Ačkoliv je Pavel Exner jedním z nejcitovanějších, nejuznávanějších ve světě a v jistém smyslu nejvýše postavených českých vědců, nepatří jeho jméno k těm, které se nám vybaví jako první při pomyšlení na český výzkum. Možná je to zčásti jeho oborem – profesor Exner se zabývá teoretickou kvantovou fyzikou, například chováním kvantových částic v neobvyklých podmínkách, což je oblast značně matematicky náročná a málo známá mimo vědeckou obec, obzvlášť v porovnání s fyzikou plazmatu, astrofyzikou nebo chemií, kterým jsou věnovány desítky vynikajících populárních článků. Přitom témata, kterými se kvantoví fyzici zabývají, jsou často velmi zajímavá, mají velký potenciál pro praktické aplikace a není až tak obtížné alespoň zhruba pochopit jejich podstatu.

Přinášíme nyní našim čtenářům exkluzivní rozhovor s profesorem Exnerem, ve kterém zaujatě mluví o své práci, studiích, několika letech, která strávil v sovětské Dubně, a své činnosti v Evropské radě pro výzkum. Ta stojí za zvláštní zmínku: jde o čistě vědecký výbor, zřízený Evropskou komisi, který rozděluje zvláštní „evropské“ vědecké granty po celé EU. Přihlásit se o takový grant může vědec z jakékoliv země EU a na projekty nejsou žádná omezení kromě kvality, přičemž takový grant je vázán jen na osobu a projekt, nikoliv na zemi původu – lze s ním cestovat po celé Evropě. O fungování této rady a jejím zrodu v džungli evropské byrokracii se také dozvíte z našeho rozhovoru.

 

Jak se rodí fyzik – studia a práce v Dubně

 

Mohl byste nám jako první věc říct něco o sobě? Kde jste narodil, kde jste žil a jak jste se dostal k přírodním vědám?

Narodil jsem se v Praze krátce po válce a studoval jsem na jaderné průmyslovce, což byla velice zajímavá škola, která dnes už bohužel neexistuje. Vzešla z ní veliká spousta lidí, které potkáváte na různých místech. Poté jsem studoval na jaderné fakultě a uprostřed studia jsme se díky rozhodnutí ministerstva školství octli na Matematicko-fyzikální fakultě, kterou jsem ukončil v roce 1969 a později jsem na ní také pracoval. Od sedmdesátého osmého roku do konce osmdesátých let jsem pracoval v Dubně ve Spojeném ústavu jaderných výzkumů a po návratu jsem nastoupil do Řeže do Ústavu jaderné fyziky. V současné době také přednáším na Matfyzu a na jaderné fakultě.

 Jak se Vám studovalo v šedesátých letech? Jaká ta doba byla?

Studovalo se dobře, protože šedesátá léta byla svým způsobem výjimečná doba. Nedávno mi o půl generace mladší kolegyně říkala, že jí připadá nápadné, jak lidé, kteří studovali v šedesátých letech, vypadají trochu jinak.

 Jak jinak?

Způsobem, jakým přistupují k problému. Prostě šedesátá léta byla z intelektuálního hlediska velice inspirující období. My jsme měli to štěstí, že se nám podařilo studovat. Přišel jsem na fakultu v roce šedesátém čtvrtém a končil jsem, jak jsem říkal, v šedesátém devátém.

Dostal jste se někam na západ, třeba v rámci stáže?

Jednou jsme se během studií dostali na výměnný zájezd s technickou univerzitou v Lübecku. Stáže, které připadaly v úvahu, se dály až koncem studia a to už se u nás mezitím, jak víte, poměry prudce změnily, takže jsem se řadu let nedostal nejen do kapitalistické, ale ani do jiné ciziny.

Měl jste nabídku odjet do zahraničí? Pokud ano, proč jste jí nevyužil?

Po normalizaci jsem takové nabídky neměl, protože vyjet do zahraničí znamenalo jedině vyjet-utéci, což se mi z rodinných důvodů nechtělo. Takže jsem zůstal tady a žil v systému, který všichni známe, jak vypadal.

Jak se Vám bádalo po normalizaci? Co Vás a Vaše kolegy motivovalo pracovat v systému, který Vám kladl taková omezení, když jste nemohli tušit, že časem padne? A trochu obecněji, co například motivovalo pracovat sovětské fyziky, které jste zažil, když řada z nich byla proti systému?

To se nedá srovnávat, protože tady jsme dělali svoje řemeslo, ale nebylo to jednoduché, protože zaměstnanecké poměry byly dosti složité. Smlouvy byly na dobu určitou a řekněme, že nebyly příliš jisté. Nevěděl jste, kdy se kádrovému oddělení zlíbí uvést Vaše zaměstnání v potaz. Srovnání se Sovětským svazem je zcela nepřípadné, protože tam lidé od určité akademické úrovně s výjimkou těch nejtvrdších disidentů byli v daleko volnější pozici než u nás. Malý příklad, Sacharova sice poslali do exilu, ale nikdy ho Akademie nezbavila členství. U nás by taková záležitost představovala jeden telefonní hovor a deset minut a bylo by to vyřešeno. V tomto ohledu byla sovětská věda daleko nezávislejší, protože vedení i při celkové skleróze vědělo, že bez některých věcí se prostě nemůže obejít a vědělo, že si nemůže dovolit to, co se stalo za normalizace tady, že si posadí zcela nekompetentní lidi do vedení kateder, ústavů a tak dál.

 Jaké máte vzpomínky na Dubnu?

Velmi dobré, Dubna byla skvělé místo k práci. Především to bylo místo čisté a klidné, nebylo to velkoměsto. Ale z druhé strany všechny skvělé moskevské semináře byly dvě hodiny vlakem. Rusko bylo vždy v matematice a ve fyzice velmoc a tehdy to byla velmoc skutečně prvního řádu. Byla tam skvělá knihovna a řada zajímavých lidí, takže pro mě z pracovního hlediska to byly velmi šťastné roky.

Jak velký byl z hlediska vědecké práce problém, že jste nemohli vyjet do západních zemí?

Tyhle problémy byly výhradně československého původu. Rusům do našich výjezdů bylo jenom tolik, že žádali svolení z československé strany. Podobně jako například obhajoby. První ředitel Ústavu jaderné fyziky po osmdesátém devátém, Rostislav Mach, stihl obhájit svou kandidátskou práci, v dnešním jazyce PhD., v roce tuším 1973. Tehdy předseda stranické organizace dorazil do Dubny v den obhajoby a pokoušel se ji zarazit. Mach byl člověk, který nebyl košer, ale Rusové s tím předsedou samozřejmě vyrazili dveře. Ale od té doby kdokoliv se chtěl v Rusku hájit, potřeboval souhlas našich orgánů a ten mohl dostat a nebo taky mohl nedostat. A dost často nedostal.

 Jak hodnotíte své tehdejší vědecké kolegy ze Sovětského svazu?

To je velmi široká otázka. Byla tam spousta lidí a ne každý byl dobrý fyzik. Celá řada lidí ale byla velice dobrých a s některými spolupracuji dodnes. Myslím, že do celkové úrovně to byla, jak jsem říkal, velmoc prvního řádu. A byly události jako řekněme, když do Prahy přijel v roce 1974 Ludvig Faddějev (sovětský a později ruský matematický fyzik, slavný pro své výsledky především v kvantové teorii pole). Tady měl seminář o svém tehdejším velikém objevu, využití inverzní rozptylové úlohy k řešení nelineárních rovnic, což souviselo s Fieldsovou medailí. To tady byla událost a podobných bylo i více.

Já jsem touto otázkou někam směřoval. Četl jsem životopisy řady velkých sovětských vědců, například matematika Pontrjagina, a dostal jsem dojem, že po šedesátých letech začala věda v Sovětském svazu postupně zahnívat, zvláště v civilním oboru. Přijde mi také, že propad mezi generacemi v 90. letech neměl jen ekonomické důvody…

Situace nebyla jednoduchá, politicky to byly těžké doby, protože vztahy byly pořád v typu řekněme intenzivní studené války. Projevovala se různá napětí, třeba jednu olympiádu bojkotovala jedna strana, pak byla olympiáda během války v Afghánistánu. Nebylo to vůbec jednoduché, ale vrcholných vědeckých výkonů se tohle celkem málo dotýkalo.

 Pak je zvláštní, že došlo k propadu v té střední generaci, jak o tom mluví starší ruští vědci, s nimiž jsem dělal rozhovory…

Propad byl, ale hodně záleželo na místě a na oboru. Že by se dalo říct něco obecně o tom, že zmizela celá generace, to těžko. Co bylo mnohem citelnější pro ruskou vědu, byl moment, kdy se otevřely hranice a spousta lidí se rozhodla, že odejde. Takže dneska, když se podíváte po světě, tak snad neexistuje dobrá univerzita, kde by na katedře matematiky nebyl alespoň jeden ruský profesor.

Jezdíte stále do Dubny?

Jezdím tam ne zcela pravidelně, ale pořád. Otázka samozřejmě je, nakolik se Dubna zachovala ve tvaru v rozměru, jaký má doteď. Je to pochopitelně ústav, který byl stavěn k nějakému účelu, fyzika se vyvíjí, zařízení zastarávají a je potřeba stavět nová. A tohle všechno hraje roli při tom, jakou pozici má ten ústav mezi ostatními, s nimiž soutěží.

Jak dnes hodnotíte ruskou vědu?

V mém oboru je ruská věda pořád velmi dobrá. Jak říkám, dneska je to trošku jinak. V dřívějších dobách byly komunity od sebe hodně odděleny, takže se třeba stávalo, že se na různých místech přicházelo s různými myšlenkami a metodami, kdežto dneska je všechno mnohem více propojené, takže vědecký diskurz je mnohem homogennější. Například v konstruktivní kvantové teorii pole byly způsoby, které vyvíjeli v Moskvě kolem Minlose a z druhé strany v Americe v rigorózní kvantové teorii kolem dvojice Glimm a Jaffe. Ti pak překvapeně zjišťovali, že druhá strana jde na věc jinak. Pak se koncem sedmdesátých let scházeli a postupně se z toho utřásl jednotnější pohled.

Co říkáte na to, že by Česká republika mohla vystoupit z členství v Dubně?

Tenhle rozhovor se vede dlouho a já si myslím, že v tomto případě se jedná o část kampaně ministerstva financí, jak omezit naše členství v organizacích, což podle mě není příliš rozumné, protože se jedná o členství v klubech jako třeba IUPAP a podobné organizace. Pokud je tam stát téměř století, tak pro nějakou krátkou ekonomickou výhodu je velmi krátkozraké to rušit. Samozřejmě členství v Dubně je možné si představit i jinak, například Německo se po roce 1989 rozhodlo dělat to ne jako regulérní členský stát, ale na bázi konkrétních dohod. Zdá se, že taková spolupráce jim funguje docela dobře, takže si dovedu představit, že i tento model by byl schůdný.

 

Kvantové grafy: brána k nové fyzice a kvantovým počítačům

 

Teď bychom mohli přejít k tomu, čím se vlastně zabýváte dnes. Co Vás jako studenta přivedlo k bádání a k takto abstraktnímu oboru, kde u výsledků není na první pohled vidět, k čemu jsou vlastně dobré?

Člověk dělal několik věcí, například já jsem ve své diplomové práci dělal věc, která byla konkrétnější, byl to rozptyl elektronů na protonech. Ale současně jsem tehdy zkoumal nějaké grupové záležitosti s nynějším profesorem Tolarem. Po nástupu na katedru jsem začal pracovat s nynějším profesorem Havlíčkem. Hodně jsme diskutovali s panem profesorem Votrubou, který pro nás byl velkou inspirací, i když nebyl matematik. Nicméně jeden z problémů, který se objevil na samém počátku, se týkal způsobu popisu nestabilních systémů. Tehdy tady běhaly všelijaké teorie a profesor Votruba chtěl, abychom tyto věci postavili na zdravé solidní základy, takže jsme se začali zabývat tímhle. To bylo jedno z prvních témat, kterým jsem se věnoval a které bylo řekněme matematické nebo rigorózní. Současně jsme pak s profesorem Havlíčkem dělali matematičtější věci jako algebraickou teorii reprezentací nebo kanonické realizace a řadu jiných věcí. No a postupně jsem přibíral jiná témata s tím, jak jsem žil v komunitě, setkával se s různými nápady, hovořil s lidmi a tím se zformovalo to, čím se zabývám nyní. Tím jsou některé problémy, které se týkají zejména kvantové dynamiky, která je nějakým způsobem omezená. Například kvantová částice, kterou necháte v něčem, co vypadá jako vlnovod, nebo kvantové částice, které umístíte na graf a ptáte se jak souvisí jejich spektrální vlastnosti s geometrií nebo s topologií tohoto grafu. Jestli částice, která je ve vlnovodu, cítí geometrii toho vlnovodu a tak dál.

Položím tradiční otázku, k čemu je to dobré? Má to praktické uplatnění?

Samozřejmě, že to má praktické uplatnění. Co se týče těch kvantových grafů, tak je to moc zajímavá historie, protože tenhle nápad už měl Linus Pauling ve třicátých letech, ale rozvedli to Ruedenberg a Scherr v roce tuším 1953. Použili to jako model aromatických uhlovodíků v benzenu, na základě toho spočítali spektra a pak na to všichni šťastně zapomněli. Existovalo to po dobu třiceti let nebo pětatřiceti let spíše jako takový obskurní učebnicový příklad, až někdy ve druhé polovině osmdesátých let začali lidé vymýšlet experimentální techniky, které dokáží vyrábět hodně maličké struktury z kovů, polovodičů, později třeba z uhlíkových nanotrubek. Tyhle objekty mají strukturu, jakou si vy jako experimentátor sám vymyslíte. Samozřejmě se ta technika vyvíjí, takže úplně neomezeně maličké to být nemůže. Zatímco před pětadvaceti lety to byly struktury mikrometrové, dneska už to jsou téměř nanometry. To znamená, že takové dráty mají příčný rozměr jeden nebo více atomů. To má perspektivně velmi praktické užití, protože jde o materiál, z kterého se dají dělat konstrukční prvky příštích počítačů, nebo se aspoň dá předpokládat, že se tak stane. Tyto počítače by měly být rychlejší, protože v tak malých kvantových strukturách není transport disipativní. Je tam příměsí tak málo, že se elektrony pohybují po takovém grafu koherentně, takže je celý proces mnohem rychlejší. Toto je tedy možné praktické využití a s tím souvisí i mnoho jiných věcí.

Například stejné rovnice popisují chování sítí z mikrovlnných kabelů. To, že pokud dva jevy popisujeme stejnými rovnicemi, tak mají stejné chování, napsal už Lenin v Materialismu a empiriokriticismu. V tomhle ohledu měl samozřejmě pravdu, protože stejné rovnice popisují, aspoň stacionárně, chování sítí z mikrovlnných kabelů. Vy stejnými rovnicemi můžete popsat tohle a to se měří například ve Varšavě.

Mohl byste nějakou kompaktní formou vysvětlit, co to vlastně je?

Pořád se bavíme o tom, jak se chová dynamika něčeho, co je vázáno na graf. Graf v aplikacích, o kterých jsem mluvil, je třeba graf udělaný z uhlíkových nanotrubek, takže něco, co je hrozně maličké. Totéž také můžete udělat z objektů, které jsou velké, které zkrátka vidíte. Vezmete mikrovlnný kabel a uděláte stejný graf, ale ne v rozměru mikrometru, ale v rozměru 50 cm. Přes to pouštíte mikrovlnný signál a díváte se například, jak vypadají v téhle struktuře rezonance, jak vypadá rozdělení. No a to jsou stejné rovnice.

Nebo jiný příklad, jak věci malé a velké souvisí. Jeden z našich výsledků, kterému se dostalo asi největší pozornosti, se týká vázaných stavů ve vlnovodech, které jsou způsobené geometrií. Například vezmete trubku nebo pás s tvrdými stěnami, tedy jsme v rovině, a necháte v něm pohybovat elektron. Spektrum snadno spočtete, to je tak kvantová mechanika první semestr, že? Takže víte, že ta částice má příčně nějaké módy a podélně se pohybuje. A otázka je, co se stane, když tohle vezmete a ohnete to. Příčné módy budou vypadat stejně, ale zásadní je to, že ve spektru, které je v přímém módu spojité (ten elektron může běžet jen tam nebo zpátky), se objeví vázané stavy. Je to díky netriviálnímu geometrickému zakřivení, protože geometrie indukuje interakci, indukuje efektivní přitažlivý potenciál. Tohle je efekt, který očekáváte, když vezmete dostatečně malý polovodičový pásek.

Když jsme tohle s Petrem Šebou odvodili a napsali, tak jsme také učinili poznámku, že by tohle mohlo platit i pro elektromagnetické vlnovody. Samozřejmě ne pro každé, protože Maxwellova rovnice není Schrödingerova rovnice. Nicméně když si vezmete elektromagnetický vlnovod, který je velice plochý, tak tam vzniknou různé módy. Díky tomu, že je velice tenký, se příčné a podélné módy vzájemně rozdělí a to, co v té komponentě, které se říká TE0, vidíte se popisuje stejnou rovnicí. Na základě této poznámky se našlo pár lidí, kteří vzali pár kusů mosazi, vysokofrekvenční generátor, z té mosazi udělali zahnutý kanál a měřili rezonance. A kupodivu našli úzké rezonance, samozřejmě není to nekonečně dlouhé, tak to jsou rezonance a ne vázané stavy. Ale bylo to tam, kde jsou spočítané vázané stavy v nekonečném ohnutém pásu.

To mě docela překvapuje, protože bych očekával, že chování ve vlnovodech bude už dlouhou dobu prozkoumané ze všech stran.

Samozřejmě a tím je to zajímavější, protože tohle je v zásadě Poissonova rovnice, což je něco, co lidi řeší asi tak 200 let. A když zjistíte, že to má jiná řešení, kterých si za ta dvě století nikdo nevšiml, tak je to samozřejmě zajímavé.

Jak jste v tom daleko v „levnějším chlebu“, je to už skutečně použité?

Ale já jsem matematický fyzik, já nevyrábím průmyslové výrobky. Má úloha je nacházet principy a jevy na této úrovni. Co s tím už potom udělají experimentální fyzici a inženýři, to je věc pro někoho jiného.

Tak se zeptám jinak. Jak je na tom toto téma obecně co se týče praktického uplatnění?

Jak říkám, nejsem si vědom, že by se to dostalo přímo do inženýrské praxe, ale v zásadě musí. V momentě, kdy tranzistory dojdou do těchto rozměrů, to znamená, kdy půjde o balistický transport, tak to najde uplatnění. Balistický transport znamená, že elektron tam běží koherentně, že tam není difuze a opakovaný rozptyl na nečistotách. Tento výsledek říká, že pokud chcete tyto vodiče nějakým způsobem netriviálně geometricky uspořádat, tak musíte dávat pozor například na to, v jakých oblastech energie tam ty elektrony pouštíte. Protože v některých intervalech energie tam jsou rezonance a může tam docházet například k silným odrazům.

 To je to hlavní, čím se zabýváte?

V poslední době se zabývám spíše kvantovými grafy a například jeden výsledek z poslední doby se týká významu vrcholu v kvantových grafech. Když necháte elektron žít na grafu, tak to nejsložitější je říci, co se stane ve vrcholu, kde se stýká několik hran. Když elektron běží po jedné hraně, tak se neděje v zásadě nic složitého, to je vlnový balík, který tam běží, může se odrazit. Ale co se stane, když přijde do vrcholu? Tam se může rozběhnout, část se odrazí… A vy musíte určit, kam jaká část vlny půjde. Když to děláte jako matematický model, musíte samozřejmě respektovat základní principy, to znamená zachování proudu pravděpodobnosti. Nicméně tohle vám nechává obrovskou svobodu. Matematicky řečeno ty všechny možné popisy zachovávající pravděpodobnost jsou dány nějakou maticí, to jest něčím, co závisí na n kvadrát parametrech, když se tam stýká n hran. Takže když máte ve vrcholu souběh například tří hran, tak máte devět parametrů, což je spousta. A teď který z těch modelů je správný, který máte použít? Nebo můžete docílit toho, aby ta vazba v tom vrcholu byla přesně taková, jakou si vyberete z té široké škály?

Jedna možnost, na kterou lidé přišli velmi brzy, to byl ten Ruedenberg s tím Scherrem, byla, že ve skutečnosti nemáme graf ve kterém jsou hrany jsou nekonečně tenké, my máme nějaké tenoučké trubky, které se stýkají a u těch trubek žádné extra parametry nejsou. Takže si vezměme systém trubek a začněme je scvrkávat. Dívejme se, jaké chování to má a co se stane v limitě. A dostaneme to správné. Ukazuje se, že záleží na tom, jakou hranici má ta trubka. Jeden případ je, když nemá vůbec žádnou hranici, představte si třeba to jsou uhlíkové trubice, že je to povrch válce. Zkrátka oblečete ten graf do kalhot. Místo toho grafu tam mám trubku, z ní odbočuje jiná trubka a zase jiná. A všechno žije na povrchu, takže tam není žádná hranice. Tohle formálně udělali už ti dva, o kterých jsem mluvil. Ti říkali, že tam vzniknou ty nejjednodušší hraniční podmínky, kterým se říká Kirchhoffovy. Je to prostě to, že součet nějakých derivací je nula a funkce jsou tam spojité. Vy ale máte celou zásobu dalších a Vás by zajímalo, jestli se to scvrkávání dá udělat tak, aby se dostaly i jiné hraniční podmínky. Proč? Protože když můžete kontrolovat to, jak elektron prochází konstrukčním vrcholem, máte přirozený konstrukční prvek, máte výhybku – můžete například elektronu říkat běž vlevo, běž vpravo. Tohle je mimochodem návrh na základní element pro kvantové počítače.

Tak a teď jak to udělat. Napřed jsme začali zkoušet, jestli se dá paleta možností rozšířit tím, že se tam přidá potenciál, například přidáte elektrodu a měníte na ní napětí. Ukázalo se, že tím můžete vyrobit nějakou širší množinu, ale pořád je tam jen jeden parametr a ne n kvadrát. Pak následovala poměrně složitá analýza, která ukázala, že abyste docílili všech možností, tak tam musíte dát elektrod poměrně hodně, ale musíte i lokálně změnit topologii grafu. Musíte porozpojovat ty hrany, pospojovat je všemi možnými krátkými hranami, nasázet tam nějaké potenciály a ještě tam nasázet nějaká magnetická pole. Našli jsme řešení, teď to má v dohledné době vyjít v Communications in Mathematical Physics, což je řekněme v našem oboru nejlepší časopis, a podle něj existuje způsob, jak vybrat tu hromadu parametrů tak, abyste dostal tu předpokládanou vazbu, kterou si dopředu vyberete.

Jaký má smysl dělat takovou limitu, když skutečný graf bude stejně z trubek o konečném rozměru?

Například když si uděláte takový graf z uhlíkových nanotrubic, tak to jsou přesně ty trubky a když k nim přidáte elektrodičky a uděláte lokální magnetická pole… Samozřejmě to je teoretický výsledek, dál nechť se tím zabývá nějaký inženýr. Nicméně musím říct, že dnes už je řada věci jako je kontrola transportu přes větvení v nějaké struktuře uplatňována v v optických krystalech, o kterých jste jistě už také slyšel. To je věc větší, ale tam lidé experimentují s tím, že mění tvar toho rozdvojení, že přidávají nějaká dodatečná pole, aby řídili, jak a kam signál půjde. Kdy se to začne dělat i pro polovodičové nebo uhlíkové nanostruktury, je podle mě jen otázkou času.

 

Život ve vědě

 

Vy se vlastně kvantovou fyzikou zabýváte celý život…

Dá se říci, v mém pokročilém věku se tím zabývám již tedy 40 a více let.

Co Vás k tomu stále motivuje, jak to děláte tak, že Vás to pořád baví?

Vám ty problémy, které popisuji, nepřipadají zajímavé?

Určitě, nicméně řekl bych, že když člověk dělá vědu, musí mít určitý vnitřní zápal, protože pořád vlastně zkoušíte jít do nějakého neznáma a práce, kterou člověk dělá několik let, se může ukázat jako zbytečná.

To se stane. To se stane myslím každému, kdo to dělá poctivě a co do vnitřního zápalu, vy nemůžete popisovat, jestli jej máte nebo ne, to na vás musí být vidět z venku.

Já jsem ale nechtěl odpověď na otázku, zda ten zápal máte nebo ne, spíš co určuje, zda jej máte a zda je dostatečný. Ne každý vydrží dělat vědu takhle dlouho, mnoho lidí z ní odchází.

Ne to samozřejmě ne, akademická struktura je v zásadě pyramida, protože z toho odchází lidé neustále, tedy vzhledem k věku.

Na mě například obrovský dojem udělal pan profesor Havlíček , že ještě pracuje…

No a to ještě není zdaleka nejstarší. Teď se třeba podívejte, zanedlouho je konference k devadesátinám Freemana Dysona, je jeden z otců kvantové elektrodynamiky, který mě fascinuje tím, že psal nádherné články, když mně byly dva roky. A ten je stále aktivní, udělal krásnou přednášku. Nebo chcete-li některý ještě jiný příklad, tak před pár lety jsem byl v Moskvě ve Stěklovově ústavu, tak si tam povídám s někým, přijde starý pán, něco prohodí, odejde – ptají se mě: „A víš, kdo to byl?“ a já jsem odpověděl, že nevím, tak mi řekli že to byl Nikolskij (sovětský a později ruský matematik, známý kromě vynikajících vědeckých výkonů také tím, že se dožil 107 let a až do konce života byl stále částečně aktivní – Atominfo.cz), tak jsem si říkal – ten musí mít alespoň devadesát a oni říkají: „Ne, ne, teď mu bylo sto.“

Nedávno zemřel…

Zemřel, ale říkali, že v posledních letech si hodně stěžoval, že nemá čas na práci, že musí pořád psát nekrology bývalým studentům.

Na mě v tomto směru udělal dojem rozhovor, s profesorem Tošinským, což je zase trošku z jiného oboru, jestli znáte to jméno. To je člověk, který zakládal jadernou energetiku v Rusku, to byl jeden z těch prvních ročníků a on vlastně celý ten obor založil, hrabal se holýma rukama v radioaktivním poloniu, je mu pětaosmdesát a stále aktivně pracuje…

Je jich mnoho, tady nedávno byla konference v Berlíně k osmdesátinám Elliota Lieba z Princetonu, taky je velice aktivní. Prostě je to velmi individuální.

A na to jsem se chtěl právě zeptat, jestli byste našel nějakého společného jmenovatele pro ty lidi, které to pořád baví, ačkoliv dělají v tom jednom oboru…

Je to právě v tom, že je to baví a to je vevnitř, to se nedá definovat, ty příklady, které jsme tady uváděly, svědčí o tom, že jsou to lidi různého původu, různé národnosti a mají společné to, že pořád jsou za něčím.

Když jsme u těch různých národností, když jezdíte do zahraničí, pozorujete nějaké odlišnosti v práci vědců podle toho, odkud jsou, že by to souviselo nějakým způsobem s mentalitou?

Rozdíly existují, a pokud děláte vědu tak jste svým způsobem privilegovaný člověk, protože máte možnost vidět a zažít to bohatství těch reakcí, protože máte přátele, spolupracovníky všech různých druhů a můžete si užívat těch rozdílů.

A mohl byste dát nějaký konkrétní příklad?

Nechce se mi popisovat žádné konkrétní případy, prostě je to bohatství a to je záležitost spíš na román.

 

Vědec v bruselské džungli – vznik první celoevropské grantové vědecké rady

 

Když už jsme u těch mezinárodních vztahů, co Vy a Vaše činnost v Evropské výzkumné radě – European Research Council? Mohl byste přiblížit, jaké jsou její pravomoci a funkce?

To zní velmi úředně – pravomoci a funkce.

Tak jinými slovy, v čem spočívá její práce a co tam děláte Vy?

Evropská výzkumná rada je malý zázrak. Poprvé v evropské historii se podařilo dosáhnout toho, že na celoevropské úrovni se poskytují peníze na výzkum, který nemá dopředu určené téma a nežádá se po něm naplnění nějakých kritérií spolupráce. Má být jenom dobrý. To zní triviálně, ale pokud toto máte prosadit například v Evropské unii, je to věc téměř nemožná. Nicméně podařilo se něco takového před osmi lety. Bylo přijato rozhodnutí v rámci evropské podpory. Já s oblibou říkám kolegům, že sedmiletý plán měl naposled Nikita Chruščov, ale budiž, je to struktura, kterou musíme respektovat. Bylo vyčleněno asi 7,5 miliardy eur a bylo řečeno, že to má být program, kde jediným kritériem má být vědecká excelence a že strategii mají určovat samotní vědci. Evropská komise poměrně rozumně usoudila, že tyto vědce nebude jmenovati sama, což předtím dělávala s výsledky řekněme nevalnými, nýbrž určili nezávislý výbor, kterému velel Chris Patten, kancléř Oxfordu, ale mezitím také guvernér Hongkongu, stihl také řadu jiných funkcí. Požádali jej, aby vybral radu, která bude rozdělovat. To oni udělali a jak nám zdůrazňovali, politické orgány se do toho vůbec nevměšovaly. Sešlo se jim mnoho set kandidatur, z kterých posléze vybrali 22 lidí, a já jsem měl tu velkou čest, že jsem v této vybrané společnosti octl.

Jaká byla kritéria výběru?

Kritéria byla taková, že to mají být vědci, kteří mají za sebou nějaké zaznamenání hodné výsledky, kariéru, která svědčí o tom, že rozumí věcem široko daleko. Samozřejmě v té radě bylo několik nositelů Nobelovy ceny, takže tím větší čest byla octnout se v téhle té společnosti. A úkol, který jsme dostali, byl těžký přetěžký, protože nám bylo řečeno: Má to být systém, který má podporovat výzkum založený na tomto jediném kritériu a ten systém máte vymyslet a za patnáct měsíců má začít fungovat. Takže jsme se začali pravidelně scházet, a abych to zkrátil, za patnáct měsíců v únoru 2007 ta rada skutečně úředně vznikla a během dvou měsíců byla vyhlášena první výzva na takzvané startovní granty a od té doby funguje více jak šest let, těch grantů bylo uděleno asi kolem tří a půl tisíc. Teď se blíží konec tohoto programu a je velká otázka, jak bude vypadat pokračování, nicméně podle všech reakcí, které máme z vědecké komunity, je program velice úspěšný a ceněný. Co člověka jako příslušníka tohoto národa nenechává příliš lhostejným je fakt, že naše prozatímní účinkování v tomto programu není příliš úspěšné, uvedl jsem cifru tři a půl tisíce, takže tady u nás těch grantů bylo tuším osm, což tedy zdaleka neodpovídá poměru populace, ale bohužel to vypovídá o tom, jaká je konkurenceschopnost naší špičkové vědy.

A čím je to způsobeno – nižší kvalitou výzkumu v nějakém smyslu, nebo že lidé nejsou tak průbojní?

Je to kombinace všeho možného. To znamená například, že prostředí, ve kterém tady pracujeme, je jiné než v jiných státech. Méně napomáhá talentovaným lidem, zejména mladým talentovaným lidem, aby rychle vyběhli nahoru, aby se odlišili, aby přišli s něčím řekněme velice originálním. Vývoj tady u nás je pomalejší, takže těch, kteří u nás dostali ten grant, kteří uspěli v té soutěži, je málo, samozřejmě tady není tolik mladých, kteří chtějí po absolutoriu vyjíždět ven, statistiky říkají, že ten kdo prošel dobrými univerzitami hlavně na post-doktorálních místech, tak má samozřejmě šance vyšší.

Můžu se jenom zeptat, než budete pokračovat, jestli byste mohl uvést nějaký konkrétní příklad toho, že ten systém nenapomáhá mladým lidem se příliš rychle vyzdvihnout nahoru?

Například to, že když vychováte doktora, tak přirozená věc je vyhnat ho od sebe do světa co nejdál na nějaké skvělé pracoviště, aby se naučil něco jiného, aby psal články s někým jiným nebo sám a aby jeho talent se zaléval, hnojil a vykvetl. Tady máte příklady, kdy si ctihodný vědec postěžuje, že jeho padesátiletý doktorand už s ním nechce psát články a seděl celý život tady na zadku. Plus samozřejmě pružnost našeho prostředí, abych nepomlouval jenom nás, tak Vám uvedu krásný příklad. (Budu pomlouvat jednu velkou zemi na východě.) Když Geim s Novoselovem dostali před dvěma roky Nobelovu cenu za grafen, tak prezident Medveděv jim napsal dopis, že si jich hrozně váží, že jsou šťastní a pozval je ať přijedou zpátky do Ruska, do Skolkova a vše na zlatém talíři, cokoliv si řeknete, budete míti. A Andrej Geim, který je teda huba proříznutá, pravil, že si pozvání samozřejmě velice váží, ale „…Dmitriji Anatoljeviči, víte, to, co v Manchesteru uděláme za půl roku, by nám v Rusku trvalo let deset, takže děkujeme, ale nepřijedeme“. Je pravda, že Andrej Geim měl i jiná vyjádření, například při přebírání té Nobelovy ceny říkal něco o evropském výzkumu, že počet kontrol v něm vede k mediokracii nebo dokonce idiokracii. To způsobilo, že komisařka pro výzkum současná málem spadla ze židle. Nicméně potom řekla, že pokud je lidé takhle vnímají, tak by s tím měla komise něco dělat. Andrej Geim se pak opravil, že tím nemyslel ERC.

Nevím, jestli jste to říkal vy, v rozhovoru tuším pro Lidové noviny, o srovnání, kolik je nositelů Nobelových cen původem z Československa a z Maďarska, že to je velký rozdíl…

To jsem asi říkal já. Zajeďte si do Budapešti a zajděte si do…je to myslím muzeum maďarské národní historie. Mimochodem, je to vlastně naše historie s opačným znaménkem. V přízemí mají právě kabinet maďarských Nobelových cen, kterých je tuším patnáct, což je rozdíl velmi podstatný.

Některé jsou za literaturu.

Dobře, ale většina z nich je za vědu, a to ještě měli lidi jako von Neuman, kteří stihli umřít, než tu Nobelovu cenu dostali. Takže to srovnání s námi je ještě horší. Pokud to sledujete, většina úspěšných maďarských vědců pocházela sice z budapešťské židovské komunity, ale téměř každý z nich se dá vysledovat ke dvěma středním školám v Budapešti. Tam jsou kořeny. Když přijdete na univerzitu, to už je pozdě. Kdy von Neuman přišel na gymnázium v jedenácti, tak ho okamžitě rozpoznali, dostal preceptora, a když šel v sedmnácti na univerzitu, tak už byl samozřejmě padesát koňských délek vepředu. Kvalita vzdělání na nižších úrovních je zásadní proto, a to je to, co je špatně na současném systému vzdělání, kde se tedy v rámci toho, aby vzdělání bylo dostupné pro každého, se kritéria snižují, snižují a snižují.

Myslíte, že problém je jen v kritériích?

Já si myslím, že je to v požadavcích, které jsou. Já samozřejmě mohu porovnávat s tím, co se po nás požadovalo na střední škole a co se požaduje teď, když se bavím s někým, kdo učí na podobné střední škole, a ten rozdíl je dramatický.

Já občas mám dojem – ale je to můj soukromý názor – že ani české prostředí samotné nepřeje tomu, aby člověk vynikal.

To je samozřejmě jiná věc, ale dejme tomu, že tohle by se dalo překonat, ale obecně požadavek je takový, aby vzdělání měl každý, protože na ně je obecný nárok, ale to samozřejmě zapomíná na to, že talent je nerovnoměrně rozdělen a ta dvě procenta, tři procenta, čtyři procenta těch, kteří mají předpoklady k tomu, tak ti tonou v tom průměru, protože se po nich v zásadě nic nechce. Hladce proplouvají a ten mozek. On se zadrátovává pořád. V momentě, kdy prošvihnete ten příslušný biologický čas, to už se nedá nahradit.

Když jsem mluvil třeba o naší průmyslové škole, tak si můžete prohlédnout dneska po třiceti, čtyřiceti, pětačtyřiceti letech, padesáti, kde ti lidé jsou, a vidíte, jak říká moje žena, která učila na průmyslovce, říkala: ,,U vás z vaší třídy na průmyslovce je pět univerzitních profesorů. Představit si, že něco podobného se stane u nás na průmyslovce je prostě mimo realitu.“

Ale na druhou stranu, řekl bych, že v době, kdy jste studoval jadernou průmyslovku, měl průmysl daleko větší prestiž a nabízel mnohem více možností pro uplatnění, než dnes, to se určitě muselo také odrazit na kvalitě studentů, kteří si jej volili jako své uplatnění…

Jelikož nebyly módní školy managementu a jiných podobných, nic podobného nikdo nedělal, ale byly jiné módní směry, například spousta lidí chtělo v té době na psychologii, rozhodně nejde říct, že by byl až takový nával obecně na techniku. Nicméně, když jsme například nastupovali na jadernou fakultu, tak nás dokončilo méně než čtvrtina a to nepřijali zdaleka každého. Byly tam vstupní pohovory, a když jaderná fakulta otevírala, tak vím, že tam vybírali asi ze 700 uchazečů. Čili, byla to prestižní škola, samozřejmě to potom dost vede k tomu, že když si vybíráte, tak najdete tam ty, kteří mají ten talent a předpoklady vyniknout.

A když dnešní situaci u nás porovnáte se zahraničími univerzitami, například se Spojenými státy, jak vycházíme?

Spojené státy nejsou nejlepší měřítko, protože mají sice několik prestižních univerzit, ale na většině i dobrých univerzit není obecně úroveň příliš vysoká, například mě vždycky překvapuje, kolik času moji kolegové, vysoce kvalifikovaní matematici, tráví výkladem látky, která je téměř středoškolská.

Americký vzdělávací systém má světlé body, ale z druhé strany jistě znáte definici americké univerzity: že je to místo, kde ruští profesoři přednášejí čínským studentům.

Já to znám se starými Židy a čínskými studenty.

Abych odpověděl na tu otázku, vrátil bych se k ERC, jak to vypadá po 6 letech činnosti. Máme 8 grantů, ale samotná University of Cambridge jich má 90. Podobně jsou na tom Oxford, ETH, Lausanne. Strčí do kapsy celou střední a východní Evropu, protože tam to prostě funguje, protože tam si vybírají mladé chytré lidi a mají všechny podmínky, aby z nich dostali to dobré, co v nich je.

Ale to nejsou jenom tyhle, to je třeba Katalánsko, které je maličká země, pět miliónů lidí, vysoce úspěšné. Anebo jiný příklad, Švýcarsko. Švýcarů jako takových není mnoho. Je tam nepoměrný počet těchto grantů, protože přitahuje lidi: pracovat ve Švýcarsku je jednoduché, příjemné, je to tam pro práci dobře zařízeno. Já jsem neřekl o těch našich grantech, že jsou přenosné, to znamená, že si můžete jít, kam chcete v Evropě s tím grantem, ale když se vám nelíbí, jak s vámi zacházejí, tak můžete vzít to, co vám z těch peněz zůstalo a jít jinam. Takže pochopitelně lidi migrují a hlavně na ta místa, kde se jim pracuje nejlépe.

Jak vlastně vznikl nápad takovou radu vytvořit? Je dost nezvyklé, že byrokraté se vlastně dobrovolně vzdali části svých pravomocí.

To nebyli jenom byrokraté, to byli politici. Vědci za toto lobbovali proti ohromné přesile, nicméně i mezi politiky se najdou rozumní lidé a třeba Dánsko pro to v roce 2003 udělalo celou řadu věcí, tamní ministr výzkumu je velmi rozumný člověk, mluvil jsem s ním i osobně. Pár takových osvícených lidí se našlo a zvládli tuhle myšlenku prorazit. Principy ERC jsou jednoduché, ale jejich uvedení v život představuje každodenní tvrdou práci a boj s inercí bruselských struktur.

Jaký je obecně Váš názor na Evropskou unii a její fungování ve vědecké oblasti?

Já jsem eurofil, ale samozřejmě to neznamená, že podporuji všechno, co si Brusel vymyslí. Ale když státy nadávají na Brusel, musíme si uvědomit, že to, co se tam děje, pochází z těch států. Například velká část byrokracie v Bruselu je francouzského původu, Francie je jedna z nejbyrokratičtějších zemí a vyváží tyto své nápady do světa.

Nejste první, od koho tento názor slyším.

To je podloženo bohatou životní zkušeností. Ale nelze tohle vidět jako jednoduché schéma. My – dobří a byrokrati – špatní. Tak je celá řada velmi kvalifikovaných lidí, ale jsou tam politici a v této složité džungli musíte najít způsob, jak prosadit, aby taková struktura mohla rozumně fungovat. Zatím se to daří, ale momentálně veliký problém je, přes veškeré lobbování – měli jsme petici, kterou podepsalo 150 000 lidí a dopis padesáti nobelovských laureátů – v příštím roce roční rozpočet ERC poklesne o 20 procent. Při současném zvýšení počtu přihlášek tak úspěšnost půjde ještě dolů a bude na hranici loterie.

Trochu veselejší nóta na závěr. Jaké máte zájmy kromě vědy?

Jak praví pan Kaplan:,,Můj koňáček je vyletovat do hajnu a do lesu a forštu …“ Já jsem čtenář, jsem posluchač hudby, rád chodím po horách, pokud to mé staré kosti ještě dovolí, zamlada jsem chodíval více.

Kde jste byl nejvýš?

Nejvýš 5069, Malá Ganza ve Fanských horách.

A to je kde?

Fanské hory to je Samarkand, Penžikend, zhruba tam (Tádžikistán, pozn. Atominfo.cz) To bylo tuším v roce 1988. Ale v těch výškách kolem čtyř tisíc jsme toho nachodili poměrně dost.

 Byl jste na Elbrusu?

Na Elbrusu jsem byl, ale nevylezl jsem nahoru. Byl jsem Prijutem Adinadcati a pak jsme šli dolů.

 Oblíbená kniha, film?

Oblíbená kniha, to je zástup… A každá je živá bytost. Knih se nezbavujete a to je na dlouhý rozhovor. To je zase vykládání o vlastních láskách, to je věc pro román. A to je na jiný rozhovor.

Jedna bonusová ještě… Myslíte si, že je možná, že jednou budeme vědět všechno? Budeme znát všechny základní zákony?

Samozřejmě nikoliv. Fyzika už byla svého času uzavřená, že? Začátkem 20. století a pak se k všeobecnému překvapení ukázalo, že nikoliv. Ale zájmy se přelévají, zajímavé problémy vznikají tam, kde je nečekáte.

Děkujeme za rozhovor.