Jerome Friedman exkluzivně: Objevovat je stále těžší

Jerome Friedman je jednou z největších celebrit světa fyziky. Objev kvarků, za který obdržel Nobelovu cenu, odstartoval novou éru této vědy. Začali jsme rozhovor otázkou, zda ho výsledky letošního udílení Nobelovy ceny za fyziku překvapily. Přestože Jerome Friedman kandidáty osobně nezná, o správnosti volby oceněných rozhodně nepochybuje. Neutrina a jejich izolace jsou podle něj nástrojem, který nám dává obrovský vhled do stavby vesmíru.

Proč jsou neutrina tak důležitá? V současnosti jde o jedno z nejžhavějších témat v částicové fyzice. 

Existuje pro to spousta technických důvodů a nejsem si jistý, že by je nefyzik dokázal pochytit. Ale pokusme se: Jednou z hlavních věcí je takzvané narušení CP symetrie (viz Slovníček – pozn. red.), což zjednodušeně řečeno vysvětluje, proč se částice a antičástice hmoty nechovají stejně. Nabízí se jistá možnost, že část této nesrovnalosti pochází z oblasti neutrin, ale zatím jsme to nedokázali potvrdit. To je jeden z těch složitějších aspektů.

Ale neutrina obecně tvoří neskutečně zajímavou složku částicové fyziky. Jde o druhý nejčastější typ částic v kosmu, přesto s ním sotva vcházejí do kontaktu. Třeba při styku se Zemí prostě proletí skrz, aniž by nějak reagovaly. Tím, že jsme je dokázali izolovat, jsme se dozvěděli něco o povaze hmotnosti. Neutrina jsou součástí většího obrazu vesmíru, a pokud jim nebudeme rozumět, nebudeme rozumět ani tomuto vesmíru.

Změní to nějakým způsobem standardní model?

To ne – ale výrazně ho to obohatí. Standardní model (viz Slovníček – pozn. red.) donedávna nepracoval s tím, že by měla neutrina hmotnost. Kvůli tomu ho však nemusíte fundamentálně měnit, jen k němu přidáte další kousek – i když extrémně důležitý. Neutrin totiž existuje několik typů a nyní víme, že se mohou proměňovat, což představuje nesmírně zajímavý fenomén. Během své cesty prostorem se prostě transformují.

Dala se taková schopnost proměny očekávat?

Ne v těch dávných dobách, kdy se nepředpokládalo, že by měla neutrina nějakou hmotnost. Vlastně celá idea, že mají hmotnost, přišla až v důsledku pozorování jejich proměn.

Říká se, že právě nyní je nejlepší čas v historii být fyzikem. Souhlasíte s tím?

Ano i ne. To se asi nedá jen tak zhodnotit. Ale řekněme to jinak – žijeme v úžasné době. Když jsem dělal fyziku aktivně, zhruba mezi lety 1950 a 2000, byl jsem u jednoho z největších skoků ve znalostech vesmíru. Šlo o dobu, kdy jsme vyvinuli standardní model. Byla to obrovsky silná etapa ve vývoji.

Jaké to je být součástí tak přelomové generace? Pocit být u toho…

Ano, byl jsem tam a bylo to úžasné. Ale nerad bych mluvil jen o sobě, protože ještě důležitější je skupina lidí, s nimiž jsem pracoval – bez dobrého týmu nedokážete nic. Společně jsme přišli na existenci kvarků a to následně vedlo k vytvoření kvantové mechaniky, což je důležitý pilíř standardního modelu. Kvarky se totiž objevují v každé interakci a díky tomu jsme odhalili i nový typ interakce, takzvanou kvantovou chromodynamiku – což znamená, že se kvarky chovají zcela odlišným způsobem, než jsme očekávali.

Dokázal byste odhadnout, jaké objevy nás čekají v příštích deseti nebo dvaceti letech?

Jediné věci, které si umím představit, jsou ty, které si představit neumím (směje se). To je moje odpověď, lepší ze mě nedostanete. Ale vážně: Je možné, že se podaří potvrdit supersymetrii (viz Slovníček – pozn. red.), což by bylo nesmírně vzrušující. A je možné, že objevíme nové dimenze. Možností existuje spousta.

Mnoho objevů v posledních dvaceti letech umožnila konstrukce velkých experimentálních laboratoří, jako je Velký hadronový urychlovač v CERN nebo japonský Super-Kamiokande lab. Bude trend významných objevů akcelerovat?

Ne, nemyslím. Naopak, objevy nových věcí se stávají stále těžšími a těžšími. Vždycky, když do pokusného zařízení pustíte víc energie, abyste dokázali částice rozložit na menší kousky, dostanete také mnohem víc nechtěných procesů, které se dějí simultánně. A je to jako hledat jehlu v kupce sena, jenomže pokaždé, když zvýšíte energii, zvětšíte také tu kupku. Jehla tam pořád někde je, ale její hledání je mnohem těžší. Když jsem s pokusy začínal já, nepředstavovalo takový problém věci najít, protože kolem nebylo tolik šumu – to, čemu se říká procesy v pozadí. Třeba kdysi ve Fermilabu objevili částici nazvanou top kvark. Šlo o obrovský úspěch. Ale teď? Teď je top kvark jen šumem v pozadí, který vám práci komplikuje.

Nicméně laboratoře dnes mají mnohem větší výpočetní sílu.

Ano, to mají. Ale nejde jen o sílu počítačů nutných k analýze. Jde o to rozeznat nový fenomén. Rozplést v té změti nový signál. Tak trochu k tomu potřebujete i intuici, něco vás musí nečekaně zaujmout.

Nakonec osobní otázka – existuje ještě něco, co jste za svou kariéru nedokázal, a rád byste si to splnil?

Všichni, kdo si myslí, že už stihli udělat všechno, co udělat měli, si lžou do kapsy. Na světě jsou spousty míst, jež jsem nenavštívil a která bych navštívit chtěl. Existují spousty lidí, které bych rád potkal, a spousty knih, jež jsem nečetl a chtěl bych si je přečíst. Chtěl bych slyšet každý kousek muziky, který kdy napsal Mozart. Mám doma obrovskou bednu se všemi jeho nahrávkami, a nemůžu se k nim pořád dostat. Zvlášť pokud si chci ještě někdy poslechnout nějaké jiné kusy od Bacha a Beethovena. Čili hlavní poučení o životě zní, že nikdy nemůžete zažít všechno. Prostě si musíte užívat to, co děláte, a nikdy nelitovat toho, co stihnout nedokážete.

Rozhovor vznikl díky laskavé podpoře společnosti Honeywell v rámci přednášky Jeroma Friedmana na Vysoké škole báňské v Ostravě.