Máš dost holý břicho? Hackneš každej druhej firewall? Chodíš pro adrenalin na jeřáb?
Originalita se vždycky cenila a některý období života bez ní vůbec nelze absolvovat. Maximálně cool! Stačí si k pasu připnout nějakou tu krabičku, prostřílet se až do n-tý úrovně a nasávat do sebe ten správnej čoud. Kolik blbostí nám kdekdo vnucuje a jako návnadu sugeruje iluzi nezávislosti! No každej se snaží nějak živit. My taky, a tak vám nabízíme ten náš "čoud" - samostatný a důkladný úsudek o základních věcech ve světě kolem. Pierre Curie říkal "Musíme jíst, spát, odpočívat, m(ob)ilovat ... ale nepodlehnout tomu. Aby se myšlenky ... stále svobodně pohybovaly v našich hlavách." Zdá se to být těžší a těžší, ale na studentech s radostí pozorujeme, že to pořád ještě jde.
S tím obnaženým břichem - sorry - jsme to asi přehnali, možná už místo něj nosíte moudrý nadhled... Ne, nemusíte si ho (ani ten nadhled) kvůli nám zakrejvat a chodit místo toho s houslema zkoušet akustiku na čtyřtisícovky. Sveřepé alternativy jsou podezřelé, protože z nich často kouká póza. Na druhé straně, tam shora je ke hvězdám docela blízko a leccos se tam vyjeví líp než v hospodě.
No nic, chtěli jsme jen říct, že si to fakt užíváme především jako dobrej trip, když se člověk po půlnoci snaží nad papírem nebo obrazovkou pochopit něco z dalekýho vesmíru nebo z nepředstavitelných hloubek hmoty. Asi je v tom kus zastydlé puberty - ostatně i Einstein prohlašoval vědu za dětinskou. A zároveň za to nejcennější, co máme.
Samozřejmě od ničeho neutíkejte, jste mladí a zlepšujte svět! Občas se ale jeden probudí a docela toho lituje. Recept "dělání, dělání, všechny smutky zahání" je OK, jen trochu moc obecnej - některá dělání zahánějí jen na chvíli a je po nich ještě hůř. "Upeč třeba chleba, postav třeba zeď" je konkrétnější, ale zavání rutinou, konzumem a budovatelstvím. To fyzikální problém, ten nabízí možnost původní a nezištné tvořivé činnosti, a taková vždycky osvěží. Dal Vám někdo košem, stará se každej jen o prachy a zprávy jsou plný zločinu? Zkuste se uchýlit třeba ke kvantové teorii, je to těžší partner než plyšový zajíček, ale partner vznešený, silný a férový. Možná Vám pomůže nahlédnout věci v jiné perspektivě.
Albert Einstein považoval tajemno za základní pocit, stojící u kolébky umění i vědy. Nejen vědec a umělec jsou ovšem tajemnem přitahováni, proto mají vždy úspěch líčení "nadpřirozených jevů", a samozřejmě pohádky. Všimněte si ale, že "tajemno" musí být jednoduché a pokud možno naservírované ve smyslově atraktivní podobě. Mimozemšťani, virgule, tušení a zázraky... Taky třeba černý díry. Není to ale hlavně proto, že pro ně J. A. Wheeler vymyslel pěkný název? O jejich detailní vlastnosti se zajímá málokdo. A už vůbec ne třeba o to, že když si na černou díru posvítíte, může se vám to záření vrátit silnější. Diskutuje se v televizi a na večírcích otázka kosmologické konstanty a antigravitace, popř. fakt, že jeden elektron klidně projde dvěma otvory zároveň?
Ve fyzice, zvlášť v oblastech, které nejsou bezprostředně přístupny našim smyslům, se setkáte i s jevy, které si vůbec nebudete umět představit. Fyzika dnes stojí na teoriích, které mnohé z těch jevů předpověděly dávno předtím, než se je kdokoli odhodlal brát vážně. Víte, že v mikrosvětě se běžně prochází zdí? Víte, že tak jednoduchá věc jako kulečníková koule se může chovat chaoticky? Víte, že to souvisí s tím, že ani s velkými počítači se nedá na moc dlouho předpovědět počasí? Víte jistě, proč mají tělesa setrvačnost? Máte nějaké vysvětlení pro gama-záblesky přicházející z vesmíru? Neláká vás do těch věcí trochu proniknout?
Do některých věcí se, pravda, neproniká snadno. Jak jsme v tom "úletovým" odstavci psali, že se snažíme něco pochopit - tak to často marně. A jak jsme Vám pak radili "utéct" - když je potřeba - k fyzice, tak pro začátek Vám nedoporučujeme utěšovat se např. kvantováním gravitace. Ale i kdybyste narazili na potíže mnohem dřív, zalistujte v Otokaru Březinovi: "Nic se neztrácí v duchovém světě; i zamítnutý kámen najde své místo v rukou stavitelových a hořící dům zachrání od smrti zbloudilého."
Nositel Nobelovy ceny Lev Landau říkal: "Fyzika je těžká věda a ne každý se jí může zabývat." Jsou však i jednodušší (a vděčné) fyzikální problémy. Hned Vám je ale neprozradíme - nemá se hned na začátku slevovat. "...láska, jejíž naděje zrála na nejnižších, nejpřístupnějších větvích zázračného stromu poznání, poskytuje tolik zklamání těm, kteří nevěděli, že zraje po staletí ovoce, které nemůže být utrženo pro výši, ale spadne jednou samo na cestu vyvolených," píše jinde Březina. Příroda přece musela mít nějaký důvod, proč nás vybavila mozkem! Rozhodnete-li se strávit s námi pár fyzikálních let, zaručujeme Vám, že si ho procvičíte.
Vlastně se setká(vá)me spíš v prvních 2-3 letech studia, kdy studují všichni posluchači fyziky ještě společně. V magisterských ročnících, které už studenti absolvují převážně na "svých" pracovištích, je velká část výuky garantované ÚTF vedena našimi externími spolupracovníky a kolegy z jiných pracovišť MFF UK. Jedná se celkem o dvacet předních odborníků z různých oblastí teoretické fyziky. Díky této tradiční výpomoci si můžete vybrat z pestré nabídky kvalitních přednášek (a témat diplomky), a zároveň jí je zajištěna návaznost naší výuky na projekty řešené na jiných pracovištích fakulty a v ústavech akademie věd.
Podrobný přehled o výuce na ÚTF najdete na našich stránkách i na stránkách fakultních, takže jen pro celkovou představu: hlavní jsou tři kursy - termodynamiky a statistické fyziky, kvantové teorie a obecné relativity. Každý z nich je doplněn zhruba pěti tématicky blízkými výběrovými přednáškami. Celkově lze pak výuku rozdělit do tří odpovídajících (v mnoha místech se překrývajících) oblastí, kterým můžeme neoficiálně říkat (i) fyzika látek, (ii) fyzika mikrosvěta a (iii) geometrie, klasická pole a fyzika vesmíru.
Máte už představu o svém budoucím povolání? Chcete dělat něco rutinního a celý týden čekat na víkend? Nebo chcete o věcech přemýšlet a hledat v nich nové možnosti (třeba i o víkendu)? Nemyslete, bystrá hlava se přece jen leckde cení (možná tam jen nechodí moc často reportéři, no...). I kdybyste později nebádali nad tím, co bylo před big bangem, nekonstruovali kvantové počítače ani neučili fyziku, uvidíte, že matfyzácká léta se neztrácejí. Schopnost pochopit a přesně popsat situaci, navrhnout model, propojit ho se skutečností a otestovat na zjištěných datech, bez té se neobejde žádný vážný projekt.
Upřímně řečeno, na víkendy a dovolenou se taky těšíme. Ale jak říkal Richard Feynman, když budete vědět, proč se na mělčině zvedají vlny, budete do nich o prázdninách skákat s ještě větším požitkem.
Steven Weinberg napsal: "Úsilí pochopit vesmír je jednou z velmi mála věcí, které zvedají lidský život trochu nad úroveň frašky a dávají mu něco z krásy tragédie."
(Kdo správně tipne aspoň jednu další takovou věc, dostane lízátko.)
V teoretické fyzice se můžete ptát "proč?" i ve chvílích, kdy už vám žádný jiný systém neodpoví, a nebude to pokládáno za nehoráznost nebo dětinu. Teoretická fyzika se snaží dobrat těch nejhlubších příčin jevů. Vycházeje z matematiky a logiky, neomezuje se jen na nezávazné, povšechné konstrukce, nýbrž usiluje o konkrétní kvantitativní předpovědi, které by se daly experimentálně testovat. Nevšímá si jevů jen jednotlivě, snaží se za nimi rozeznat systém, jehož pochopením by se získala výpověď o co největší části přírody. Nedáme zase Březinu? "Vždy budou existovat duchové..., kteří budou usilovati, aby spojenou mocí poznání a snů, vědy a poezie, vytvořili jednotný obraz vesmírného dění, jenž by stejně odpovídal věčnému prahnutí lidského rodu po harmonii a kráse, jakož i žízni srdce po spravedlnosti." (Kdo to bude umět nazpaměť...)
Teoretická fyzika tedy proniká myšlenkově do hloubky - ale také prostorově a časově hluboko: ptá se na vesmír jako celek (dokonce i na "jiné vesmíry"), a na druhé straně na nejmenší konstituenty hmoty. Nikde si nestanovuje nějaké hranice.
A hranice nemá ani "do šířky". Těžko lze přijít na jev, který by teoretickou fyziku nezajímal. Skutečně, tento obor je mnohem spíš vymezen metodou zkoumání, než specifickým objektem studia. Jen u nás na fakultě se řada pracovišť teoreticky zabývá nejrůznějšími tématy - hvězdami, atomy, pevnými látkami, velmi nízkými teplotami, subjadernými ději, plazmatem, elektronikou, nitrem Země, počasím, ale i DNA a rakovinnými procesy, některé postupy pak nacházejí uplatnění třeba i v ekologii, v ekonomii či v sociologii.
Nás na ústavu je něco málo přes deset a bavíme se především obecnou relativitou a atomovou fyzikou, ale díky těsným kontaktům s řadou dalších pracovišť na fakultě, na jiných školách a v ústavech akademie věd - a také v zahraničí - není potíž, abyste si profil svého studia i předmět své diplomové práce do značné míry určili sami.
Že se nechcete jen šťourat v rovnicích? Je fakt, že občas byste si taky mohli zacvičit na housle, vylézt na pořádnej strom a učit se tam Březinu... Ale nebudeme vás k ničemu (kromě přemýšlení) nutit. Prof. Bičák se kdysi v interview ptal Prof. Wheelera, jak vychovává v Princetonu studenty, a tento velký fyzik a učitel odpověděl: "Není ve Vaší otázce nějaká chyba? Jsem si jist, že ve skutečnosti jsou to studenti, kteří vychovávají mne! Všichni víme, že skutečným důvodem, proč univerzity mají studenty, je, aby se vychovávali profesoři."
Máme samozřejmě své rodiny, věčně nedopsaný článek, občas bojujeme s grantovým návrhem, závěrečným účtováním, s počítačem nebo (marně) s únavou při zkoušení nebo na semináři. Ale nakonec každý přiznáme, že otevřené prostředí ústavu a kontakt se studenty se nedá ničím nahradit. Ostatně, nejsme továrna na doktory a pokud budete (i vy) usínat, klidně si zazpíváme.
Vincenta van Gogha se ptali, jak vymýšlí své malby, a on odpověděl: "Já si svá díla nevymýšlím, naopak, nacházím je už dokončená, musím je pouze nalézt, vydobýt z přírody." Hledání je někdy úmorné, v umění i ve vědě, ale kupodivu v mnoha případech se po složitých peripetiích vyloupne pěkný, přehledný výsledek. Není třeba si zrovna představovat objev zásadního zákona, ale i když se Vám podaří "vydobýt" nějaký podružný integrál nebo hezky zjednodušit nepříjemně košatý zlomek, budete z toho mít radost. Půjde jen o drobnost, ale budete možná první, komu se to povedlo. U vědomí toho, jak by svět mohl být neuchopitelně složitý, budete mít v těch chvílích pocit, že příroda je kdesi v hloubce jednoduchá; po nevzhledné změti mezivýpočtů Vás výsledný vztah překvapí svou ladností. Tento pocit udivoval a inspiroval mnohé velikány - Johannese Keplera např.: "Hle, sám Bůh, který byl příliš dobrý, než aby se neprojevil, vložil svou hru do symbolů a poslal tak známky své podoby na svět. Proto se odvažuji myslet si, že celá příroda a blahoslavené nebe jsou psány v jazyce geometrie a jazyce jednoduchém."
Podívejte se kolem sebe a zamyslete se nad historií věcí. Máloco nemá nic společného s objevem nějakého fyzika. Už vynálezce pazourku musel něco vědět o přírodě! A teď se přece díváte do počítače... Dnes vůbec "fungujeme" na elektromagnetismu, jehož vrcholnou historii shrnul do rovnic před stoletím a půl J. C. Maxwell. Lze se dohadovat o tom, jakému mobilnímu operátorovi by dnes dal přednost H. Hertz, následný objevitel elektromagnetických vln, ale o Maxwellových rovnicích uvažoval takto: "Nelze se zbavit pocitu, že tyto matematické formule existují nezávisle na nás a mají vlastní rozum. Že jsou moudřejší než my, dokonce moudřejší než ti, kdo je objevili, a že z nich získáváme víc, než do nich bylo původně vloženo."
Občas se vědě připisují záporné důsledky civilizace. Auta a letadla smrdí, elektromagnetické vlny třepou v organismech náboji a po nových objevech sáhne jako první armáda. Je to tak, ale je poctivější si přiznat, že "v tom jedeme všichni", než to svádět např. na starého Maxwella. Přirozenou potřebu porozumět světu nelze potlačit obavou z toho, že by se mohlo objevit něco rizikového. A každý odborný výsledek se po čase stává "majetkem všech", o jeho dalším osudu nerozhoduje autor. Etická hodnota vědeckého přístupu je nepochybně kladná, zatímco jeho produkty na sebe berou morální zabarvení toho, kdo je drží v ruce. I houslemi lze znečistit les. Nebo někoho utlouct.
Při rozhodování o svém budoucím životním programu si taky uvědomte, že jím nebudete procházet ve vakuu. V matice a fyzice se musí argumentovat podloženě a přesně a diskutovat poctivě. O co víc si člověk na tento typ spravedlnosti zvykne, o to hůř snáší, kolik povrchního žvanění a demagogie se běžně v životě vyskytuje - a kolik i důležitých rozhodnutí z toho (a to ještě v nejlepším případě z toho) vzejde. To ale není divu. Myslet je namáhavé - a kolem je tolik lákavějších návnad! Chceme tím říct, že teoretická fyzika vás těžko přivede k bezprostřednímu "blahobytu". Pragmatická a "akční" společnost spíš oceňuje vyhraněné, jednobarevné a s okázalostí pronesené soudy, než vyvážený a věcný rozbor.
I když, s tím blahobytem to není tak docela pravda. Vždyť některým z nás fyzika pomohla i k manželce! To se vracíme ke zmíněnému májovému večeru: prokážete-li pod jarní oblohou znalost relativistických modelů hvězdné struktury, bude to jistě hned "o něčem jiném". Vypadá to jako rada pouze pro muže, ale třeba to funguje i obráceně. Studujte tedy kosmologii! Nebo prostě nějakou science - neboť jak říkal Karl Popper: "Every science is cosmology, I believe." Věřte taky - a čiňte se!
© 2004; (od kolegů odposlouchal:) Oldřich Semerák (konverze do HTML Pavel Krtouš)