Přes překážky ke hvězdám

Na sklonku minulého roku vynesla evropská raketa Ariane 5 do vesmíru dalekohled Jamese Webba. Nahradí dosluhující Hubbleův teleskop a bude oproti němu stokrát výkonnější. To je fascinující, protože budeme schopni vidět prakticky až na hranice našeho vesmíru, do období 100 – 300 miliónů let po Velkém třesku, tedy do vzdálenosti přesahující 13 miliard světelných let. Budeme proto schopni pozorovat zrod galaxií, jak před mnoha miliardami let probíhal. V bližším kosmickém prostoru pak bude možné hledat planety v jiných slunečních soustavách, kde by mohly být předpoklady ke vzniku života.

Projekt zatím stál deset miliard dolarů, a když vše dobře půjde, začne Webbův dalekohled poskytovat první data za půl roku a bude „zaparkován“ 1,5 miliónu kilometrů od Země.

Deset miliard dolarů není až tak moc, když uvážíme, že jen Spojené státy vydávají ročně na zbrojení skoro 800 miliard dolarů, celý svět pak téměř 2 000 miliard dolarů a hodnota majetku nejbohatšího muže planety, Elona Muska, dosahuje bezmála 300 miliard dolarů.

Americká NASA (Národní úřad pro letectví a vesmír) tímto postavila krásný pomník Jamesi E. Webbovi, který byl jejím ředitelem v letech 1961 – 1968. Pamatujete? To bylo období, kdy Spojené státy a Sovětský svaz soupeřily o to, kdo první vyšle člověka na Měsíc. Sovětský svaz poslal úspěšně v dubnu 1961 prvního člověka do blízkého kosmického prostoru (Jurije Gagarina), ale na Měsíci byli první Američané.

20. července 1969 mohl velitel kosmické lodě Apollo 11, Neil Armstrong, pronést památnou větu: „Je to malý krok pro člověka, obrovský skok pro lidstvo.“

Americký program pilotovaných kosmických letů Apollo byl předčasně ukončen v roce 1972 pro vysokou finanční náročnost (celkem 25 miliard tehdejších dolarů). Nicméně i díky Jamesi Webbovi splnil tento program americký cíl vyhlášený v květnu 1961 americkým prezidentem J. F. Kennedym – přistání lidí na Měsíci a jejich bezpečný návrat na Zemi do konce desetiletí.

Dříve či později někdo na Měsíci zase přistane, ale kosmické lodě s lidskou posádkou se o moc dál asi nedostanou. Let na Mars (sen Elona Muska) by stál odhadem 500 miliard dolarů a jenom cesta tam by trvala půl roku. K nejbližší hvězdě Proxima Centauri, vzdálené 4,2 světelných let, bychom s dnešní technologií letěli 25 000 let.

Zdá se tedy, že blízký kosmický prostor (naši Sluneční soustavu) budou prozkoumávat automatizované systémy bez lidské posádky a vzdálený vesmír pak budeme pozorovat přístroji podobnými teleskopu Jamese Webba.

Vzrušující cesta za poznáním však nevede jen do makrokosmu, ale také do mikrokosmu, na úrovni atomů a subatomárních částic. Fyzika má dnes dvě teorie, které vycházejí z různých předpokladů. Jedna je klasická Newtonova fyzika pro náš (makro)svět, který známe. A pak je kvantová fyzika pro atomární (mikro)svět, kde si s Newtonovými zákony nevystačíme. Hmota se stává „méně hmotnou“. Hranice mezi materiálním a nemateriálním se začíná rozostřovat, jedno může přecházet v druhé.

Ve vesmíru existují dvě formy té samé věci. Energie je uvolněná hmota a hmota je energie, která čeká na uvolnění. Hmota je tvořena atomy. Ty jsou složeny z protonů, neutronů a elektronů. Protony a neutrony vytvářejí jádro atomu. Atomy jsou téměř prázdný prostor. Kdybychom atom zvětšili na velikost gotické katedrály, jádro by mělo velikost mušky, ovšem mušky mnohokrát těžší, než je hmotnost celé katedrály.

Například stůl a další hmotné předměty jsou proto pouhá iluze. Prostor, který stůl zabírá, je prakticky prázdné místo. (Bill Bryson, autor knihy Stručná historie téměř všeho, k tomu dodává: „Když sedíme v křesle, vlastně levitujeme nad ním, ve výšce jedné stomiliontiny centimetru. Elektrony atomů židle a atomů lidského těla se k sobě více přiblížit nedokážou.“)

Zkoumat podstatu hmoty není vůbec jednoduchá a levná záležitost. Rozštěpení atomu je z dnešního pohledu relativně snadné. Ale rozštěpení jádra až na úroveň kvarků vyžaduje ohromné množství energie a peněz.

Stavba urychlovače Evropské komise pro jaderný výzkum (CERN), kde se částice letící proti sobě srážkou štěpí, stála 1,5 miliardy dolarů. Ve Spojených státech plánovali postavit super urychlovač, který by asi byl schopen prozkoumat konečnou povahu hmoty. Tunel, ve kterém by částice byly urychlovány, by měřil 84 kilometrů a dosáhnul by mnohem vyšších energií, než urychlovač CERNu.

Jeho náklady by představovaly 400 miliard dolarů a k tomu stovky miliónů dolarů ročně na provoz. Proto americký Kongres jeho výstavbu zamítl (podobně jako v roce 1972 zastavil pokračování úspěšného programu pilotovaných letů Apollo).

Člověk potřebuje bádat a tvořit, jinak by nebyl člověkem. Z hlediska výzkumu vesmíru nebyl rok 2021 vůbec špatný. Kromě teleskopu Jamese Webba zahájili miliardáři Richard Branson a Jeff Bezos éru vesmírné turistiky (resp. turistiky na hranici kosmického prostoru, zatím do výšky 100 km). NASA úspěšně otestovala helikoptéru na Marsu a produkci kyslíku z atmosféry Marsu. Čína vyslala na Mars robotické vozítko a buduje vlastní vesmírnou stanici na oběžné dráze.

Rusko sestřelilo vlastní satelit v rámci testování svých vojenských schopností ve vesmíru. Tím ovšem vytvořilo 1500 nových kusů odpadu, které mohou ohrozit další satelity a zařízení na oběžné dráze. A co možná pro mnohé bude překvapení, americká zpravodajská rada vydala zprávu, že UFO (novým názvem Unidentified Aerial Phenomena) jsou reálným jevem, kterému však zatím nerozumíme.

Takže přes všechny trable a starosti s covidem, klimatickou změnou a dalšími globálními problémy, lidská touha získávat vědomosti a tvořit je nezměrná. Zdá se, že dokonce nabírá druhý dech a dnešní „drahé hračky“ výzkumu makrokosmu i mikrokosmu nám jednou přinesou i praktické využití zde na zemi.