J. Langer, foto IANKosmologem snadno a rychle 
Rozhovor s Jiřím Langerem, z Ústavu teoretické fyziky Univerzity Karlovy 
  
Celým dvacátým stoletím se táhne otázka zda je vesmír otevřený či uzavřený. Jestli se bude rozpínat věčně nebo jestli se dočkáme toho tzv. "velkého krachu"... Jaký je váš názor? 
  
Domnívám se, že je to stále nedořešená otázka. Byla by na ni odpověď, pokud bychom věděli, jaká je střední hustota hmoty ve vesmíru a současně znali přesně Hubblovu konstantu.  
Pokud se bere v potaz pozorovaná, resp. svítící hmota, bude se vesmír rozpínat věčně. Má tedy malou negativní křivost. Ve vesmíru ovšem existuje i tzv. skrytá hmota. Je přitom jasné, že nemůže být ve formě baryonové hmoty -- to vychází ze současného modelu vesmíru, z výskytu helia a dalších prvků. Na druhé straně, fyzika elementárních částic nabízí dostatek kandidátů, aby taková látka mohla existovat v nebaryonické povaze.  
Kandidáty nemá smysl zmiňovat, v některých teoriích se vyskytují například tzv. axiony nebo částice, které se dostávají v supersymetrických teoriích jako partneři k částicím teorie běžné. V tomto smyslu je zde natolik volnosti, že vesmír může být zakřivený a že se časem přestane rozpínat. 
Na druhou stranu však tzv. inflační kosmologie vede k závěru, že je vesmír víceméně plochý.  To ale pořád ještě znamená, že může být uzavřený, ale  jeho hustota může být jen nepatrně lišit od hustoty kritické, která odpovídá euklidovskému, tedy plochému vesmíru, který se rozpíná věčně. 
Takže je to zatím nerozřešená otázka. Ale není zase tak eminentně důležitá, pokud chceme chápat kosmologii jako observační vědu, která nějakým způsobem dává testovatelné předpovědi. 
  
Občas člověk narazí na názor, že teorie velkého třesku není správná. Že lze veškeré pozorované jevy vysvětlit i jinak. Máme přesvědčivé důkazy o tom, že jsou naše představy o vzniku vesmíru správné? 
  
Myslím si, že tzv. standardní model je jediný konzistentní, který máme. Samozřejmě vždy existuje otázka, zda jsou myšlenky standardního modelu zcela správné. Ale volnost, která v něm existuje pro alternativní teorie, je velice malá. 
Co to znamená. Nevíme moc přesně o úplném počátku vesmíru. V klasické teorii existuje tzv. singulární stav. V J. Langer, behem prednasky na AF 99 (foto J. Luner)Hawkingově knížce "Stručná historie času" se popisuje kvantový model, který dává vše, co vyplývá ze standardního modelu založené na klasické teorii gravitace s tou výjimkou, že v něm není počáteční singularita. Toto není jediný způsob, jak kvantová gravitace může změnit naše představy o počátku vesmíru, ale tyto změny se nedotknou obzervačních důsledků.  
A co se týče důkazů... Když se nebudeme starat o samotnou počáteční singularitu, kdy existovaly superhusté stavy hmoty, lze říci, že není alternativní vysvětlení, které by umělo dnes pozorované jevy vysvětlit. 
  
Mezi velmi populární kosmické objekty mezi širokou veřejností patří černé díry. Hodně se o nich mluví a jsou také pravidelnou rekvizitou mnoha vědecko-fantastických filmů. Jak je to s nimi ve skutečnosti, máme vůbec nějaké důkazy, že černé díry existují? Samozřejmě kromě našich teorií? 
  
Opět odkazuji na Hawkingovu knížku, kde líčí svou sázku o předplatné časopisu Playboy s Kipem S. Thornem. Hawking, který si sázku zatím nevybral, se ale nevsázel proto, že by pochyboval o existenci černých děr. Říká však, že černým dírám věnoval tolik úsilí, že kdyby se náhodou prokázala jejich neexistence, bylo by mu to tak líto, že by chtěl nějakou útěchu.  
Nejstarší známá černá díra, pro kterou se přes řadu snah nepodařilo najít alternativní vysvětlení, je rentgenový zdroj Cygnus X-1. To je historie stará více než dvacet let. Od té doby je celá řada dalších kandidátů. Nejsem příliš zběhlý v pozorovatelské astronomii, ale domnívám se, že takřka nezvratně existují černé díry s velikou hmotností v centrech galaxií a že černé díry jsou zdrojem energie kvazarů a podobných objektů. Myslím si tedy, že by hlasování v astrofyzikální veřejnosti dopadlo v 95 procentech ve prospěch černých děr. 
  
Teď z jiného soudku. Astronomie je mezi širokou veřejností velmi populární. A z ní je úplně nejpopulárnější kosmologie. Shodou okolností, právě v kosmologii existuje hodně domácích "odborníků", lidí, kteří si přečtou pár knížek a pak k nám na hvězdárnu chodí a mají své převratné teorie, jak je všechno úplně jinak. Proč si myslíte, že nejsou podobní "lidoví" badatelé například ve stelární astronomii? 
  
To se netýká jen kosmologie, to se týká i teorie relativity. Je spousta lidí, kteří vyvracejí teorii relativity, přicházejí s alternativním teoriemi v kosmologii a pod. Daleko méně to postihuje kolegy, kteří se zabývají kvantovou teorií, ačkoli to, co přinesla kvantová teorie ke změně toho pohledu na svět, je mnohem závažnější, drastičtější než to, co přinesla teorie relativity. Já si to vysvětluji tak, že teorie relativity je pochopitelně nepochopitelná, kdežto kvantová teorie je nepochopitelně nepochopitelná. Teorie relativity pozměnila koncepce prostoru a času, které nám připadají důvěrně známé. V kvantové teorii se člověk  musí už dost vyznat, aby vůbec pochopil, v čem je opravdu tak zvláštní.  
Kosmologie pochopitelně zavání jakousi mystikou. To není případ planetárních mlhovin. Na druhé straně právě proto, že je hodně popularizovaná, tak si člověk ani neuvědomí, že každý výrok bývá podložen velkým množstvím teoretické a pozorovací práce.  
J. Langer, behem prednasky na AF 99 (foto IAN)Protestoval bych ještě proti jedné věci, vy jste říkal, že kosmologie je nejpopulárnější částí astronomie. Já myslím, že kosmologie není součástí astronomie, astronomie je součástí kosmologie, tak jako celá fyzika je součástí kosmologie. To nemyslím jenom v přirozeném, jednoduchém významu. Moderní kosmologie skutečně znamená výsledek úsilí lidí z oboru jaderné fyziky, fyziky elementárních částic, prostě to není jenom práce astronomů nebo pracovníků obecné teorie relativity, jak tomu bylo ještě před třiceti čtyřiceti lety.  
A v tom je problém. Ve skutečnosti je komplex propojení, které jsou ve standardním, kosmologickém modelu, nesmírně složitý. Já sám bych netvrdil, že do něj plně vidím a řadu věcí uvádím proto, že věřím lidem, kteří jsou odborníky v dané oblasti. Že říkají pravdu a že ji podložili do větší hloubky, než do které jsem schopen vniknout.  V tomto smyslu je mylná představa, že po přečtení populární knížku mohu kosmologii nebo teorii relativity předělávat. Věcí, které musím vysvětlit, je mnohem více než to, co si z toho vytrhnu a pro co najdu alternativní vysvětlení.  
  
Jaký astronomický objev dvacátého století považujete za nejdůležitější a jakého astronoma za nejvýznamnějšího?  
  
Na to bych asi těžko odpověděl, kdybych měl vybrat jedno jméno. Kromě toho, já sám nejsem astronom... Pravděpodobně bych jmenoval Edwina Hubbla, ale to nemusí být správné. Nejdůležitější objev, to si také netroufám říci. Steven Hawking prohlásil za největší objev entropii reliktního záření, která souvisí s jeho vizí kvantové kosmologie. Dále Hubblův objev expanze vesmíru, objev reliktního záření... Ale jak už jsem řekl, těžko bych si troufal označit něco za nejvýznamnější. 
  
Děkuji za odpověď. 
Na Astronomickém festivalu 1999 se ptal Jiří Dušek. 
 
Neupravený záznam originálního rozhovoru je ve formátu mp3 a má velikost 3,3 MB (13,5 minut)