Redakční poznámka: Kopie vybraných dopisů Ivana Havla Václavu Havlovi do vězení jsme získali v podobnou dobu, jako editoři knihy Dopisy od Olgy (Knihovna V. Havla, o.p.s., 2011). Nyní, u příležitosti úmrtí Ivana Havla, předkládáme malý výňatek z nich, s vědomím, že nejde o materiál zde publikovaný premiérově. Snad čtenář ocení vrstevnaté mezioborové přesahy v uvažování obou bratrů. Název zde publikovaného celku je redakční.
P.C., redakce Pandory
+++
Václav Havel
Dopis č.101, 7.11.1981
A teď bych měl několik dotazů na Ivana, aby ani on nezůstal ušetřen mé zvědavosti. Zjistil jsem totiž, že by bylo velmi dobré, kdyby ve svých „fyzikálních“ dopisech mne mohl trochu systematičtěji informovat o některých základních věcech, které jsou mi nejasné a které mi žádná fyzikální knížka, kterou jsem četl, nevyjasnila (asi proto, že všechny předpokládaly, že to vím). Tak například: 1) Jaký má dnešní fyzika vlastně názor na podstatu gravitace? Co to vlastně je? Je gravitace jednoznačně úměrná hmotnosti? Pokud ano, znamená to, že nejmenší známou gravitací je gravitace nejlehčí elementární částice (neutrína)? Mají fotony gravitaci? Lze nejmenší známou gravitaci považovat za dále nedělitelné kvantum gravitace? Je tedy gravitace nespojitá (kvantová) anebo ne? 2) Na tytéž věci se ptám u magnetismu. 3) Jaká je podstata náboje elementárních částic (tj. kladného u protonu atd. a záporného u elektronu atd.)? Je nějaký vztah mezi tímto nábojem a gravitací? Je tento náboj „kvantový“ nebo spojitý? 4) Existuje nějaká teorie, která uvádí do vzájemného vztahu gravitaci, magnetismus, náboj elementárních částic a elektromagnetické vlnění (případně další síly, jsou-li ještě nějaké známy), resp. existuje nějaký jednotný výklad těchto sil a jejich původu ve vztahu k „hmotě“? Které z nich a jak moc jsou závislé na kinetické energii elementárních částic? 5) Když se hovoří o různých silách uvnitř atomového jádra, jaké to vlastně síly jsou? Vyplývají pouze z „náboje“ nebo i z gravitace či rychlosti pohybu nebo ještě z něčeho dalšího?
+++
Jak už to v mezilidské komunikaci chodívá, namísto pregnantních odpovědí na položené dotazy se autor repliky odrazil k svému, trochu jinudy vedenému, pouvažování nad přibližně tímtéž fyzikálním terénem. (P.C., redakce Pandory)
+++
Václav Havel (bratr)
5.10. 1936
Úsek I/1A
NVÚ Plzeň, PS 335
306 35 Plzeň 1
50 [číslo dopisu]
6.1.1982
[rukou Iv. Havla. dopsáno: došlo do 23.1.]
Ahoj Véno,
Už je to dávno, co jsi si přál něco vědět o neutrinech. Napíšu Ti něco o nich podle článku, který nedávno vyšel v časopise Pokroky matematiky, fyziky a astronomie.
Neutrino není tak nevinný drobeček, jak by se snad zdálo – ukazuje se, že i otázka, zda vesmír je konečný nebo ne, závisí na tom, jaké má neutrino vlastnosti.
Malinké částečky, které předpokládal W. Pauli, aby vyřešily jisté energetické nesrovnalosti při rozpadu atomových jader, nazval Fermi neutrina (italsky neutrino = neutronek). Živá neutrina vesmírného původu byla zaregistrována však až v 70. letech a velmi nedávného data je objev, že neutrina mají nenulovou klidovou hmotu (řádově 10-35 kg), což má dalekosáhlé důsledky.
Studium kup galaxií (shluků, které obsahují několik desítek až tisíců galaxií) ukazuje, že jejich svítivost a dynamika mohou odpovídat skutečně zjištěným hodnotám pouze za předpokladu, že kromě svítící hmoty je v těchto kupách ještě neviditelná hmota, která určuje jejich pohybové vlastnosti. Kromě toho i v případě velkých galaxií se ukazuje, že pohyby menších galaxií v okolí by bylo možno vysvětlit z předpokladu, že galaxie je vnořena do jakéhosi oblaka neviditelné hmoty jejíž hmotnost je o několik řádů větší, než je hmotnost její viditelné části.
Nabízí se hypotéza, že tato neviditelná hmota je tvořena právě neutriny. Viditelná Mléčná dráha je pak jen jakýsi květ, svítící ozdoba obrovského (desetkrát těžšího) neutrinového systému. Podle současných kosmologických představ je neutrino jednou z nejrozšířenějších částic ve vesmíru; je jich asi 500 na cm2 (miliardkrát víc než protonů a neutronů) Pozn. red. 1. Přitažlivou sílu určují především neutrina, jejichž vlastní gravitace vytváří hmotné a rozsáhlé zhuštěniny.
Nedávno se také vytvořila představa o makrostruktuře vesmíru. Skupiny a kupy galaxií jsou v prostoru rozmístěny v relativně tenkých vrstvách neboli „řetízcích“. Řetízky se navzájem spojují a kříží a vytvářejí tak jakési „buňky“ nepravidelného tvaru – celek bychom mohli popsat jako kvaziuspořádanou strukturu připomínající včelí plástve. Rozměry buněk jsou asi 100-300 miliónů světelných let a jejich stěny jsou tvořeny nadkupami galaxií, což jsou zploštělé objekty s poměrem charakteristických rozměrů asi 1:5. Uvnitř se nevyskytují ani izolované galaxie ani jejich kupy.
Všeobecně přijatý model vývoje vesmíru se zakládá na existenci Velkého třesku (Big Bang), jakéhosi výbuchu, po kterém se vesmír ještě stále rozpíná. (Je pozoruhodné, že Big Bang je i dnes vidět! Totiž v podobě záření takového druhu, že nemohlo později vzniknout; dodnes si letí vesmírem a letělo by dál, kdyby nemělo tu smůlu, že vrazilo do měřidel astronomů.) Big Bang se dnes zejména projevuje tak, že vzdálenosti mezi kupami a nadkupami galaxií s časem rostou. Gravitace se snaží tento proces zabrzdit a změnit ve stlačování. Gravitace je tím silnější, čím větší je hmota soustav a čím menší jsou vzdálenosti mezi nimi. Proto je možno čekat, že osud expanze závisí na hustotě vesmíru. K tomu, aby převládla gravitace, je nutné, aby byla dostatečně vysoká hustota, aby byla vyšší, než je jistá kritická hodnota. Nyní víme, že podíl neutrin na celkové hmotě vesmíru – převyšuje podíl všech ostatních částic. A co je obzvláště zajímavé: Průměrná hustota neutrin je velmi blízká kritické hustotě, možná je jí právě rovna. (Jediné vysvětlení pro tuto podivuhodnost je, že někdo má zájem na tom, abychom si nikdy nemohli vypočítat, jak to s námi dopadne.) Pokud je hustota vesmíru rovna kritické hustotě, bude kosmologická expanze pokračovat nekonečně dlouho. Pokud je větší, začne se časem vesmír opět smršťovat. To je odpověď současné vědy na otázku o osudu vesmíru.
Jaký je obraz dalšího vývoje vesmíru? První velká událost v budoucnosti je vyčerpání zásob jaderné energie všemi hvězdami. V případě našeho Slunce k tomu dojde „pouze“ za deset miliard let, avšak, až bude stáří vesmíru desetitisíckrát větší než dnes, vyhasnou všechny hvězdy. Později, až bude stáří vesmíru stotisíckrát vyšší než dnes, planety se odtrhnou od Slunce a rozptýlí se v prostoru díky přitažlivosti hvězd pohybujících se v blízkosti Slunce. Během tohoto všeobecného rozpadu se také vypaří neutrinové korony galaxií a neutrina budou tak jako v minulosti víceméně rovnoměrně rozdělena v celém prostoru; pouze hustota tohoto rozdělení bude již zanedbatelně malá.
Současně s rozptylováním hmoty by měl probíhat taky opačný proces – stlačování některých zhuštěnin, jako jsou například hvězdy, hustá jádra galaxií atd., které se dříve či později změní v černé díry. Avšak ani černé díry nejsou věčné. Také se rozpadají díky současnému působení jejich silných gravitačních polí a kvantových efektů při vzniku nových částic.
Vzhledem k tomu emitují černé díry světlo a v to se konec konců musí změnit veškerá hmota, která je nyní soustředěna ve hvězdách.
[dopis pokračuje převyprávěnou recenzí na vídeňské představení hry V. Havla Horský hotel]
Pozn. red. 1 Má být správně: „500 na cm3“ (tj. na cm kubický, dle zmíněného článku, jímž je –
A. D. Černin: Neutrina, Slunce a vesmír, Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Vol. 26 (1981), No. 3, 155-165, přeložil a poznámkami doplnil Jan Palouš)
