Jsme ve vesmíru sami? Fermi se u oběda zeptal, kde tedy všichni jsou

Kepler osídlil Měsíc, Newton dokonce Slunce

Otázka, zda jsme ve vesmíru sami, je podle astronoma Jiřího Grygara stará přes dva tisíce let. Už Démokritos z Abdér ve 4. století před Kristem napsal, že světů je nespočetně, některé rostou, jiné hynou a v některých nejsou živočichové ani rostliny. „Tak to se dá podepsat i dneska,“ říká Grygar. První dochovaný argument, že jsou mnohé světy obydlené, sepsal Giordano Bruno v roce 1584. Johannes Kepler v roce 1608, kdy pracoval v Praze na dvoře Rudolfa II., napsal spis Sen neboli měsíční astronomie a tvrdil v něm, že Měsíc je pravděpodobně obydlený lidmi. Isaac Newton šel v roce 1687 ještě dál: obydlené je podle něj Slunce a sluneční skvrny jsou průzory, kterými Slunečňané pozorují Zemi. Grygar to komentuje slovy „úplná pitomost“, ale hned dodává, že Newton byl přesto velký vědec. William Herschel o století později osídlil Měsíc i Slunce najednou.

Bruno skončil špatně a Grygar upozorňuje na častý omyl: „Někdy se tvrdí, že je to mučedník vědy, ale to není pravda, je to mučedník náboženství.“ Byl prchlivý, s každým mecenášem se pohádal, pobyl krátce i v Praze a nakonec se vrátil do Itálie, kde ho kvůli kacířským myšlenkám upálili.

Odkud pocházel William Herschel?

Objevitel Uranu měl moravské kořeny, což se Grygar dozvěděl až díky svému televiznímu seriálu, když se mu po jednom díle ozval divák. Herschelův pradědeček byl protestantský sedlák z vesnice u Slavkova u Brna a jmenoval se Jelínek. V době rekatolizace sebral děti a odešel do exilu do Saska, kde se uplatnil jako zahradník. Rodina si jméno poněmčila na Hirschl, tedy malí jelínci. Vnuk Wilhelm hrál ve vojenské kapele, a když hrozila válka se sousedním státečkem, utekl do Anglie jako vojenský zběh. V lázeňském městě Bath se stal dirigentem lázeňského orchestru a začal si brousit zrcadla do dalekohledů. „Když měl třeba koncert a byla přestávka, tak vyběhl na střechu koncertního sálu, tam měl připravený dalekohled a v té mezeře, kdy se ostatní bavili, on pozoroval oblohu,“ vypráví Grygar.

Herschel hledal komety a jednu podivnou našel: byla kulatá a bez ohonu. Byla to nová planeta, Uran. On ji ale pojmenoval planeta krále Jiřího, aby si u britského krále šplhnul. Vyplatilo se, dostal doživotní rentu a povýšení do šlechtického stavu, a z Hirschla se stal Herschel. Jeho syn John pak mapoval oblohu z jižní polokoule a vnuk založil daktyloskopii.

Marťanské průplavy a polární mechy: dvě slepé uličky

Na konci 19. století se těžiště astronomie přesunulo do Spojených států a s ním i naděje na Marťany. Percival Lowell nebyl profesionální astronom, ale bohatý podnikatel, který si v Arizoně postavil soukromou hvězdárnu. Mars se při velkých opozicích, jež se opakují zhruba po 25 až 30 letech, přiblíží k Zemi asi na 65 milionů kilometrů. Lowell tehdy planetu kreslil a na kresbách viděl dlouhé rovné čáry, které se protínaly. Protože se v té době na Zemi stavěl Suezský a Panamský průplav, usoudil, že Marťané na suché planetě vybudovali zavlažovací průplavy. Ještě v roce 1946 ruský astronom Gavriil Tichov srovnával spektra skvrn na Marsu se spektry polárních mechů a lišejníků, které sbíral v Arktidě, a založil obor astrobotanika Marsu. Ten podle Grygara pár let existoval, než se ukázalo, že podobnost byla zbožné přání.

Česko má v tomto příběhu vlastní kapitolu. Jan Neruda se zapsal jako mimořádný posluchač astronomie na Karlově univerzitě a v roce 1878 vydal Písně kosmické, které podle Grygara správně popsaly tehdejší astronomii a řadu věcí předpověděly.

Jak vznikl mýtus o létajících talířích?

Herbert George Wells vydal v roce 1898 Válku světů a Orson Welles v roce 1938 v rozhlase předstíral, že Marťané napadli Spojené státy. Zamkl se v kabině, aby ho majitelé stanice nemohli vyhnat, a reportáž dokončil. Rozhodující byl ale rok 1947. Obchodník Kenneth Arnold letěl vlastním letadlem nad Kaskádovým pohořím ve státě Washington a spatřil řadu zploštělých elipsoidů, které nazval létající talíře. O mimozemšťanech neřekl ani slovo, přesto se to podle Grygara „ujalo okamžitě“. Ve stejném roce se v Roswellu v Novém Mexiku údajně zřítil mrtvý mimozemšťan. Ve skutečnosti tam vojáci testovali vystřelovací sedačky pro piloty tryskových letadel, a to nejprve s figurínami. Figurína vyskočila na padáku, dopadla, a lidé ji považovali za mimozemšťana. Roswell, kde stála jen benzinová stanice a kostel, má dnes podle Grygara kolem 100 tisíc návštěvníků ročně.

Hlášení o UFO nakonec Kongres přesvědčila, aby zřídil vyšetřovací komisi fyziků a astronomů. Ta v roce 1968 vydala zprávu, že jevy UFO nepředstavují bezpečnostní riziko. Člen komise Allen Hynek, astronom českého původu, ale prohlásil, že komise výsledky zfalšovala a mimozemské civilizace nás hlídají. Stálo ho to podle Grygara astronomickou kariéru. Ufologie je pro Grygara pavěda bez naděje na úspěch, jeden užitek ale přinesla: vědci si uvědomili, jak veliký vesmír je.

Vlna 21 centimetrů: na jaké frekvenci by volali mimozemšťané

Skutečný výzkum začal v roce 1959 článkem fyziků Cocconiho a Morrisona v časopise Nature. Pokud cizí civilizace existují, řídí se stejnou fyzikou jako my, a nejlevnějším způsobem komunikace na velké vzdálenosti jsou rádiové vlny. Univerzálním normálem, který musí znát každý ve vesmíru, je čára neutrálního vodíku o vlnové délce 21 centimetrů. Vodíku je ve vesmíru nejvíc, takže na této vlně by se měli všichni navzájem hledat. O rok později se nápadu chopil radioastronom Frank Drake s parabolou o průměru 25 metrů a několik set hodin poslouchal dvě hvězdy podobné Slunci, vzdálené asi 50 světelných let. Výsledek byl nula. Drake sestavil i známou Drakeovu rovnici, o které Grygar říká, že „to vlastně žádná rovnice není“: násobí se v ní počet rodících se hvězd, podíl hvězd s planetami, planet vhodných pro život, civilizací s technikou a doba, po kterou civilizace signály vysílá.

Českou stopu tu zanechal inženýr Rudolf Pešek, zakladatel československého leteckého průmyslu, který navrhl zkratku CETI podle hvězdy Tau Ceti. Po uzavřené konferenci v arménském Byurakanu v roce 1971 a první veřejné ve Vídni v roce 1972 se zkratka změnila na SETI: s mimozemšťany nekomunikujeme, jen je hledáme. Carl Sagan zařídil, aby radar Arecibo vyslal zprávu o výkonu 3 terawattů do hvězdokupy M13, vzdálené asi 22 tisíc světelných let. Grygar suše dodává, že i při okamžitém rozluštění by odpověď dorazila za dalších 22 tisíc let. V roce 1999 přišla univerzita v Berkeley s projektem SETI@home: dobrovolníci dostávali balíčky dat z Areciba a jejich počítače je zpracovávaly ve volných chvílích, zhruba 20 hodin na balíček. Zapojilo se několik milionů počítačů. Umělý signál nezachytil ani jeden.

Jsme z hvězdného prachu, a to doslova

Vesmír vznikl před 13,8 miliardy let a Grygar jeho začátek nazývá absolutní záhadou. Během prvních tří minut vznikla jádra vodíku a helia, vodíku podle hmotnosti třikrát víc. Na neutrální atomy si vesmír musel počkat 380 tisíc let a na první hvězdy 200 milionů let. Ty měly zhruba tisícinásobek hmotnosti Slunce a na svou velikost doplatily: vodík spálily za pouhé tři miliony let a skončily výbuchem nebo zhroucením do černé díry. Výbuchy rozmetaly do prostoru uhlík a prvky až po nikl, z nich vznikla druhá generace hvězd a z jejích zbytků třetí generace, ke které patří i Slunce. Vzniklo 9,3 miliardy let po velkém třesku. Platí přitom tvrdý zákon: hvězda dvakrát hmotnější než jiná žije desetkrát kratší dobu.

Dospělý člověk se skládá zhruba z 10 na 28 atomů: kyslík tvoří 65 procent, uhlík 18, vodík 9, dusík 3 procenta. Až na vodík vznikl každý z těch atomů uvnitř některé hvězdy.

„My jsme z 90 procent stvořeni z hvězdného prachu. Čili to není nějaká básnická floskule, to je fyzikální pravda nebo chemická pravda,“ říká Jiří Grygar.

Zlato má původ ještě dramatičtější. Při splynutí dvou neutronových hvězd, které astronomové pozorovali v roce 2017 díky gravitačním vlnám, vzniklo podle Grygara zlato o hmotnosti asi 90 zeměkoulí.

Kde ve vesmíru hledat život?

Kolem každé hvězdy leží ekosféra, pásmo, kde může trvale existovat tekutá voda. Nejlepší mateřské hvězdy mají podle Grygara hmotnost mezi polovinou a jedenapůlnásobkem Slunce, protože hmotnější hvězdy nežijí dost dlouho na to, aby se život rozvinul. První exoplaneta z roku 1992 obíhala neutronovou hvězdu, „strašlivou potvoru“, u které život nepřipadá v úvahu. Lepší byl objev z roku 1995 u hvězdy v souhvězdí Pegasa, vzdálené jen 50 světelných let a s náskokem přes 3 miliardy let před Sluncem. Jenže její planeta má hmotnost větší než polovina Jupiteru, obíhá ve vzdálenosti 8 milionů kilometrů a jeden oběh jí trvá čtyři dny. Do roku 2020 astronomové potvrdili přes 4 000 exoplanet s oběžnými dobami od 6 hodin do 100 let, u jedné hvězdy až devět planet. Velikostí se Zemi blíží jen Kepler-186f. V mezihvězdném prostoru se navíc našlo asi 200 organických sloučenin.

Zemský život je starší než 3 miliardy let a podle Grygara vznikl doma. Cokoli přiletí z kosmu, vstupuje do atmosféry rychlostí nejméně 11 kilometrů za sekundu a rozžhaví se na tisíce stupňů, což je „sterilizace jako hrom“. Že se život povedl jen jednou, naznačuje jednotný genetický kód bakterií, rostlin i živočichů. Bakterie Deinococcus radiodurans z chladicích okruhů jaderných reaktorů přežije dávku 15 kilograyů, která člověka zabije za sekundu. Celá biosféra je však tenká jen asi 50 kilometrů a čas jí nehraje do karet: za 1,2 miliardy let bude Slunce svítit o 10 procent víc a za 6,4 miliardy let se Mars ohřeje na dnešní teplotu Země. „Takže Elon Musk musí počkat,“ dodává Grygar.

Fermiho paradox: kde tedy všichni jsou?

Enrico Fermi, muž, který v roce 1942 spustil pod stadionem v Chicagu první řízenou jadernou reakci, pracoval v roce 1950 v uzavřeném Los Alamos na vodíkové bombě. Badatelé se tam scházeli na obědy a jednou se u stolu probírala dvě témata: létající talíře nad Amerikou a popelnice, které se v New Yorku záhadně ztrácejí. Fermi mlčel. Když debata utichla, zeptal se: „A kde tedy všichni jsou?“ Kolegové nevěděli, zda myslí talíře, nebo popelnice. Myslel talíře. Většina hvězd je starší než Slunce, takže by civilizace kolem nich měly náskok miliony až miliardy let, musely by o Zemi dávno vědět a měly by k nám vyslat delegace nebo dobyvatele. „Tady by měly být úplné zástupy létajících talířů různých civilizací, které by se snažily tady zatknout vlajku svých veličenstev a obsadit tu půdu. A tady je klid,“ shrnuje Grygar.

Britský fyzik Webb sebral 50 vysvětlení tohoto paradoxu do knihy, která vyšla česky v roce 2008 pod názvem Kde tedy všichni jsou. V doslovu přesto přiznává, že nejpravděpodobnější je původní Fermiho odpověď: nepřiletěli, protože nejsou, alespoň ne ti pokročilí, kteří by uměli létat mezi hvězdami. Grygar přidává Arthura C. Clarka, podle kterého jev UFO neříká nic o inteligenci ve vesmíru, jen dokazuje, jak je vzácná na Zemi, a Šklovského větu, že nepřítomnost důkazu není důkazem nepřítomnosti. Sami jsme začátečníci: lidstvo je tu 300 tisíc let a podle statistiky životnosti druhů má před sebou nanejvýš 10 milionů let. Přednášku Grygar uzavřel kresbou od kamaráda astronoma: mimozemský astronaut se vrací na svou akademii věd se stručnou zprávou o Zemi. Na setkání s mimozemskými civilizacemi tam ještě nejsou připraveni.