Letadla těžší než vzduch se nikdy neodlepila od povrchu země. Lodě ze železa se po spuštění na hladinu pokaždé potopily. Žádná raketa neopustila zemskou atmosféru, protože se ve vzduchoprázdnu neměla o co odstrkovat. Atomová bomba ne a ne vybuchnout. Rentgen se ukázal být obyčejným podvodem. Od konce 19. století se nic podstatného nevynalezlo. Tak by vypadal svět, kdyby došlo na slova renomovaných odborníků, kteří podle svého nejlepšího svědomí věštili budoucnost vědeckotechnického pokroku.
Mýlili se – jestli naštěstí nebo naneštěstí, to závisí na vašem vztahu k civilizaci. Jiní naopak věštili mnohem rychlejší tempo. Svět roku 2000 byl určitě mnohem obyčejnější, než jak si ho představovali lidé v roce 1950. Žádní roboti, žádná vznášedla ani kolonie na Marsu. Jsme dnes schopni odhadnout lépe, jaké vynálezy nás ještě čekají? Patří rekvizity dnešních vědeckofantastických knih a filmů do říše pohádek, nebo se jich naši vnuci mohou dožít?
Takové otázky si položil i slavný fyzik a futurolog Michio Kaku. Tento Američan s japonskými předky je znám i českým televizním divákům z dokumentárních pořadů BBC o možnostech vědy. Ve své nejnovější, česky zatím nevydané knize Fyzika nemožného znovu přezkoumal zdánlivě neskutečné vynálezy ze sci-fi příběhů a nad každým si položil otázku: Je to čirý nesmysl, nebo je vynález v principu možný? Jeho závěry jsou překvapivé. Jen málo vynálezů se skutečně příčí fyzikálním zákonům. Většina těch zázraků z laboratoří šílených vědců a tajných vládních projektů je uskutečnitelná. S jednou podmínkou. Musíme si uvědomit, že z vývojového hlediska je naše civilizace stále ještě těsně za dobou kamennou. Pokud si sami nepodpálíme zeměkouli pod zadkem a nevyčerpáme její zdroje, je tu naděje, že za tisíce let dospějeme do stadia vysoce rozvinuté civilizace, která bude schopná využívat potenciálu celých hvězdných soustav.
Kaku sám jako by vypadl z nějakého vědeckofantastického filmu. Skromně přiznává, že studium na Harvardu mu zajistil jeho studentský projekt, při kterém vyrobil „na koleně“ rozbíječ atomů. Nejprve sehnal dvě stě kilogramů transformátorové oceli, poté během vánočních svátků ovinul školní fotbalové hřiště 30 kilometry měděného drátu a hle! Betatronový urychlovač částic o výkonu 2,3 milionu elektronvoltů byl na světě. Jestli fungoval, o tom pan Kaku mlčí.
Michio Kaku rozděluje „neuskutečnitelné“ fantastické vynálezy do tří kategorií. Vynálezy první kategorie jsou takové, které se nedají vyrobit dnes, ale neodporují zákonům fyziky a v principu by byly uskutečnitelné v nejbližších staletích. Sem patří například teleportace, pohon na antihmotu, určité formy telepatie, psychokineze či neviditelnost.
Vynálezy druhé kategorie vyžadují technologie na samé hranici našeho poznání. Na jejich výrobu bychom si ale museli počkat nějaký ten milion let vědeckého vývoje. Zahrnují stroj času, cestování hyperprostorem a skrz červí díry.
Teprve vynálezů třetí kategorie se patrně nikdy nedočkáme, protože jsou v rozporu se zákony vesmíru. Překvapivě jich je jen pár, například nahlížení do budoucnosti nebo změna naší minulosti s pomocí stroje času.
Současná věda je schopná přinejmenším naznačit, kudy by se cesta k podobným zázrakům mohla ubírat. Podívejme se na několik příkladů.
Telepatie
Možnost číst cizí myšlenky je lákavá, byť sci-fičasto ukazuje, že není o co stát. Lidská mysl však skutečně není tak neproniknutelná, jak by se mohlo zdát. Richard Canton již v roce 1875 objevil, že různá místa v mozku vysílají podle své momentální aktivity slabé elektrické signály. Běžný encefalograf se umí podívat na tyto signály a zaznamenat je. Moderní skenery na principu magnetické rezonance umějí prozkoumat mozek mnohem podrobněji. Nejsou sice s to „přečíst“ myšlenky, ale dokážou například rozeznat, na jaký předmět myslíte, za podmínky, že vybíráte z malé množiny předmětů s předem otestovanými reakcemi na skeneru. Tyto tomografy jsou navíc obludně velké, protože se v nich vytváří silné magnetické pole. Podle odborníků z Princetonské univerzity by však bylo možné podobné výsledky získat z přenosných atomových magnetometrů, s jejichž pomocí by šlo lidem snímkovat mozkové aktivity, jako když fotíte kolemjdoucí fotoaparátem. Po napojení na počítač s databází všech možných předem naměřených druhů aktivit byste mohli zhruba zjistit, na co právě člověk vedle vás myslí.
Roboti
Předprogramovaných robotů, humanoidních strojů, které umějí vykonávat jednoduché úkony, je již dnes na Zemi několik milionů. Nás ale zajímají roboti, kteří by mohli být partnerem člověku, kteří by pouze nevykonávali, ale dokázali by sami uvažovat. Krůček po krůčku se daří vyvíjet jejich tělesné schránky – největší problém představoval balanc při chůzi. Horší je to se samostatným myšlením. Vývoj umělé inteligence probíhá ve dvou hlavních směrech. První je „klasický“, zvaný shora dolů, a představuje vytvoření tak složitého programu, aby zahrnoval veškeré běžné znalosti a dovednosti člověka. Tato metoda však zatím ztroskotává na dvou bodech: je překvapivě těžké naučit robota rozeznávat ve tvarech předměty. A ještě těžší je vtisknout mu cosi jako „selský rozum“, který každý živočich nabírá zkušenostmi s okolní realitou.
Proto jiní vkládají důvěru v opačný postup „zdola nahoru“. Podle nich je lepší vybavit robota jen základními instinkty a pojmy jako lidské mimino a nechat jej, aby se v něm nabýváním zkušeností inteligence postupně vyvíjela. Mimina ale zatím všechny takové roboty hravě předstihnou. Bill Gates přirovnává současnou robotiku ke stavu, v jakém byl vývoj osobních počítačů před třiceti lety. Ani tehdy nikdo netušil, jestli se počítače stanou masovou záležitostí. Pokud by se jí stali myslící roboti, změnilo by to podle Gatese celou naši civilizaci. Vizionář Hans Moravec sází spíše na to, že se naučíme vyrábět kybernetické kopie našich mozků, budeme je instalovat do robotických těl, a získáme tak téměř nesmrtelnost. Sami se proměníme v roboty.
Stroj času
Nejslavnější žijící fyzik Stephen Hawking byl úspěšný ve všem, na co sáhl. S jedinou výjimkou. Počátkem 90. let minulého století začal hledat zákon, který by znemožňoval cestovat časem. Po řadě let marného úsilí musel veřejně připustit, že „cesta časem je možná, ale nikoliv praktická“. Co tím myslel? Einsteinovy rovnice nabízejí hned několik způsobů, jak alespoň na papíře cestovat časem do budoucnosti, ba i do minulosti. Vždy se však jedná o myšlenkové experimenty buď v mikroskopických, nebo naopak kosmicky velkých měřítkách. Zdánlivě nejjednodušším způsobem, jak proskočit na jiné místo v čase i prostoru, je průchod červí dírou. Problém je, že vstupní branou do takového tunelu hyperprostorem může být černá díra. Nedávno vydaná kniha Smrt v podání černé díry popisuje do nechutných detailů, jak by to vaše tělo odskákalo.
Fyzik Kip Thorne zase popsal fungující tunel časem předpokládající, že vyspělá civilizace ovládne umění vytvářet červí díry podle libosti. Pokud vytvoříte takový časoprostorový tunel, kterým je možné bezpečně projít, a pak s jedním koncem tunelu poletíte dost daleko a dost rychle vesmírem, aby se projevily relativistické efekty zpomaleného času, získáte průchod mezi dvěma časovými obdobími, která budou od sebe tak vzdálená, jak velký časový rozdíl během letu vznikne. Teoreticky to mohou být i léta či desetiletí. Dnes je zatím i nejdéle pobývající člověk ve vesmíru, kosmonaut Sergej Avdějev, posunutý v čase o pouhé dvě desetiny vteřiny.
Neviditelnost
Neviditelnost je užitečný vynález, ale když dojde na to, jak ji v příběhu vysvětlit, spisovatelé si raději pomůžou kouzelným prstenem nebo pláštěm. Pevné látky jsou neprůhledné, protože jejich atomy jsou tak hustě vedle sebe, že jimi světelné vlnění nepronikne. Plyny mají hustotu atomů mnohem nižší, takže jimi světlo volně prochází. Určitou výjimkou ve světě pevných látek jsou krystaly. Jejich atomy jsou uspořádány v pravidelných mřížkách, které nechávají světelnému paprsku dostatek mezer na to, aby jimi prošel skrz; asi jako váš pohled v pravidelném stromořadí. Existují i materiály, které dosáhnou průhlednosti, aniž by měly krystalickou strukturu, například sklo. Je potřeba je ovšem velmi zahřát a pak prudce ochladit. To je ale dost drastický postup, který by nepřežil ani Harry Potter. Možná by vzal zavděk jakýmsi falešným pláštěm neviditelnosti, který vyvíjejí na Tokijské univerzitě. Má vlastnosti filmového plátna a funguje jen v kombinaci s kamerou, která natáčí vše, co je v pozadí, a projektorem, jenž pozadí promítá na plášť. Dobré leda tak k oklamání mudlů.
Vědci však také vyvíjejí takzvané metamateriály schopné ohýbat dopadající světlo do potřebného úhlu, podobně jako se světlo láme při dopadu do vody. Několik takových zalomení (refrakcí) a paprsek světla by objekt obeplul jako vodní proud kámen v potoce. Z takového materiálu měl zřejmě oblek vesmírný lovec ve filmu Predátor. Bohužel narazil na pana Schwarzeneggera, takže se ho už nemůžeme zeptat.
Paprskomety
Ve filmu Hvězdné války a jeho pokračováních se vesmírem míhají bojující kosmické čluny, mezi kterými to jen sviští záblesky paprskometů. Zásah a raketa se mění v ohnivé klubíčko. Nejblíže všem takovým paprskometům dnes mají lasery. Laser je technologií, při níž se v jednom okamžiku uvolní mohutný proud fotonů. Způsobí to speciální médium (určitý druh plynů, krystalu nebo dioda), které se napumpuje energií tak, že jeho elektrony poskočí na vyšší energetickou hladinu. Když se potom do tohoto média vpustí paprsek světla, dojde k řetězové reakci, při níž se elektrony vracejí o skok zpět a uvolňují při tom další a další fotony. Naládujte laser energií a bude řezat ocel jako papír. Jako příruční zbraň je zatím dost nepoužitelný, v současnosti neumíme tak velkou energii uskladnit na malé ploše. Museli byste za sebou pořád tahat kabel vedoucí k nejbližší elektrárně. Ale kdo ví, jaké způsoby ukládání energie přinesou příští desetiletí?
Bylo by možné vyrobit paprsek tak silný, aby přivedl k explozi celou planetu? Planetu ničit nemusíme, stačí likvidace veškerého života. Astronomové pozorují, že vesmír je plný krátkých záblesků gama záření způsobovaných patrně kolapsem supernovy v černou díru. V takové chvíli se z obou pólů rotující černé díry uvolní proud tvrdého záření a zničí vše živé, co mu stojí v cestě napříč celou galaxií. Dostatečně vyspělá civilizace by mohla takový hvězdný kolaps uměle vyvolat a paprsek nasměrovat potřebným směrem.
Teleportace
Teleportace je oblíbený způsob cestování v televizních seriálech typu Star Trek, jejichž epizody jsou příliš krátké na to, aby se všude létalo klasicky v raketě. Jednoduše na jednom místě zmizíte a na jiném se objevíte, žádné zdržovačky s přezkami skafandru. V současnosti se zatím daří přemisťovat pouze atomy, a to ještě ze specifických podmínek. V roce 2007 se podařilo týmu australských vědců přeměnit skupinu atomů beryllia na paprsek světla a odeslat jej na jiné místo, kde se opět proměnily do beryllia.
Háček je v tom, že vše muselo probíhat za téměř absolutního bodu mrazu a zatím tato metoda funguje jen na úrovni atomů. Stále se jedná více o odesílání informace o předmětu než o cestování předmětu samotného. Fyzici se však domnívají, že během nejbližších let bude tímto způsobem možné odesílat i složitější molekuly. Kdyby bylo možné poslat na jinou planetu alespoň DNA, mohly by po jiných světech kráčet přinejmenším naše klony.
Silová pole
Diváci seriálu Star Trek vědí, že bez zvednutých silových polí by byla v kosmické bitce každá loď okamžitě rozstřílena napadrť. Silové pole je obvykle popisováno jako neviditelná bariéra, skrz kterou neproniknou nepřátelské střely a paprsky. Určitým typem štítu před nehostinným prostředím nebo před nepřátelskou kosmickou lodí by mohla být horká plazma, čtvrté skupenství hmoty, plyn ionizovaných atomů. Tyto atomy jsou zbavené elektronového obalu, a tudíž jsou elektricky nabité. Díky tomu je možné plazmu tvarovat a udržovat pomocí silného elektromagnetického pole. Vrstva ze žhavé a tvarované plazmy by mohla bezpečně obalit kosmickou loď. V malém to lze vyrobit i v dnešních laboratořích. Za touto vrstvou by mohla následovat mřížka laserových paprsků, které vypaří vše, co by dokázalo plazmou proniknout. Další ochrannou vrstvou by mohla být síť upletená z uhlíkových nanovláken, neviditelná a odolnější než všechny nám známé materiály.
***
Stephen Hawking byl úspěšný ve všem, na co sáhl. S jedinou výjimkou. To když chtěl najít zákon, který by znemožňoval cestovat časem.
Nekamenujte proroky
Nedávno zesnulý spisovatel a futurolog Arthur C. Clarke proslul mimo jiné i svými třemi „Clarkovými zákony“. První z nich praví: „Pokud nějaký významný, avšak postarší vědec prohlásí, že je něco možné, téměř jistě má pravdu. Pokud prohlásí, že je něco nemožné, s velkou pravděpodobností se mýlí.“ Dějiny vědy, techniky i kultury jsou plné špatných předpovědí. Zdá se, že častěji se mýlili ti, kteří prohlašovali, že je něco nemožné.
* Nevidím žádný rozumný důvod, proč by názory v tomto svazku měly otřást náboženským cítěním kohokoliv. Charles Darwin v předmluvě ke své knize O původu druhů z roku 1869, která zcela změnila výklad světa položený na teologických základech. * Telefon má příliš mnoho nedostatků na to, aby mohl být považován ze seriózní komunikační prostředek. Americká telegrafická společnost Western Union, 1876 * Vše, co mohlo být vynalezeno, už vynalezeno bylo. Charles H. Duell, Americký patentový úřad 1899. (Badatelé tuto nejcitovanější špatnou předpověď zpochybňují: v roce 1899 prý tento úřad uznal přes 25 000 patentů, což těžko mohlo některého z pracovníků vést k tak skeptickému tvrzení.)
* Letadla těžší než vzduch jsou nesmysl. Fyzik lord Kelvin, 1899. * Ještě nějakých padesát let nedokáže člověk létat. Letecký pionýr Wilbur Wright po nezdařeném pokusu v roce 1901. O dva roky později Wright vzlétl. * Automobil prakticky dosáhl vrcholu svého vývoje. Časopis Scientific American, 1909 * Šílení kolem rozhlasu brzy odezní. Thomas Alva Edison, 1922 * Demokracie bude do roku 1950 mrtvá. John Langdon-Davies ve své knize Krátká historie budoucnosti, 1936 * Žádná raketa nepřekoná zemskou atmosféru. Deník New York Times, 1936
* Na světě je trh tak pro pět počítačů. Thomas Watson ze společnosti IBM, 1943 * Atomová bomba nikdy nemůže fungovat, to vám říkám jako odborník na výbušniny. Admirál William Leahy prezidentu Harrymu S. Trumanovi v roce 1944 * Dávám tomu čas tak do června.
Redaktor časopisu Variety o oblibě rokenrolu, 1955 * A turisté bažící po opravdové exotice si budou užívat safari ve Vietnamu. Americký časopis Newsweek předpovídá oblíbené způsoby rekreace pro konec šedesátých let. * Těžko se dožiju toho, aby se žena stala ministerskou předsedkyní. Margaret Thatcherová, 1969,
od r. 1979 britská ministerská předsedkyně * 640kilobitový mikroprocesor by měl pohodlně stačit každému. Bill Gates, 1981 * Ten virus je neškodný mazlíček. Peter Duesberg, molekulární biolog na univerzitě v Berkley, v roce 1988 popisoval vir HIV.
Konec ztracených ponožek
Rozhovor s otcem internetu Americký vědec Vinton G. Cerf sehrál klíčovou roli při vývoji protokolů umožňujících předávání informací z jednoho počítače do druhého prostřednictvím sítě. Nyní pracuje na projektu meziplanetárního internetu a působí ve funkci viceprezidenta společnosti Google. Na e-mailové otázky Pátku odpověděl za pouhou hodinu – jako by se snad již proměnil ve stále bdělou umělou inteligenci.
* Když zkombinujeme Google s mobilem, což je prakticky možné již dnes, získáme cosi jako „rezervní mozek“. Jaké to bude mít důsledky, když vědomosti budou na dosah mobilu?
Už dnes pomocí mobilů komunikujeme, orientujeme se v prostoru, používáme je místo peněženek... ale pořád to je pouhý nástroj. Pochybuji, že to povede k poklesu zájmu o formální vzdělávání, ale určitě vám to umožní dostat se rychle k informacím. Jen si srovnejte, co je výhodnější – chodit kvůli každé informaci do knihovny, nebo si ji najít na internetu? Samozřejmě je tu pořád ten argument, že když procházíte knihovnou mezi regály, náhodou objevíte i něco, co jste nehledali. Ale já se domnívám, že vyhledávače produkují stejné množství nahodilých výsledků jako náhodný nález v poličce knihovny.
* Občas se napůl žertem říká, že pokud se někdy vyvine na Zemi umělá inteligence procesem „zdola“, proběhne to právě uvnitř Googleplexu, technického zázemí Googlu, které je dnes nejkomplexnější kyberstrukturou na planetě...
Umělá inteligence vznikne tehdy, až počítačové sítě budou plně mobilní a budou moci fyzicky sdílet svět kolem nás. Pokud budou počítače zažívat svět stejným způsobem jako my a stejným počtem smyslů, budeme s nimi mít stejné zážitky a na tomto základě se s nimi lépe dorozumíme.
* Jednou z vašich vizí je rozšířit internet na další předměty denní potřeby, dokonce jste hovořil o internetem vybavených ponožkách...
Internet dokázal spolupracovat se všemi novými komunikačními technologiemi, které za posledních 35 let vznikly. Jednou se budeme běžně ptát šuplíků, kolik v nich ještě zbývá ponožek. Nebo budeme na dálku vysílat dotaz „Kde je ponožka 144L?“ a dostaneme odpověď „Ahoj, hlásí se ponožka 144L. Jsem pod gaučem v obýváku“. Jen si to představte: konec hledání ztracených ponožek!
O autorovi| IVAN ADAMOVIČ, redaktor Pátku ivan.adamovic@lidovky.cz
