Registrovat
Přihlášení
nebo
Ztracené heslo?
Na úvodní stránku Na úvodní stránku
Československá bibliografická databáze
Registrovat

Geniální omyly - Od Darwina k Einsteinovi

90%
5 2
Hodnotit lze až po přihlášení
Zavřít Chcete knihu okomentovat, hodnotit či ji uložit do svého knižního seznamu? Začnete zde

Geniální omyly - Od Darwina k Einsteinovi

Podtitul: Kolosální chyby největších vědců, kteří změnili naše chápání života a vesmíru


Autor:

Poprvé vydáno celosvětově: 2014

Nejnovější vydání:
CPress - 2014
ISBN: 978-80-264-0289-3
Počet stránek: 360
Sdílet
  Facebook   Twitter   Zobrazit adresu   Poslat e-mailem
Kde kniha žije?
v oblíbených 0x v oblíbených
v přečtených 1x v přečtených
v knihovně 0x v knihovně
k přečtení 9x k přečtení
právě čte 0x právě čte
si přeje 0x si přeje
Skrýt  

Všechny obaly

Skrýt  

Všechna vydání knihy

Nakladatelství (rok) ISBN Počet stránek Poznámka
CPress (2014) 978-80-264-0289-3 360

Každý z nás dělá chyby, nikdo není dokonalý. Dokonce ani někteří z největších géniů našich dějin, jak nám vypráví Mario Livio v tomto úžasném a čtivém příběhu o vědeckých chybách a průlomech. Charles Darwin, William Thomson (lord Kelvin), Linus Pauling, Fred Hoyle a Albert Einstein – těchto pět vědců rozšířilo naše znalosti o životě na Zemi, o evoluci Země samé a o evoluci vesmíru, navzdory anebo právě díky jejich chybám. Každý z nich zásadně ovlivnil svůj obor - ale každý z nich také někdy hrubě klopýtl. (Založil/a: TeJoUsHeK)

(více)  
Mario Livio Mario Livio
*??.??.1945

Další díla
Zobrazit další díla autora  

Komentáře



Nové komentáře můžete vkládat po přihlášení | Nemáte zde účet? - Rychlá registrace

dollyk
100% 100% 100% 100% 100%
  21. 11. 2016, 23:30
Omyl první – Darwin a evoluce
Darwin přišel na teorii o původu druhů, tedy na teorii o přirozeném výběru díky svému pozorování a cestování. Teorie se opírala o tři základní pilíře. První – podstata samotné evoluce – vše se vyvinulo postupně a rozhodně nic nebylo stvořeno jako hotoví tvorové
Druhá je gradualismus – vše se vyvíjí k rozmanitosti a díky stále lepší adaptaci na okolí dochází ke specializaci organismů
Třetí je pojem společného předka, prototypu, který je na počátku evolučního stromu veškerého života.
Přirozený výběr – v populaci se vyskytují mutace, jejichž nositeli jsou jedinci. Pokud je tato mutace pozitivní, pak pomůže svému nositeli lehčeji zplodit potomstvo a onu mutaci genu jim předat. (Zde bude jádro Darwinovy chyby). Tak se organismy vyvíjí a adaptují na své přirozené a měnící se prostředí, specializují se a generaci od generace se odlišují od svých předků.
Darwin se domníval, že ona dědičnost se děje na principu míšení, tzv. Směsné dědičnosti. Neuvědomil si, že tento princip v důsledku vede k tomu, že původní mutace se křížením s nemutovanými jedinci v populaci rozředí. Tím pádem by se děl pravý opak než uvedl, systém by mutace vstřebal a zmenšil na úroveň, která by v adaptaci nehrála roli = potvrzovalo by to paradoxně teorii kreativismu, který se tímto dostává do rovnováhy, v které byl stvořen.
Tuto chybu mu omlátili o hlavu a pramenily z ní hlavní argumenty proti přirozenému výběru. Darwin se to snažil napravit a skutečně se přiblížil principům genetiky, které objevil J. G. Mendel křížením hrachu. Mendelovu práci asi neznal, a pokud ano, nedokázal si uvědomit její potenciál ve stvrzení jeho teorie.
Sám Mendel Darwina četl, i když až deset let po svých pokusech (měl vydání z roku 1863), ale nikdy z toho nevznikla explicitní formulace, která by napravila Darwinovu chybu. (Možná proto, že Darwinova teorie byla církví odmítána a Mendel byl kněz a opat nebo tak něco – zjistit. Mendel své výzkumy zveřejnil v roce 1865, ale upadl v zapomnění. Objeven byl až po roce 1900. Pak byly na jeho základech vytvořeny zákony genetiky, které přesně splňovaly principy, které Darwin popsal v Původu druhů.
Genetika funguje tak, že mutace se nerozmělní, ale stane se součástí genetického kódu potomka. A mutace se v jeho životě projevit mohou nebo nemusí, ale latentně v DNA zůstávají. Časem se rozšíří a začnou i projevovat ve větší míře, tak se populace změní a mutaci v sobě přijme. Pokud je to tedy mutace žádoucí a nějak je zvýhodňuje, dovolí jim přežít a adaptovat se, tedy oddělit se od hlavní větve a vytvořit nový nebo adaptovaný druh.
Až když bylo toto potvrzeno, měl Přirozený výběr opravdu vyhráno.
Omyl druhý - Kelvin a stáří Země
Lord Kelvin vypočítal stáří Země z měření teplot v různých hloubkách. Jeho matematika byla bezchybná, ale vycházel ze špatných předpokladů toho, jak se teplo šíří, protože jeho vysvětlení bylo jen jedním z možných. Odhadl věk Země na nějakých 100 milionů let, max. 400. Byla to uznávaná kapacita a navíc nějak takto spočítal i stáří Slunce (vycházel z toho, že gravitační smršťování vyzařuje teplo – ostatně z toho vycházel i při výpočtu stáří planety). Dal tím do rukou argument jak odpůrcům Darwinovy teorie, protože tak krátký čas nebyl pro jeho model evoluce dostačující, tak i zbraň k odmítání geologických výzkumů, které ukazovali, že Země je stará až miliardy let.
Darwin neměl proti tomuto argument, každý Kelvinovým schopnostem věřil.
Kelvinova chyba byla v tom, že se nezamyslel nad ostatními možnými procesy, které mohou probíhat v zemském jádru a tím významně změnit vstupní parametry k jeho výpočtům. Jeho žák John Perry však vymyslel jiný systém proudění energií, který byl stejně možný jako ten Kelvinův a tím dokázal, že to může být i jinak.
Kelvin byl ale tvrdohlavý a odmítal svou chybu uznat. Navíc tu bylo stáří Slunce, které jeho výpočty potvrzovalo, přece nemohla být Země bez Slunce, nebo alespoň na ní nemohl být život, který geologové potvrzovali.
Perry měl ale pravdu. Jeho princip konvektivity – asi nějaké proudění tepla roztavenou hmotou, které neubývá se vzdáleností od jádra, ale kumuluje se pod zemskou kůrou jako pod pokličkou (místa, kde KELVIN MĚŘIL A ZÍSKÁVAL VSTUPNÍ DATA PRO SVÉ VÝPOČTY, byla už odizolovanější a únik tepla byl jiný než pod kůrou)
S objevením radioaktivity a jaderné fůze ve hvězdách daly za pravdu Perrymu a Zem opravdu rapidně zestárla tak, jak to vycházelo geologům i Darwinovi.
Omyl třetí – DNA a Pauling
Linus Pauling objevil alfa helix = trojrozměrný strukturální model proteinu. To byl první krok k rozluštění struktury DNA. To, že se skládá ze tří takových helixů a je uprostřed něčím spojen, se svět dozvěděl asi po dvou letech. Přišel s tím Pauling. Byl z Caltechu v Kalifornii. V Británii na modelu DNA pracovali WATSON A Crick. Došli k tomu, že šroubovici proteinů DNA drží pohromadě fosfáty, ale jejich model byl nedokonalý a ústav jim další práci na něm zakázal.
Pauling nijak nevěřil, že helixy jsou nositeli dědičnosti, tedy že je DNA (deoxyribonukleová kyselina) zodpovědná za dědičnost. Tuto funkci přiřazoval jiným molekulám v buňce. Nicméně se Pauling zaměřil také na to, jak by mohla být případná DNA uspořádána.
Jeho problémem byly špatné fotky z mikroskopů pořizované jako rentgeny. Nakonec přišel na to, že v případě DNA musí jít o trojšroubovici proteinových helixů. Jako to, co je drží pohromadě, určil také fosfáty a I když neměl jasné, jak budou uspořádány, aby se doprostřed šroubovice vešly, publikoval o tom článek.
Jeho konkurenti Watson a Crick ale věděli, kde udělal chybu. - Kyselina, kterou DNA je, musí vykazovat kyselost, ale Paulingův model nebyl kyselinou. Byla to školácká chyba, za kterou stál asi hlavně Paulingův spěch, že to přehlédl. Chemicky byla Paulingova struktura nesmysl.(Celý článek napsal po krátkém výzkumu – ani ne měsíc - , protože měl pocit, že něco objevil.) Ušil to horkou jehlou a z jedné vody na čisto, navíc měl k dispozici jen špatné snímky, o kterých nevěděl, že je musí trochu odlišně interpretovat z důvodu okolností jejich pořízení, tedy přípravy materiálu ke snímkování.
Už před lety vyjádřil názor, že pro replikaci jsou potřené dvě šroubovice, aby byl zachován jím postulovaný princip komplementarity, ale na to při vytváření trojšroubovice zapomněl. Šroubovice by musela být dvoujšroubovicí, jestli měla komplementaritu dodržet a být zodpovědná za dědičnost. Právě proto, že nevěřil v DNA jako nositele dědičnosti, možná si tenhle druhý kiks neuvědomil.
Po jeho blamáži, kterou si ale nijak nebral, protože zastával stanovisko, že se má publikovat vše, byť by to bylo špatně, protože vědě to může jen pomoci, a jeho jen ztrapnit, Watson a Crick opět získali povolení pracovat na DNA. Měli k dispozici fotku Franklinové, kde bylo jasně vidět chromozómové X složené ze dvou spirál vzájemně se ovíjejících kolem pomyslného středu. Dvojšroubovici nakonec jako DNA popsali oni.
Omyl čtvrtý – Hoyle a Velký třesk
Hoyle je tvůrce teorie, že prvky těžší než hélium, berilium a lithium vznikly ve hvězdách a díky jejich proměně na supernovy se dostaly do prostoru. Gamow navrhl, že prvky vznikly všechny při velkém třesku v rozpínání počáteční singulatury. Hoyle ale výpočty a experimentálně dokázal, že se tak stalo v nitru velkých hvězd první a druhé generace. Jejich velikost zajistila dostatečný tlak a teplotu, která v hvězdách podobných slunci není. Hoyle byl docela pohodář a moc si svůj objev nebral. Ale vyšvihlo ho to mezi elitu. Díval se totiž na problém z kosmologického hlediska, což mu zajistilo úspěch. V roce 1948 spolupracoval na článku, který měl tak nějak glosovat nějaké téma. Vybral si kosmologii a v článku byly rozebrány možné počátky nebo stavy vesmíru. Byla tam také vypracována teorie ustáleného stavu vesmíru. Nebo její počátky. Gold, Bondi a Hoyle článek psaly.
Teorie USV se snaží skloubit pozorované rozpínání vesmíru s představou ustáleného stavu vesmíru, jinými slovy, snaží se rudý posuv popsat tak, aby z toho nutně nevyplývalo, že se vesmír rozpíná.
Nejprve, proč se vesmír rozpíná, jak to víme atd.
1929 E. Hubble měřil rudý spektrální posuv, který mu řekl, že galaxie se od nás vzdalují. (Dopplerův jev)
1927 Georges Edouard Lemaître objevil na základě Einsteinových vzorců Teorie relativity to, co se později stalo základem Hubblova zákonu, že rychlost vzdalování roste úměrně se vzdáleností.
Oba dva vycházely z výpočtů Vesto Slipera. Oba dva se spletly o skoro o jeden řád.
Hoyle tedy přišel s tím, že vesmír je ustálený – v jeho řeči to znamená, že je konstantně hustý. Při rozpínání z velkého třesku by docházelo ke zřeďování vesmíru. On tvrdil, že tento efekt je kompenzován novým tvořením hmoty v mezihvězdném prostoru. Odkud se vzala? To nevěděl, ale nikdo nevěděl ani to, kde se vzala hmota počátečního velkého třesku, takže argument, že vzniká z ničeho, padl, protože platil pro oba koncepty.
Teorii VT zastávali tedy Lemaître, Gamow a jiní. Hoyle, Gold a Bondi přišli s teorií USV.
Podle VT s pohledem do vesmíru vidíme do minulosti k počátku, tedy měli bychom vidět vesmír, který má jiný charakter, je mladší. Podle Hoylovy USV by měl být stále stejný, protože je věčný a nemá začátek ani konec, tedy ve vzdáleném vesmíru (také se samozřejmě díváme do minulosti vesmíru) bychom měli vidět totéž (struktury, uspořádání,…) jaké je kolem nás.
Ryle, který se snažil dokázat VT, začal sledovat radiové stopy nejvzdálenějších hvězd a galaxií, které nebylo možné vidět v nedokonale přibližujících dalekohledech. Zjistil, že čím menší signály, tím asi dále do vesmíru a také do minulosti, jsou četnější než silnější signály. Z toho odvodil, že dříve musel být vesmír hutnější a hustější, protože signály jsou četnější a ne tak rozptýlené.
Zastánci USV kontrovali tím, že zdroje slabých signálů se mohli mísit se silnými a tím došlo ke zkreslení ohledně jejich hustoty.
Bylo také zjištěno, že Ryleho analýza byla zkreslená a tedy neopodstatněná.
Hoyle se tou dobou zabýval objasněním vzniku prvků, tak se debaty moc neúčastnil. (1957)
Ryle svá pozorování zlepšil a zpřesnil počátkem 60. let.
1964 PENZIAS A WILSON (Bellovy telefonní laboratoře) učinily objev, který teorii USV nadobro pohřbil. Objevili reliktní záření – pozůstatek záření vyvolané velkým třeskem.
Hoyle však USV hájil až do 80. let. Nebyl ale moc úspěšný, nové a nové důkazy jen těžko popíral a vysvětloval teorií USV.
Hoyle tvrdohlavě hájil svou teorii a nebyl schopen přijmout důkazy o opaku. Jeho chybou byla právě tvrdohlavost. Byla to asi také Hoylova výzkumná metoda zastávat odlišná stanoviska než ostatní a podrobovat je zkoumání. Přirovnával vědecké poznání k lovu v pravěku. Musela jít celá tlupa a musela jít jedním směrem, ač byl třeba špatný. Kdyby se rozprchli každý jiným směrem, nikdy by nic neulovili, ale byli by asi uloveni. Tak I věda se musí ubírat jedním směrem a tzv. Slepé uličky, I kdyby byly nakonec správné, nemá věda jako celek (kmen) ráda. Hoyle razil právě názor, jenž byl v opozici většině. Do stáří byl o své pravdě přesvědčen. Jenže, jak uvidíme v příštím omylu, tak je nad slunce jasné, že se svým USV přestřelil.
Omyl pátý – Einstein a kosmologická konstanta
Když Einstein publikoval obecnou teorii relativity, která byla zaměřena na včlenění gravitace do speciální TR, jenž pojednávala o vztazích vztažných systémů a otázce času a prostoru, přišel ve svých rovnicích na to, že pokud existuje gravitace jako síla, která k sobě vše přitahuje, tak by vesmír musel jednoho dne skončit tak, že se zhroutí sám do sebe, jinými slovy, veškerá hmota se přitáhne k sobě a vznikne jedno jediné těleso. Protože však v roce 1915 – 17, kdy toto publikoval, nikdo ještě netušil nic o rozpínání vesmíru (Lemaître a Hubble až polovina 20. let), mělo se za to, že je vesmír velký asi jako Mléčná dráha, protože existence jiných galaxií nebyla prokázána (malé dalekohledy, galaxie považovány za mlhoviny uvnitř Ml. dráhy). V tak malém vesmíru nenapadlo Einsteina rozpínání, ale začal přemýšlet o odpudivé síle jako opositu ke gravitaci. Gravitace se vzdáleností klesá, odpudivá síla se vzdáleností roste a s blízkostí klesá.
Dnes je vzhledem k rozpínání vesmíru jasné, že Einsteinova kosmologická konstanta nevyjadřuje odpudivou sílu, ale právě rozpínání vesmíru, které znamená, že gravitace hmotu nesmrští k sobě.
Tuto svou konstantu přidal do svých rovnic právě takovou, aby nebyla patrná na malé vzdálenosti (například by to ovlivnilo jeho vysvětlení změny perihélia Merkuru), ale ve větším měřítku zajistila rovnováhu systému. Nestabilní rovnováhu systému, kdy sebemenší výchylka znamená převládnutí jedné ze sil. A jelikož gravitace je závislá na hmotě, která ji generuje, tedy je jí stabilní množství, je tento princip vlastně chybný. Každá sebemenší expanze musí vesmírné rozpínání urychlit vzhledem k tomu, že se vzdáleností roste její mocnost. Tedy už z toho důvodu nemůže kosmologický člen jako zachovatel rovnováhy fungovat. Muselo by se zároveň s expanzemi rodit tolik hmoty, že by se síly vzájemně vyrovnávaly (je to vlastně Hoylovo vysvětlení USV) a vesmír se udržel statický. KDYBY SI TOTO EINSTEIN UVĚDOMIL, jistě by přišel na to, že vesmír se rozpíná. V jeho době to ale byla myšlenka natolik bláznivá, že ani jeho geniální mozek s ní nepočítal. Musíme ale říci, že on to moc nepromýšlel. Bral konstantu, jak potřeboval.
Einstein tím také docílil toho, že vesmír nemá hranice, ale není nekonečný. Jako po kouli se v něm dá pohybovat stále stejným směrem, až se navrátíme do výchozího bodu.
Teď trochu připomeneme teorii relativity.
Einstein postuloval, že čas letí konstantní rychlostí a rychlost světla (elektromagnetického záření) se s rychlostí systému, v němž je pozorována nesčítá. Vždy bude měřena stejná. (Neplést s posuvem, tam na sebe naráží vlny světla a dochází k jejich frekvenčnímu posuvu, což ale nemá s rychlostí nic společného – Dopplerův jev.)
Jenže nebral v potaz gravitaci – ta se v speciální TR (JAKO V CELÉ Newtonovské fyzice) projevuje v celém kosmu hned = nešíří se rychlostí, ale zasáhne celý systém v jedinou chvíli. I gravitace má ale svou rychlost, jíž se šíří a ta je rovna rychlosti vln (Světla), to bylo pro Einsteina logické a proto se už od roku 1907 snažil o zabudování gravitace do své koncepce, což se mu povedlo až roku 1915 právě za pomoci kosmologického členu.
Že se šíří konečnou rychlostí ho napadlo, když si uvědomil, že člověk padající volným pádem vlastně vůbec žádnou gravitaci necítí. Musí tedy jít o vztažné systémy jako u SpTR a gravitace má svou rychlost šíření, jak by jinak mohla být všude kolem letícího, ale ne v letícím? Letící by přece měl také cítit tíhu, ale necítí.
Gravitace zakřivuje I světlo (Einsteinova předpověď potvrzena při zatmění slunce v roce 1919.
Einsteinova klíčová premisa byla: “To, co vnímáme jako gravitační sílu, je toliko manifestace faktu, že hmota a energie způsobují deformování časoprostoru.” str. 234
V roce 1932 společně s de Sitterrem publikoval článek, kde se kosmologického členu vzdal. Tím se de fakto vzdal statického vesmíru, protože bez členu bylo jasné, že se vesmír musí rozpínat. Reagoval tak na skutečnost, která byla pár let předtím dokázána pozorováním Lemaîtra a Hubbla I dalšími. Vesmír se tedy rozpíná a odpudivá síla vyjádřená Einsteinovou konstantou neexistuje.
To, že se u Einsteina jedná o jeho největší omyl, řekl Gamow, který byl velmi barvitým vypravěčem. Ve svém životopisu Moje světočára (posmrtně 1970)a v roce 1956 V ZÁŘIJOVÉM VYDÁNÍ SCIENTIFIC AMERICAN. Einstein ale tento obrat možná nikdy v souvislosti s KosmKonst nepoužil. Řekl to o svém doporučení americkému presidentovi vyrábět atomovou bombu pod hrozbou německého výzkumu. I Albert Folsing (Einsteinův životopis, který čtu) tvrdí, že Gamow to od něj skutečně slyšel za války. To je možná hloupost.
Einstein v dodatku své knihy Meaning of Relativity píše, že kosmologický člen vypustil z rovnic z důvodu logické ekonomie (Ockamova břitva). Docela dobře fungují I s ní, ale ona je tam jaksi navíc, tak šla pryč. Kdyby bylo rozpínání známo v době jejího vzniku, nikdy by ji do rovnic nezařadil, protože by to nebylo potřeba. Bral to prostě jako nutnost a když důvod pominul, vzdal se jí, tedy asi ji nebral jako svou největší chybu, ale jako nutnost, jejíž účel pominul.
Roku 1998 SE ALE KOSMOLOGICKÁ KONSTANTA VRÁTILA DO HRY.
Předtím se o ní zajímali I jiní, třeba sám Lemaître, který ji uvažoval použít do výpočtu většího stáří vesmíru (původní výsledky jeho I Hubbla ukazovaly, že vesmír je mladší než Slunce, což bylo samozřejmě chybou pozorování, ale to Lemaître tehdy ještě nemohl s jistotou říci, myslel, že by konstanta mohla v minulosti rozpínání zpomalovat (kvazi-statická fáze vesmíru) a tím stáří vesmíru oproti prvním odhadům uměle prodloužit.) Z podobného důvodu konstantu obhajoval I Arthur Eddington. Hoyle ji v trochu modifikovaném znění použil pro vysvětlení vznikání nové hmoty ve svém modelu USV (viz výše).
Rok 1998 – konstanta ožila v kvantové mechanice – pro prostor, který je vakuum, tedy neobsahuje hmotné částice, ale jen energii. Tato vytváří tlak ve vakuu, který je vlastně síla působící rozpínavě, tedy Einsteinova konstanta. (S tím přišel už Lemaître). Moc jsem to nepochopil, ale výpočty pro energii ve vakuu vycházejí naprosto nesmyslně. Konstanta je nutná pro správnou regulaci a výsledek, který dává smysl. (alespoň DOUFÁM, ŽE JE TO TAKTO)
Konečně tedy rok 1998 – dva týmy vědců zjistily, že rozpínání není konstantní, ale během posledních 6 miliard let stále narůstá. Podle tmavnutí supernov v galaxiích je rozpínání stále rychlejší.