Výňatek z poslední knihy vědce.
30. ledna představí nakladatelství Bombora v designovém hotelu StandART nejnovější knihu Stephena Hawkinga, Krátké odpovědi na velké otázky. Kniha se stala světovým bestsellerem. V něm vědec odpověděl na 10 nejdůležitějších, podle jeho názoru, otázek: o Bohu, životě, budoucnosti a umělé inteligenci. Snob publikuje jednu z kapitol.
Fyzik Stephen Hawking v nulové gravitaci.
V lednu 2018 Bulletin atomových vědců, založený skupinou fyziků zapojených do projektu Manhattan za účelem vytvoření první atomové zbraně, přestavil ruku doomsdayových hodin a ukázal nevyhnutelnost katastrofy, vojenské nebo ekologické, která ohrožuje Zemi, za dvě minuty až půlnoci.
Tyto hodinky mají zvláštní historii. Byly vypuštěny v roce 1947, jen začátek atomového věku. Robert Oppenheimer, vědecký ředitel projektu Manhattan, později hovořil o explozi první atomové bomby v červenci 1945: „Uvědomili jsme si, že svět nikdy nebude stejný. Někdo se zasmál, někdo plakal. Většina z nich mlčela. Připomněl mi řádek z indického textu Bhagavadgity: „Já jsem smrt, ničitel světů“.
V roce 1947 naznačila ruka sedm minut až půlnoci. Nyní je blíže k Doomsday než kdykoli předtím, kromě počátků padesátých let, kdy byla uvolněna studená válka. Hodiny a pohyb ruky jsou samozřejmě čistě symbolické, ale rád bych zdůraznil, že takové alarmující varování od vědců, které bylo částečně podporováno volbou Donalda Trumpa, by se mělo brát vážně. Tyto hodiny a samotná myšlenka, že čas věnovaný lidstvu dochází, nebo dokonce dochází, že je to realita nebo alarmismus? Varují včas nebo marně?
Osobně mě velmi zajímá načasování. Za prvé, moje kniha, která se stala bestsellerem a hlavním důvodem mé popularity mimo vědeckou komunitu, se jmenovala Stručná historie času. Někdo by si dokonce mohl myslet, že jsem byl odborníkem na čas, ačkoli, samozřejmě, v těchto dnech, být odborníkem pravděpodobně není nejlepší věc. Zadruhé, jako někdo, komu bylo v jednadvaceti letech řečeno, že musí žít pět let, ale který měl v roce 2018 za sebou sedmdesát šest let, jsem odborníkem na čas v jiném, mnohem osobnějším smyslu. Velmi horlivě a úzkostně cítím plynutí času a většina mého života žila s pocitem, že čas, který mi byl, jak se říká, byl vypůjčen.
Nepamatuji si období, kdy byl svět politicky nestabilnější než nyní. Obrovské množství lidí, v ekonomickém a sociálním smyslu, se cítí nevynecháno. Výsledkem je, že se obracejí k populistickým nebo přinejmenším populárním politikům s omezenými zkušenostmi ve vládě, jejichž schopnost činit informovaná rozhodnutí v době krize je třeba ještě otestovat. Z toho vyplývá, že ruka Doomsdayových hodin musí být posunuta blíže ke kritickému bodu, vzhledem k tomu, že akce nezodpovědných nebo zákeřných sil tlačí postup Armageddon.
Propagační video:
Planeta je nyní v nebezpečí v tolika oblastech, že je pro mě těžké zůstat pozitivní. Nebezpečí jsou příliš velká a příliš mnoho.
Zaprvé, pro nás je Země příliš malá. Naše fyzické zdroje se vyčerpávají alarmujícím tempem. Dali jsme planetě katastrofální dar změny klimatu. Rostoucí teploty, zmenšující se polární ledové čepice, odlesňování, přelidnění, nemoc, válka, hlad, nedostatek pitné vody a prudký pokles živočišných druhů jsou řešitelné, ale stále nevyřešené problémy.
Každý z nás přispívá ke globálnímu oteplování. Chceme používat auta, cestovat, zlepšovat životní úroveň. Problém je, že když lidé pochopí, co se děje, může být příliš pozdě. Protože jsme na pokraji druhého jaderného věku a žijeme v období bezprecedentní změny klimatu, vědci mají zvláštní odpovědnost: znovu informovat veřejnost a politické vůdce o nebezpečích, která čekají na lidstvo. Jako vědci chápeme nebezpečí jaderných zbraní a jejich ničivé účinky a vidíme, že dopad lidské činnosti a technologie na klimatický systém vede k nenapravitelným změnám v životě na Zemi. Jako občané světa si uvědomujeme svou povinnost sdílet své znalosti a upozorňovat společnost na zbytečná rizika, kterým denně čelíme. Předpokládáme obrovské nebezpečí, pokud vlády a společnosti nepřijmou okamžitá opatření k odstranění jaderných zbraní a zabránění dalším změnám klimatu.
Zároveň mnozí ze stejných politiků popírají realitu člověkem způsobené změny klimatu nebo alespoň lidskou schopnost zvrátit tyto změny. Svět je však nyní na pokraji řady ekologických krizí. Existují obavy, že globální oteplování by se mohlo stát spontánním, ne-li již tak. Tání arktického a antarktického ledu snižuje množství sluneční energie odrážející se do vesmíru, čímž dále přispívá k vyšším teplotám. Změna klimatu by mohla zničit amazonské a jiné deštné pralesy, čímž by se odstranil jeden způsob, jak odstranit oxid uhličitý z atmosféry. Rostoucí teploty v oceánech by mohly podnítit další emise velkého množství oxidu uhličitého. Oba tyto jevy zvýší skleníkový efekt, který zintenzivní globální oteplování. Výsledkem bude, že naše klima se bude podobat klimatu venušské: netolerovatelné teplo s kyselinou sírovou prší při teplotě 460 stupňů Celsia. Existence lidstva se stane nemožnou. Musíme překročit Kjótský protokol, mezinárodní dohodu z roku 1997, a okamžitě začít snižovat emise uhlíku. Máme technologii. Chybí pouze politická vůle.
Obal knihy. Vydavatel * Bombora *.
Můžeme být nevědomí, můžeme jednat bezmyšlenkovitě. V historii došlo k podobným krizím, ale obvykle existovaly vždy nerozvinutá místa, která mohla být kolonizována. V roce 1492 Columbus objevil Nový svět, ale nemáme nový Nový svět. Utopie není po ruce. Prostě nám chybí prostor a jediný způsob, jak pro nás, je do nových světů.
Vesmír je kruté místo. Hvězdy pohlcují planety, supernovy emitují smrtící záření do vesmíru, černé díry se srazí, asteroidy spěchají desítky kilometrů za sekundu. Všechny tyto jevy samozřejmě nečiní prostor zvlášť atraktivním místem, ale jsou důvodem, proč bychom měli jít do vesmíru a ne sedět. Neexistuje způsob, jak se můžeme chránit před kolizí s asteroidem. K poslední velké kolizi došlo asi před 66 miliony let. To je věřil být příčina zániku dinosaurs. To se může stát znovu. Toto není sci-fi; to je zaručeno fyzickými zákony a teorií pravděpodobnosti.
Jaderná válka je dodnes největší hrozbou pro lidstvo. Trochu jsme na toto nebezpečí zapomněli. Rusko a Spojené státy již nejsou tak ochotné stisknout tlačítko, ale není vyloučena nehoda nebo akce teroristů schopných zachytit atomovou bombu. Riziko se zvyšuje, jak nové země získávají přístup k jaderným zbraním. I po skončení studené války jsou zásoby jaderných zbraní dostatečné k tomu, abychom nás několikrát zničili, a nové jaderné mocnosti zvyšují nestabilitu. V průběhu času může jaderná hrozba ustupovat, ale objeví se další, a my musíme zůstat v pohotovosti.
Tak či onak si myslím, že v příštích tisíc letech může jaderná konfrontace nebo ekologická katastrofa způsobit, že bude naše planeta nepoužitelná. V geologickém časovém měřítku se to stane v mrknutí oka. Ale doufám a věřím, že do té doby naše vynalézavá rasa najde způsob, jak vyklouznout z tvrdých hranic Země a tím přežít katastrofu. To se samozřejmě u miliónů jiných druhů žijících na planetě ukáže jako nemožné a jejich smrt zůstane naším svědomím.
Myslím, že se chováme s bezohlednou lhostejností k naší budoucnosti na planetě Zemi. V tuto chvíli nemáme kam jít, ale z dlouhodobého hlediska by lidstvo nemělo uchovávat všechna vejce v jednom košíku nebo na jedné planetě. Skutečně doufám, že košík nevrhneme, než přijdeme na to, jak uniknout ze Země. Jsme vědci od přírody. Jsme poháněni zvědavostí. To je jedinečná lidská kvalita. Tato nezkrotná zvědavost tlačila vědce, aby dokázali, že Země není plochá; stejný instinkt nás nasměruje ke hvězdám rychlostí myšlení a požadavků, které tam vlastně létáme. A když děláme velké úspěchy, jako je přistání na Měsíci, povznášíme lidstvo, sjednocujeme národy a národy, ohlašujeme nové objevy a vytváříme nové technologie. Opuštění Země bude vyžadovat společné globální úsilí. Toho se bude muset účastnit každý. Je třeba připomenout potěšení, které nás uchopilo v 60. letech, kdy začaly první kosmické lety. Nové technologie jsou na dosah. Je čas prozkoumat sluneční soustavu. Průzkum vesmíru je možná naše jediná šance na útěk ze sebe. Jsem přesvědčen, že lidstvo musí opustit Zemi. Pokud zůstaneme, riskujeme, že zmizí.
***
Jak by mohla vypadat budoucnost nad moje naděje na průzkum vesmíru a jak nám v tom může věda pomoci? Nejoblíbenější verze vědy budoucnosti jsou uvedeny v sci-fi seriálech, jako je Star Trek. Producenti mě dokonce přesvědčili, abych v tom hrál, i když to pro ně nebylo obtížné.
Můj vzhled byl docela zábavný, ale zmínil jsem se o tom vážně. Téměř všechna zobrazení budoucnosti od doby H. G. Wellse do dnešního dne byly v zásadě statické. Představují společnost, která je v mnoha ohledech daleko před námi ve vědě, technologii a politické struktuře (ta druhá možná není tak obtížná). Od té doby muselo dojít k velkým změnám s odpovídajícími konflikty a neúspěchy. Ale ve chvíli, kdy jsme ukázáni, se věda, technologie a organizace společnosti objevují na úrovni téměř úplné dokonalosti.
Pochybuji o tomto obrázku a přemýšlím, jestli se nám podaří dosáhnout konečného stabilního stavu vědy a techniky. V posledních 10 000 letech, po skončení doby ledové, se lidstvo nikdy nenacházelo v neustálém stavu vědy a techniky. Po pádu římské říše došlo k několika ústupům. Populace planety se však neustále zvyšuje, s výjimkou některých narušení během období epidemií, jako je Černá smrt, a to naznačuje míru naší technologické schopnosti udržovat život a poskytovat si jídlo. Za posledních 200 let se růst zrychlil někdy exponenciálně - světová populace se zvýšila z 1 miliardy na 7,6. Dalším příznakem nedávného technologického vývoje je zvýšení spotřeby elektřiny nebo počet vědeckých publikací. Také vykazují téměř exponenciální růst. Ve skutečnosti jsou nyní naše očekávání tak vysoká, že někteří mají pocit, že je politici a vědci podvádějí, protože jsme dosud nedosáhli utopické vize budoucnosti. Například ve filmu „Vesmírná odysea z roku 2001“ukázali, že v tuto chvíli bychom již měli mít základnu na Měsíci a měli bychom dělat s posádkou kosmické lety do Jupiteru s mocí a hlavním.
Nic nenasvědčuje tomu, že by se vědecký a technologický pokrok mohl v budoucnu dramaticky zpomalit. Alespoň na dalších tři sta padesát let, které nás oddělují od událostí Star Treku. Současná míra růstu v novém tisíciletí však nemůže zůstat konstantní. Do roku 2600 bude světová populace muset stát bok po boku a planeta bude žhnout červeně od spotřeby elektřiny. Pokud umístíte všechny nové publikované knihy v řadě, pak při současném tempu tisku, budete se muset pohybovat rychlostí 15 kilometrů za hodinu, abyste drželi krok s růstem řádku. Samozřejmě do roku 2600 se nové beletrie a vědecké práce objeví spíše v elektronické podobě než jako hmatatelné knihy a časopisy. Pokud však exponenciální růst pokračuje,v mé oblasti teoretické fyziky bude deset článků za sekundu, nikdo nebude mít čas si je přečíst.
Je zřejmé, že tento exponenciální růst nemůže pokračovat donekonečna. Co se bude dít? Existuje možnost, že se jednoduše zničíme v důsledku nějaké katastrofy, jako je jaderná válka. I když se sami zcela nezničíme, je možné, že se ponoříme do stavu divokosti a barbarství, jako v úvodní scéně „Terminátora“.
Jak se bude věda a technologie rozvíjet v příštím tisíciletí? Otázka je složitá. Ale dovolte mi být odvážný a nabídnout vaši vizi pro budoucnost. Mám několik šancí, že budu vizionářem na příštích stovky let, ale dál - jen divoké fantazie.
Naše moderní vědecké porozumění vzniklo v době, kdy se v Severní Americe objevily první evropské osídlení, a do konce 19. století se zdá, že jsme dosáhli úplného pochopení struktury vesmíru v rámci tzv. Klasických zákonů. Jak však víte, pozorování provedená ve dvacátém století ukázala, že energie je distribuována v jednotlivých částech, které se nazývají quanta. Max Planck a další začali vytvářet teorii zvanou kvantová mechanika. Představuje zcela odlišný obraz reality, ve kterém objekty nemají jednu jedinečnou historii, ale mnoho příběhů, z nichž každý má svůj vlastní stupeň pravděpodobnosti. Při pohledu na jednotlivé částice by jejich pravděpodobné historie měly zahrnovat trajektorie, které se mohou pohybovat rychleji rychleji než světlo, a trajektorie, které sahají zpět do minulosti. Navíc trajektorie, které sahají zpět do minulosti, nejsou někteří ďáblové, kteří se vejdou na špičku jehly. Mají skutečný, měřitelný dopad. I to, co považujeme za prázdný prostor, je plné částic pohybujících se v uzavřených smyčkách prostoru a času. To znamená, že na jedné straně smyčky se pohybují vpřed v čase a na druhé v opačném směru.
Obtížnost spočívá v tom, že existuje nekonečný počet bodů v prostoru a čase, a proto nekonečný počet možných uzavřených smyček částic. A nekonečný počet uzavřených smyček částic musí mít nekonečné množství energie a složit prostor a čas do jednoho bodu. Ani sci-fi si nedokáže představit takovou bizarní situaci. Studium takové nekonečné energie vyžaduje skutečně kreativní přístup a většina práce v teoretické fyzice za posledních dvacet let byla věnována hledání teorie, ve které je zcela zrušeno nekonečné množství uzavřených smyček v prostoru a čase. Teprve pak můžeme kombinovat kvantovou teorii s Einsteinovou obecnou teorií relativity a získat úplnou teorii základních zákonů vesmíru.
Jaká je pravděpodobnost, že vytvoříme takovou obecnou teorii v příštím tisíciletí? Řekl bych, že je docela vysoká, ale jsem nenapravitelný optimista. V roce 1980 jsem řekl, že existuje padesát padesát šancí, že v příštích dvaceti letech vytvoříme sjednocenou teorii všeho. V průběhu let jsme dosáhli významného pokroku, ale zdá se, že vše není ani z jediné teorie. Zůstane Svatý grál fyziky nepolapitelný? Myslím, že ne.
Na začátku dvacátého století jsme měli představu o procesech probíhajících v přírodě, na úrovni měřítka klasické fyziky, jejichž minimální hodnoty jsou stotiny milimetru. Práce na atomové fyzice v prvních třiceti letech dvacátého století nás přivedla blíže k pochopení procesů v měřítku až jedné miliontiny milimetru. Výzkum v oblasti jaderné fyziky a vysokoenergetické fyziky nás přivedl blíže k vzdálenostem již měřeným v miliardinách. Zdálo se, že bychom mohli jít dále a dále, abychom detekovali struktury menších a menších velikostí. Tento proces má však limit, jako ruská hnízdící panenka. Postupně se dostanete na nejmenší panenku, kterou již nelze rozebrat. Ve fyzice se takové nejmenší kukátko nazývá Planckova délka a je přibližně 1,6 × 10–35 m nebo milimetr,děleno 100 000 miliardami miliard miliard. Nejsme připraveni postavit urychlovač částic, který by mohl měřit takové malé vzdálenosti. Svou velikostí by měla být větší než sluneční soustava a je nepravděpodobné, že by její vytvoření bylo realistické vzhledem k současné finanční situaci. Důsledky našich teorií však lze ověřit pomocí skromnějších nástrojů.
Žádná laboratoř nemůže empiricky měřit délku Planck, i když můžeme studovat Velký třesk, abychom získali experimentální údaje o energetických hladinách a vzdálenostech na stupnicích, které nejsou k dispozici na Zemi. Při vytváření úplné teorie všeho bychom se však měli spoléhat hlavně na krásu a důslednost matematiky.
Obrázek budoucnosti znázorněný ve Star Treku, ve kterém jsme na pokročilé, ale stacionární úrovni, se může ukázat jako spravedlivý z hlediska našich znalostí základních zákonů, kterými se řídí vesmír. Ale nemyslím si, že bychom někdy přestali v porozumění těmto zákonům. Obecná teorie nestanoví limity složitosti systémů, které jsme schopni vytvořit, a podle mého názoru budou nejdůležitější úspěchy příštího tisíciletí spojeny s touto složitostí.
***
Obecně se uznává, že nejsložitějším systémem, který máme, je lidské tělo. Zdá se, že život vznikl před 4 miliardami let v primárních oceánech, které pokrývají Zemi. Jak se to stalo, nevíme. Snad náhodné srážky atomů vedly ke vzniku makromolekul, které měly schopnost se samy reprodukovat a mohly se vybudovat do složitějších struktur. Víme však, že před 3,5 miliardami let se objevila extrémně složitá molekula, DNA, základ života na Zemi. Jeho struktura vypadá jako dvojitá spirála a poněkud připomíná točité schodiště. DNA byla objevena v roce 1953 Francisem Crickem a Jamesem Watsonem z Cavendish Laboratory v Cambridge. Čáry této dvojité spirály jsou spojeny páry dusíkatých bází, jako schody točitého schodiště. Jsou čtyři: cytosin, guanin, adenin a tymin. Objednat,ve kterém různé dusíkaté báze, nebo spíše nukleotidy, seřadily na tomto točitém schodišti, je genetická informace, která umožňuje molekule DNA reprodukovat a budovat organismus kolem sebe. Když buňka vytvoří kopie DNA, mohou se vyskytnout náhodné chyby v pořadí nukleotidů podél šroubovice. Ve většině případů chyby kopírování způsobí, že se DNA nemůže replikovat sama. Takové genetické chyby, nebo, jak se také říká, mutace, jsou odsouzeny k smrti. V některých případech však chyby nebo mutace zvyšují šance DNA na přežití a reprodukci. Informace obsažené v nukleotidové sekvenci se postupně zvyšují a stávají se složitějšími. Přirozený výběr mutací poprvé hovořil o dalším Cambridgeově vědci Charlesi Darwinovi v roce 1858, ale neznal mechanismus za tím.
Protože biologická evoluce je v zásadě náhodná procházka v prostoru genetických možností, dochází k ní velmi pomalu. Složitost nebo počet bitů informací kódovaných v DNA je zhruba určen počtem nukleotidů v molekule. Každý kousek informace může být reprezentován jako odpověď ano-ne.
V prvních 2 miliardách let činila míra nárůstu složitosti asi sto informací za každých sto let. V posledních několika milionech let však tempo narostlo na jeden úder za rok. Nyní jsme na vrcholu nové éry. Máme příležitost zvýšit složitost DNA a překonat pomalost procesu biologického vývoje. Během posledních 10 000 let prošlo lidské tělo relativně malými změnami. Je však možné, že v příštím tisíciletí budeme mít příležitost ji úplně proměnit. Mnozí samozřejmě říkají, že genetické inženýrství pro člověka by mělo být zakázáno. Ale pochybuji, že tomu lze zabránit. Z ekonomických důvodů budou genetické experimenty prováděny na rostlinách a zvířatech a někdo bude určitě chtít experimentovat na lidech. Pokud nemáme totalitní světový řád, někdo někde vytvoří vylepšeného člověka.
Vytvoření dokonalých lidí samozřejmě způsobí vážné sociální a politické problémy ve vztahu k nedokonalým. Trvám na tom, že lidské genetické inženýrství je dobré. Jen říkám, že v příštím tisíciletí se to může stát skutečností, ať se nám to líbí nebo ne. Proto nevěřím sci-fi, jako je Star Trek, kde se lidé za tři sta padesát let stěží mění. Myslím, že složitost člověka a jeho DNA poroste poměrně rychle.
V jistém smyslu musí lidstvo zlepšit své mentální a fyzické schopnosti, pokud chce držet krok s rostoucí složitostí světa kolem něj a dělat věci, jako je cestování vesmírem. Složitost je třeba zvýšit, pokud chceme, aby biologické systémy předstihly elektronické systémy. Počítače mají právě teď výhodu rychlosti, ale nevykazují žádné známky inteligence. To není překvapivé, protože naše současné počítače jsou jednodušší než mozek žížaly, druh, který nemá vynikající intelektuální schopnosti. Počítače však obecně dodržují Mooreův zákon, který uvádí, že výkon procesoru se zdvojnásobuje každých osmnáct měsíců. Toto je jeden příklad exponenciálního růstu, který nemůže pokračovat donekonečna. Ve skutečnosti se již začíná zpomalovat. Avšak vysoká míra zlepšení bude s největší pravděpodobností pokračovat, dokud se složitost počítače nepřiblíží ke složitosti lidského mozku. Říká se, že počítače se nikdy nestanou skutečně inteligentními, bez ohledu na to, jak složité jsou. Ale zdá se mi, že pokud je lidská mysl poskytována činností velmi složitých chemických molekul, pak neméně složité elektronické obvody mohou přispět k tomu, že počítače se budou chovat neméně inteligentně. A pokud se stanou inteligentními, je možné, že vytvoří nové počítače - ještě složitější a s vysokou intelektuální schopností.počítače se nikdy nestanou skutečně inteligentními, bez ohledu na to, jak složité mohou být. Ale zdá se mi, že pokud je lidská mysl poskytována činností velmi složitých chemických molekul, pak neméně složité elektronické obvody mohou přispět k tomu, že počítače se budou chovat neméně inteligentně. A pokud se stanou inteligentními, je možné, že vytvoří nové počítače - ještě složitější a s vysokou intelektuální schopností.počítače se nikdy nestanou skutečně inteligentními, bez ohledu na to, jak složité mohou být. Ale zdá se mi, že pokud je lidská mysl poskytována činností velmi složitých chemických molekul, pak neméně složité elektronické obvody mohou přispět k tomu, že počítače se budou chovat neméně inteligentně. A pokud se stanou inteligentními, je možné, že vytvoří nové počítače - ještě složitější a s vysokou intelektuální schopností.že budou vytvořeny nové počítače - ještě složitější a s vysokou intelektuální schopností.že budou vytvořeny nové počítače - ještě složitější a s vysokou intelektuální schopností.
Proto nevěřím v sci-fi obraz rozvinuté, ale stacionární budoucnosti. Očekávám zrychlené zvýšení složitosti - v biologických i elektronických říších. Je nepravděpodobné, že se v příštích stech letech stane něco znatelného, o čemž máme víceméně jasnou představu. Ale na konci milénia, pokud přežijeme, by změny měly být zásadní.
Lincoln Steffens jednou řekl: „Viděl jsem budoucnost a funguje to.“Ve skutečnosti mluvil o Sovětském svazu, který, jak víte, nefungoval velmi dobře. Přesto si myslím, že současný světový řád má budoucnost, ale bude vypadat úplně jinak.