zkoumat mionové neutrino (za což dostali Nobelovu cenu Leon Lederman, Melvin Schwartz a Jack Steinberger).

Gernštejn to objasňuje tím, že Pontekorvo přišel o možnost své experimenty uskutečnit, i když byl prvním, kdo o nich uvažoval. Vše zavinily nepříznivé podmínky života a vědecké práce v Sovětském svazu. Chyběl tam například potřebný urychlovač a Pontekorvo sám se nemohl zúčastnit spolupráce s laboratoří CERN nebo jinými institucemi v USA z politických důvodů. Dvě desetiletí po příchodu do Ruska nesměl vyjet za hranice. Gernštejn se prý dozvěděl „tajemství“, že Pontekorvo uprchl v r. 1950 do Sovětského svazu, už (!) r. 1956.

Vytvořit pro Pontekorva podmínky k experimentování s neutriny se snažil i všemocný Igor Kurčatov, ale marně.

My, kteří jsme Bruna znali, jsme nepochybovali, že kdyby pracoval na Západě, mohl dosáhnout mnohem víc a sám by realizoval své „nobelovské“ nápady, píše Gernštejn. Z toho vyplývá otázka: Proč Pontekorvo přesídlil do Ruska? Uvěřil naivně jako západoevropský intelektuál, že SSSR je opravdu zemí humanistického socializmu? A byl to tedy idealisticky naivní člověk? Anebo byl – jak se soudilo především v Americe – sovětským špionem, který utekl ze strachu před vyzrazením?

Gernštejn se v rozhovorech s Pontekorvem nikdy neodvážil na toto téma zabrousit. Zmiňuje se však, jak byl Pontekorvo vzrušený, když spolu naslouchali přednášce sovětského vědeckého vyzvědače Fuchse, propuštěného v Anglii z vězení a pracujícího pak ve východním Německu. Bylo prý cítit, jak se Pontekorvo přenáší do doby, kdy on sám utekl do Moskvy. Moc by mne zajímaly Fuchsovy paměti, jestliže je napíše, svěřoval se. Když Fuchse zatkli, mysleli jsme, že jde o protikomunistickou provokaci.

Podle Gernštejna byl Pontekorvo komunistou od r. 1936 a po Fuchsově zatčení se začal v Anglii bát. Prý je však možné, že ho lákala možnost pracovat na tehdejším největším urychlovači světa v Dubně. Výstavba byla před světem tajena, ale sovětská špionážní služba zajišťující Pontekorvův útěk do SSSR mu mohla práci na tomto urychlovači slibovat jako odměnu. Mladý Pontekorvo byl svobodomyslným a demokraticky uvažujícím mužem, který nenáviděl italský fašizmus. Proto ho komunistická strana lákala jako nepřítele tohoto totalitního režimu. Obával se i rozšíření španělské občanské války do dalších států, především do své vlasti. K tomu, že Hemingwayova kniha Komu zvoní hrana, která vyvolala značnou nelibost bojovníků interbrigád, je „geniální“, došel Pontekorvo až v šedesátých letech.

Na začátku devadesátých let přisedl Pontekorvo ke Gernštejnovi na zasedání Akademie věd a svěřil se mu: Píši teď svůj životopis pro italského nakladatele. Mnohé jsem si znovu promyslel. Téměř celý svůj život jsem považoval komunizmus za vědu, ale teď vidím, že nejde o vědu, nýbrž o náboženství. Považoval jsem Sacharova za skvělého, ale naivního člověka, a teď chápu, že naivní jsem byl já sám.

Západní komunisté nevěděli o Stalinových zvěrstvech? ptali se Pontekorva. O tom všem jsme četli v třicátých letech v buržoazních novinách, ale mysleli jsme si, že je to lež. A komunisté, kteří těmto novinám uvěřili, nakonec dopadli špatně, stávali se fašisty. Pontekorvo proto přivítal i pakt mezi Hitlerem a Stalinem v r. 1939, i když se mu moc nelíbilo, že Stalin poslal po rozdrcení Polska Hitlerovi blahopřejný telegram. Politické represe třicátých let v SSSR přijímal Pontekorvo jako důsledek vnitrostranického boje komunistů.

Pontekorvovu víru v sovětské zřízení vážně podlomilo teprve rozehnání stranické organizace v Ústavu teoretické a experimentální fyziky v r. 1956, vzápětí po XX. sjezdu KSSS.

Sovětské orgány Pontekorvovi umožnily návštěvu Itálie až r. 1979, kdy jim hrozil mezinárodního skandál.