Petrův web

Slovo na úvod

Dnes se spolu podíváme na knihu Richarda P. Feynmana, která u nás vyšla pod názvem: "To nemyslíte vážně, pane Feynmane!" Tahle knížka se mi moc líbila, protože z celého textu čiší obrovské nadšení pro poznávání nových věcí a velká chuť do života. Dlouho jsem přemýšlel o tom, jak tenhle zápisek napsat tak, aby se tohle z celého textu nevytratilo. Pouhý slovní popis knihy by nestačil. Proto jsem se rozhodl zkusit to udělat tak, že vyberu nějaké období života hlavního hrdiny, pokud mohu RF takto nazvat a nechám jej mluvit. Nevyhnutelně tím vzniknou nějaké dějové mezery, které se pokusím doplnit vlastními silami. Stejné tak jsem se pokusil dohledat alespoň základní informace a pokud to bylo možné i fotografie hardware, který se tehdy používal. Je tomu tak proto, abychom si uvědomili, jak obtížně se tehdy realizovaly náročné matematické výpočty. Dnes je dostupnost velkého výpočetního výkonu tak samozřejmá, že si tehdejší styl práce a jeho nároky lze jen těžko představit.

Nejprve mi dovolte několik slov k autorovi. Richard Phillips Feynman se narodil v New Yorku (v městečku Far Rockaway) 11. května 1918. Později studoval na (MIT Massachusetts Institute of Technology), studium zde ukončil v roce 1939. V dalším období studoval a později i pracoval na Princeton University. V letech 1943-1945 se podílel na armádním projektu s kódovým označením Manhattan. Dnes již víme, že náplní tohoto projektu byl vývoj atomové pumy.

V poválečném období, tedy mezi léty 1945-1950 pracoval na Cornell University. Od roku 1950 pracoval na Caltech (California Institute of Technology). Hlavní oblast Feynmanových výzkumů spadá do oblasti kvantové mechaniky. Vytvořil tzv. Feynmanovy diagramy, které jsou grafickým vyjádřením matematických vztahů, které popisují chování systémů interagujících částic. Podílel se i na mnoha dalších projektech, mimo jiné i na výzkumu nanotechnologii.

Ovšem, nezabíval se jen, řekněme "vysokou vědou", hodně cestoval, navštívil několik zemí, například Japonsko, či Brazílii, v obou zemích nějakou dobu žil a pracoval. Krátce pobíval i v Mexiku. Hodně se zajímal o různé kódy a šifry, počínaje otvíráním trezorů v Los Alamos a luštěním Mayských hieroglifů konče. Jeho bohužel posledním velkým projektem byla účast na vyšetřování havárii raketoplánu Challenger. Zemřel 15.2. 1998 na rakovinu, byl dvojnásobným nositelem Nobelovy ceny.

Nezajímám se o vědu a o fyziku už vůbec ne, je tahle kniha pro mne?

Odpověď zní, že určitě je, protože je víc o životě a o tom jak ho prožít naplno. RF rozhodně nebyl nudný, či snad suchopárný člověk, i se špičkovou vědou si dokázal hrát a dovolím si říct, že se nebral příliš vážně. Ovšem nejlepší bude, nechat mluvit autora samotného.

Zamyslí se a rádio je spravené

Celou cestu ke svému domu se mě vyptával: Víš vůbec něco o rádiích? Jak jim můžeš rozumět, vždyť jsi jenom malý kluk! Takhle mně shazoval celou cestu a já si zase myslel: Co tak vyvádí, no tak to dělá trochu randál!

Když jsme dojeli, šel jsem k tomu rádiu a zapnul ho. Troška hluku? Pane bože! Vůbec jsem se nedivil, že to ten chudák nemohl vydržet. Ta jeho bedýnka se rozječela jako siréna. Byl to příšerný randál. Potom se uklidnila a hrála zase dobře. Tak jsem začal uvažovat: Čím to může být? Začal jsem přecházet sem a tam a přemýšlet. Došel jsem k závěru, že jedním z možných vysvětlení by mohlo být, že se lampy zahřívají v chybném pořadí. Jinými slovy, zesilovač už je nažhavený, lampy připravené, ale nejde do nich žádný signál. Nebo do nich jde nějaká zpětná vazba, nebo je něco shnilého ve vstupní části - ve vysokofrekvenční části a dělá to randál, protože to chytá buhvíco. A když pak vysokofrekvenční obvod začne zase chodit, napětí na mřížkách se ustálí a všechno je v pořádku.

Načež ten chlápek povídá: Tak co děláš? Přišel jsi opravit rádio a na místo toho tady jen chodíš sem a tam! Přemýšlím! Říkám mu a myslím si: Tak dobře, vyndám všechny lampy a dám je do přístroje v opačném pořadí (Spousta přijímačů používala tehdy stejné elektronky na různých místech.) Tak jsem vzájemně povyměňoval elektronky, postavil se před rádio a zapnul ho: Je tiché jako pěna. Čeká chvilku, než se zahřeje a pak hraje bezvadně. Hluk je pryč.

Když je někdo proti Vám zaujatý a pak se Vám povede něco takového, zpravidla je stoprocentně Váš, tak trochu, aby to napravil. Sehnal mi další zakázky a vytrvale každému vykládal, jaký fantastický génius jsem. Zamyslí se a rádio je spravené. Nikdy ho nenapadlo, že by bylo možné opravit rádio uvažováním, že by se malý kluk mohl zamyslet a přijít na to, jak rádio opravit.

Tenkrát bylo mnohem jednodušší vyznat se v rozhlasových obvodech, protože vše bylo snadno přístupné. Jakmile jste přístroj rozebrali, (velký problém byl najít správné šrouby) viděli jste, že tohle je odpor, tohle kondenzátor, tady je to a tam zase ono. Všechno bylo označené a když z kondenzátoru kapal vosk, byl příliš horký, což znamenalo, že je spálený. Když byl na některém kondenzátorů černý popílek, věděli jste, že je to vážné. Když jste neodhalili závadu pouhým pohledem, vzali jste voltmetr a koukli se, jesli se napětí dostává tam kam má. Rozhlasové přístroje byly jednoduché a obvody v nich nebyly složité...".

Poté následovalo studium na Massachusettský technologickém institutu a na univerzitě v Princetonu. V tomto období toho hodně prožil. Ale nechme vyprávět samotného autora.

Massachusetts Institute of Technology MIT

Následující den mělo být celoškolní klání mezi prváky a druháky v zápasu v bahně. Pozdji večer k nám na koleje vpadla tlupa druháků a prostě nás unesli, chtěli, abychom byli ráno tak utahaní, že nad námi bez problémů vyhrají.

Všichni prvňáci se nechali svázat docela snadno, až na mne. Nechtěl jsem, aby si ostatní mysleli, že jsem baba. Na sport jsem byl vždy levý. Když jsem šel kolem kurtů, vždycky jsem se bál, že přes plot vyletí míček a spadne mi k nohám, protože jsem ho nedokázal přehodit zpátky přes plot. Prostě, obvykle letěl o nějaký ten radián jinam, než jsem mířil. Teď jsem si říkal, změnil jsem prostředí, změnila se situace, takže bych si měl vybudovat novou pověst. Abych tedy nevzbudil dojem, že se nedovedu prát, rval jsem se jako kdyby mi šlo o život a tři nebo čtyři kluci měli co dělat, aby mne po několika neúspěšných pokusech přece jen svázali. Pak nás odvezli do jednoho domu daleko v lesích a nechali nás svázané na podlaze.

Snažil jsme se různými úskoky osvobodit, ale pár druháků nás tam hlídalo, takže všechny mé pokusy selhaly. Také si jasně pamatuju, že jednoho z prváků vlastně ani nesvázali, protože byl k smrti vyděšený. Celý se třásl, v obličeji byl popelavě šedý. Později jsem se dozvěděl, že pocházel z Evropy - tohle to bylo začátkem třicátých let - a nepochopil, že i když tam ležíme svázaní na zemi, není to nic jiného než vtip. Věděl, jak takové věci končívají v Evropě. Když se rozednilo, hlídali nás jen tři druháci. Ten zápas jsme samozřejmě prohráli.

Shodou okolnosti za mnou druhý den přijeli rodiče, aby se podívali, jak se jejich synovi daří. Kamarádi z mého bratrstva je pod různými záminkami zdržovali venku, dokud jsme se nevrátili z té chalupy v lesích. Byl jsem špinavý a pěkně zřízený, jak jsem se během toho únosu rval. Samozřejmě jsem celou noc nespal. Rodiče byli skutečně vyděšení z toho, jak jejich syn vypadá. Každopádně jsem si vytvořil skvělou pověst, díky tomu, že jsem se tak dlouho bránil, než mě svázali a od té doby jsem si už nemusel dělat starosti s tím, že by mne někdo považoval za bábovku. Velká úleva

Samozřejmě, život na na škole nebyl jen o pití a soubojích s ostatními studenty. Uspět tam bylo velmi těžké, zvlášť pro RF, který byl v mnoha ohledech samouk. Vracím tedy slovo autorovi.

Často jsem poslouchal, jak se moji spolubydlící baví o fyzice - oba chodili o ročník výš než já a učili se na zkoušku z teoretické fyziky. Jenou se mořili s čímsi, co mi připadalo naprosto jasné, takže jsem řekl: Proč nepoužijete Bejrounelovu rovnici? Co to je, divili se oba. O čem to mluvíš?

Vysvětlil jsem jim, kterou rovnici myslím, jak se dá na ten jejich problém použít a tu úlohu jsem vyřešil. Ukázalo se, že jsem mluvil o Bernoulliho rovnici, jenže já tyhle věci četl v encyklopedii, s nikým jsem o tom nemluvil, tak jsem neměl ponětí, jak se ta jména vyslovují.

Nicméně, moji spolubydlící z toho byli nadšení a od té doby se mnou fyzikální problémy konzultovali. S mnoha z nich jsem si tak snadno neporadil, ale když jsem si rok na to ten kurz zapsal, zvládl jsem ho jako po másle. Řešit problémy z vyššího ročníku a naučit se správně vyslovovat cizí jména, to byla bezvadná metoda jak se vzdělávat.

Podle mého dosavadního popisu vypadá tehdejší studentský život docela free, jakože by to člověk celkem zvládl. Abych tento názor trochu opravil, přikládám odkaz na Bernoulliho rovnici. Představa že bych se tohle měl učit z nějaké encyklopedie, je dost děsivá. Jestli je mezi Vámi někdo, kdo se zabývá matematikou, budu rád, když se podělíte o své vzpomínky z doby, kdy jste tuhle rovnici viděli poprvé.

Práce na atomové pumě

Práce na atomové pumě je asi nejznámějším obdobím života Richarda Faynmana. Pracoval jak V Los Alamos, tak v Oak Ridge. Sám píše, že si prošel Los Alamos zdola. Než se na počátky projektu podíváme pohledem přímého účastníka, shrneme si některé základní údaje. Štěpení uranu bylo poprvé pozorováno roku 1938, německými vědci, konkrétně Otto Hahnem, Fritzem Strassmannem a Lisou Meitnerovou. Němečtí vědečtí pracovníci tehdy představovali naprostou špičku v oboru. Vzhledem k militantní povaze nacistického režimu bylo vojenské zneužití nového objevu více než pravděpodobné. Na druhé straně zatím pomyslné barikády pracoval Leo Szilard, toho obavy z toho, že by němečtí vědci vyrobili funkční jadernou bombu jako první přiměli k tomu, že oslovil Alberta Ensteina a z této iniciativy vznikl slavný presidentu Rooseveltovi, jehož znění naleznete zde.

Roosevelt projevil v roce 1939 velkou předvídavost a odvahu, když na základě tohoto dopisu dal pokyn k zahájení prací, které o několik let později vedli k úspěšnému odpálení první atomové pumy. Dnes, když víme jak to dopadlo, tak se toto tvrzení může zdát zvláštní, ale je třeba si uvědomit, že tehdy fyzika nebyla jako obor příliš zavedená. I zmíněný Albert Enstein byl znám díky úspěchům na poli matematiky.

První řízenou štěpnou reakci uskuteční Erico Fermi se svým týmem 2. prosince 1942. Jeho úspěch vedl ke vzniku laboratoří v Oakridge ve státě Tennessee byl vybudován závod na separování izotopů uranu. Na březích řeky Columbia ve washingtonském Hanfordu vyrostl reaktor pro výrobu plutonia. Vzhledem o ohromnému rozsahu projektu a tomu, že o každé z jeho částí by se toho dalo napsat velmi mnoho a také toho mnoho napsáno bylo, lidmi mnohem povolanějšími než já, nechám nyní opět pokračovat ve vyprávění p. Feynmana.

Když říkám Los Alamos zdola, myslím to doslova. Ačkoli jsem dnes ve svém oboru trochu známý, tenkrát jsem známý rozhodně nebyl. Když jsem začal pracovat na projektu Manhattan, neměl jsem dokonce ani titul. Mnozí jiní, kteří Vám o Los Alamos povídají, lidé, kteří byli ve vyšších funkcích, měli starosti s různými zásadními rozhodnutími. Já jsem s důležitým rozhodováním starosti neměl, vždycky jsem se pohyboval jen dole. Jednoho dne jsem byl ve své pracovně v Princetonu, když vešel Bob Wilson a řekl, že dostal peníze na tajný projekt, o kterém nesmí nikomu nic říct. Ale poví mi to, protože ví, že jakmile zjistím, oč jde, půjdu do toho s ním a pověděl mi o problému separace různých izotopů uranu s konečným cílem vyrobit bombu. Věděl o metodě jak izotopy separovat (odlišné od té, která byla nakonec použita) a chtěl ji zkusit rozpracovat. Vyložil mi to a dodal: "Budeme mít poradu"

Řekl jsem mu, že na tom dělat nechci. "Dobře." Řekl. "Porada bude v tři hodiny. Sejdeme se na ní". Řekl jsem mu: "Co se týče toho tajemství, tak to je v pořádku, nikomu nic nepovím. Ale, dělat na tom nebudu." Potom jsem se vrátil k práci na své disertaci, tedy asi tak na tři minuty. Pak jsem začal přecházet sem a tam po pracovně a přemýšlel jsem o té záležitosti. V Německu byl u moci Hitler a možnost vyvinout atomovou bombu byla evidentní. A představa, že by ji vyvinuli dříve než my, byla děsivá. Tak jsem se rozhodl, že se na tu schůzku ve tři hodiny dostavím.

Ve čtyři hodiny už jsem měl v jedné laboratoři svůj pracovní stůl a snažil jsem se vypočítat, jestli je použití téhle speciální metody omezeno celkovým proudem iontového svazku a tak dále. Ušetřím Vás podrobností, měl jsem svůj pracovní stůl a papír a pracoval jsem tak pilně a rychle, jak jsem jen dokázal, aby chlapi co stavěli aparaturu moli začít s experimentem přímo tam.

Připadal jsem si jako ve zrychleném filmu, pokaždé, když jsem vzhlédl, byla aparatura větší. Bylo to samozřejmě díky tomu, že všichni mládenci se rozhodli pracovat na tomhle problému a zastavili své vlastní vědecké bádání. Celá fyzika během války stála, tedy kromě té trošky, co se dělala v Los Alamos. A to nebyla ani tak fyzika jako spíše technika.

Zařízení určená původně pro nejrůznější výzkumné projekty, byla teď montována do nové aparatury, s níž se chtěli pokusit separovat izotopy uranu. I já jsem kvůli tomu přerušil vlastní práci, i když jsem si po čase vzal šest týdnů dovolené a dokončil dizertaci. Těsně před odjezdem do Los Alamos se mi podařilo doktorát obhájit. Takže jsem nebyl zase taková nula, jak jsem vám původně namlouval.

Veškeré výše popsané činnosti vyžadovaly provádění celé řady výpočtů. Počítače alespoň trochu podobné těm, které se používají dnes byly v těch časech ještě hodně vzdálené. Vývojový tým měl k dispozici mechanické kalkulačky značky Merchant Ty samozřejmě nevyhnutelně trpěly mechanickými poruchami. Zpočátku se porouchané kalkulačky odesílaly k výrobci k opravě, ale vzhledem k extrémnímu pracovnímu nasazení se to časem začalo jevit jako ztráta času a vědci si začali některé menší poruchy opravovat sami.

Toto období pro něj bylo náročné, jak pracovně, tak osobně. Jeho první žena již dlouhou dobu trpěla tuberkulozou a posléze na tuto chorobu zemřela.

Po válce pokračoval v práci. Hodně cestoval, mimo jiné prožil rok v Brazílii, hrál na bubny, maloval, zabýval se i luštěním šifer. V roce 1965 mu byla spolu se dvěma dalšími fyziky udělena Nobelova cena. Rád přednášel, kladl důraz na to, aby žáci jím vysvětlovaná témata pochopili. Neměl rád pasivní memorování.

Celkově můžu knihu znovu jen doporučit. Je to velmi živé čtení. Autor si uměl užívat života. A na knize je to znát. Takže se určitě nebudete nudit, i když nejste odborníkem na fyziku. Pokud máte mezi známými někoho kdo pracuje jako učitel, měl by si tuto knížku přečíst o to více.

Zdroje:

Zpět