Tomaž Zwitter je astrofizik, profesor astronomije, astrofizike in kozmologije na ljubljanski fakulteti za matematiko in fiziko. Strokovni javnosti je znan po astronomski spektroskopiji zvezd domače galaksije, širši javnosti pa je bolj znan kot tisti, ki poskuša zapletene znanstvene dosežke prevesti v vsem nam razumljiv jezik.

Odličen sogovornik torej, ko se poskušamo ozreti na zadnjih 100 let tako slovenske kot mednarodne fizike. Ob 100. obletnici ljubljanske univerze smo se z njim pogovarjali o največjih prebojih s tega področja znanosti, o izzivih, s katerimi se spoprijema danes, in o prihodnosti univerz nasploh. Vabljeni k branju MMC-jevega intervjuja.

Pred nekje 100 leti so znanstveniki mislili, da so odkrili že skoraj vse. Da svet dobro razumejo in da je morda treba spoznanja samo po robih popiliti.
Svet se je zdel zelo popoln. Na koncu 19. stoletja in začetku 20. so bile špice nekega močnega napredka, vsaj v zahodnem svetu. Imamo industrijsko revolucijo, nenadoma prvič v zgodovini industrijsko proizvodnjo, železnice lepo tečejo, na pragu je avtomobil z notranjim izgorevanjem, prve žarnice nam začnejo svetiti, še malo, pa bo odkrit radio. To je bil čas hitrega tehnološkega napredka. Tudi v znanosti in konkretno v astronomiji. Razumemo gibanje planetov v našem Osončju, znamo ga izračunati, znamo napovedati, kje mora biti neko telo. Tako je bil sredi 19. stoletja odkrit Neptun. Bil je računsko napovedan in v samo dveh nočeh odkrit točno tam, kjer so ga napovedali. To so bili veliki uspehi. In zdi se, da je to nirvana. Nenadoma imamo celotno sestavljenko, vse je na mestu, nobena kocka ne manjka. Morda je kakšna kje malo odkrušena ali razbarvana, treba bo še kaj malega popraviti. Pravzaprav imamo popoln svet. Tako so takrat tudi v fiziki mislili, da bo treba samo še drobnarije treba malo počistiti.

In potem se je vsulo.

To je poučna zadeva za znanost. Nekaj drobnih težav se je pokazalo in prek njih potreba po nekem popolnoma drugačnem konceptu. In to popolnoma nepričakovano. V 19. stoletju se o teh zadevah nihče ni zares spraševal: atomski svet, pa svet velikih hitrosti, svet močne gravitacije, pa seveda vesolje zunaj Osončja in vesolje kot celota. Prišle so nove teorije, ki sicer prejšnjih niso prekucnile, so jih pa revolucionarno dopolnile. Tako imamo Newtonov zakon, ki je čudovit in deluje fantastično natančno. Razen v nekaterih pogojih. Tako so bili znanstveniki primorani ne le krpati luknje, temveč je šlo za sam koncept. Recimo, kaj je sploh čas?

Revolucija je potekala praktično na vseh ravneh obstoja. Začnimo s tistim najmanjšim. Nekoč so verjeli, da je atom najmanjši, nedeljiv, tako je tudi dobil ime. Potem pa so ugotovili, da obstajajo še manjše zadeve in da se tudi nam zelo čudno vedejo.
Nastopila je kvantna mehanika, ki je pojasnila svet atomov in podatomskih delcev. Morda se te zadeve komu zdijo drobne in nepomembne, seveda pa vaš prenosni telefon niti približno ne bi mogel delovati brez kvantne mehanike. To teoretično odkritje je pripomoglo k razvoju elektrotehnike na prehodu v 20. stoletje, potem smo po 2. svetovni vojni dobili tranzistor in pozneje še integrirana vezja. S tem se je razvila popolnoma nova elektronika in spremenila zgodbo. Kvantna mehanika tako ni spremenila samo našega tehnološkega dosega, omogočila nam je razumevanje najnižjih nadstropij narave, najmanjšega. Obenem je tudi konceptualno pomembna. Nenadoma niste več gotovi v to, kaj merite. Nenadoma vaš aparat vpliva na izmerek in podobno. To je dober poduk, kako se uporabnost vedno začne z nekimi novimi teoretičnimi koncepti.
V tej zgodbi imamo tudi pojasnitev svetlobe, elektromagnetnega valovanja. Odkrili so, da je to valovanje pravzaprav kvantificirano, da ni mogoča katera koli količina, ampak imamo neke vrste stopničke. Fotoni imajo lahko določeno energijo pri prehodih med posameznimi stanji elektrona v atomu. In to so bile pomembne stvari, ki so počasi pripeljale proti teoriji, ki razlaga zares velike hitrosti.

Einstein in njegova posebna teorija relativnosti, s katero nam je med drugim razložil, da je hitrost relativna reč, odvisna od opazovalca.
Einstein je poskrbel še za razširitev, splošno teorijo relativnosti. Od izjemno visokih hitrosti je šel na področje izjemno močnih gravitacijskih polj in posledično vse do kompaktnih objektov, črnih lukenj. Spet imamo povsem nov koncept, tokrat časa in prostora, in noro idejo, da to niso neke sile, ampak da se čas–prostor ukrivlja. In spet, če hočete, Einstein ni razmišljal o uporabi. Ampak vaš navigacijski sistem v telefonu ali avtomobilu ne bi deloval brez splošne ter posebne teorije relativnosti.

Ko so raziskovali svet najmanjšega, med drugim Marie Curie, se je izkazalo, da atomi niso nespremenljivi, da se lahko cepijo. Na primer, uran se lahko cepi vse do svinca. Odkrili so radioaktivnost in na drugi strani te slike še ugotovili, da se lahko lažji atomi spajajo v težje, na primer vodik v helij. To je pripeljalo do razumevanja fizike zvezd in šele preko tega do razumevanja vesolja kot celote. Začelo se je, recimo, s Cecilio Payne-Gaposchkin, ki je zelo presenetljivo med letoma 1920 in 1930 študirala na Harvardu in trdila, da je Sonce sestavljeno iz vodika, kar do tedaj ni nihče verjel. Pa se je izkazalo, da je to čisto preprosto res. Samo da je ta vodik ni popolnoma očiten na prvo žogo. Zvezde spajajo vodik v helij, odtod jim energija, in tako lahko sestavimo teorijo razvoja zvezd. Pa smo prilezli do razumevanja vesolja na veliki skali. Edwin Hubble je odkril, da se oddaljena telesa oddaljuje, da se vesolje torej širi in ni statično. Stvar ima svoj začetek. To je prelomna ugotovitev. Ideja velikega poka je nekje po 2. svetovni vojni dobila legitimnost.

Po drugi svetovni vojni vzniknejo še številne močne ideje, morda lahko omenim delo Kena Freemana, [znanega po Freemanovem zakonu, op. a], ali pa delo Alberta Bosme, ali pa Vere Rubin, povezano s temno snovjo. Pa če poseževa tako rekoč do kakšne nedavne Nobelove nagrade: temna energija. Lepa ponovitev zmote s konca 19. stoletja, kajne? Mislili smo, da imamo dokaj dobro sliko vesolja, da ga kar razumemo, imamo veliki pok, samo še nekaj podrobnosti je treba dopolniti. Potem pa nenadoma ugotovimo, da je navadne snovi zelo malo v primerjavi s temno snovjo, pa da je temne energije še več od temne snovi. Treba je biti skromen. Marsikaj nam ni jasno in marsikaj še čaka na razumevanje. Verjetno bo proces šel po sistemu izpopolnjevanja. Prejšnje razlage bodo veljale, vendar ne več univerzalno, ampak v omejenem obsegu, v posebnih primerih pa pride razširitev teh razlag.

Še ena stvar je neverjetna. Pred 100 let so še mislili, da je celo vesolje samo naša domača Galaksija. Kako prelomno je moralo biti spoznanje, da ni edina, in da je tam zunaj pravzaprav stotine milijard drugih osvetij.
Drži, ampak to moramo vzeti v nekem kontekstu. Treba je razumeti, da smo šele v času renesanse z znanstveno metodo ugotovili, da je Sonce v središču Osončja, da se ne vrti vse okoli naše Zemlje ali pa naše lokalne vasi. Nekako smo razumeli, da smo na enem od planetov okoli Sonca in da je njihovo gibanje takšno, kot je Isaac Newton razložil. Od tukajle naslednji trenutek razmišljaš, kaj so druge svetle pike na nebu in ugotoviš, da so zvezde. Spet ideja, ki ima korenine, če ne že prej, vsaj v renesansi. Eno je ideja, drugo je pa potrditev, razumevanje. Tam nekje po letu 1920 je potekala zelo resna razprava. Najprej, ali ta svetloba, ki jo vidimo na nebu v obliki Rimske ceste, prihaja od zvezd. Zdaj se seveda razume, da so to zvezde. Potem nastopi vprašanje, kaj so nekatere megličate packe, kot je, recimo, Andromeda. Je to meglica ali velika skupina zvezd, kot je naša Galaksija? Ravno vprašanje, ali drži prvo ali drugo, je bilo predmet zelo živahne razprave, t. i. Shapley-Curtisove debate. Nizala sta argumente v eno in drugo stran in se seveda besno prepirala. Na koncu sta dobila svojo resolucijo ravno z Hubblovimi meritvami, v tem primeru nekaj spremenljivih zvezd v Andromedi. Hubble je pokazal, da je ta stvar tako daleč in posledično tako velika, da gre za konkurenco, ali če hočete, ali neke sorte dvojnico naši Galaksiji.

In če poveževa zopet s Hubblom in s tem, da se galaksije medsebojno oddaljujejo, nenadoma ugotovite, da naše Osončje že ima svoje središče. Nekako je Sonce glavno. Ampak takih osončij, torej planetov okoli drugih zvezd, je samo v naši Galaksiji zelo, zelo veliko in mi smo samo ob eni od teh zvezd. Seveda takih galaksij je v vesolju zelo, zelo veliko. Tu pridete do enega osnovnega koncepta razlage in razumevanja vesolje kot celote. Ta naš narcisoiden koncept, da se vse vrti okoli nas, da smo nekaj posebnega, edinstvenega, enkratnega, smo nekako dokončno opustili. Najprej je bilo treba dati Sonce v središče, se pravi smo morali preiti iz geocentričnega v heliocentrični sistem, potem je to Sonce samo še eno v galaksiji, potem je ta galaksija samo še ena v vesolju. Eden osrednjih konceptov razlage vesolja kot celote, torej kozmologije, je ravno to, da je tudi naše opazovališče zelo povprečno. Se pravi, da bi nekdo v neki drugi galaksiji, ki bi tudi takole razpravljal, se pogovarjal, prišel do zelo statistično podobnih ugotovitev, da torej ne smemo našemu posebnemu mestu, opazovališču, času, nevemčemu, pripisati opažanje stvari, ampak da mora to veljati čim bolj splošno, brez priročnih izgovorov, s katerimi lahko priročno pojasnite kar koli, če predpostavite dovolj posebnih okoliščin.

Shapley in Curtis sta se besno prepirala. Ampak zadnjo besedo v tej debati je imela znanstvena metoda. Zunanji mehanizem, ki je do neke mere nevtralno določil, kdo ima prav, kdo je realnost bolje opisal. Kaj pravzaprav je ta zadeva, znanstvena metoda?
Ni pomembno, kaj trdim, ali kako ognjevito to trdim, ali pa kakšen položaj imam v družbi. Pomembno je, ali so moje trditve skladne z meritvami. To je prvi temelj znanstvene metode. Svetov bi lahko bilo mnogo, realnega poiščemo tako, da se ujema z meritvami, prav z opazovanji tega sveta. Druga stvar je: iščemo najbolj preprosto razlago tega, kar opazimo in izmerimo. Ne komplicira se po nepotrebnem.

Na eni strani imamo nenehno primerjanje z meritvami. Pa ne zato, da stvari potrdite, ampak zato, da jih ovržete. Tako, recimo, pridete do ugotovitve, da je možnost, da je neka razlaga realnosti drži, le nekje odstotek, in jo zavržete, ker proti njej govori preostalih 99 odstotkov. Na drugi strani pa lahko ugotovite, da ste v neki drugi razlagi realnosti neutrudno iskali luknje z meritvami, in vedno, ko nekaj pomerite, ugotovite, da se da s tem modelom stvari lepo razložiti. Tako sčasoma začnete verjeti vanjo kot v nekakšen smiseln način razlage.

To je pravzaprav osnova znanstvene metode. Stalno se zaletavate, poskušate zrušiti stvari. Če vam dovolj časa in na različne načine razlage ne uspe zrušiti, potem jo vključite v svoj način razumevanja sveta. Seveda se to lahko pozneje dopolni, spremeni, prilagaja. Ampak, v znanosti se poskuša stvari predvsem zrušiti. Dokazati pravzaprav nikoli ne moreš ničesar.

Znanstveniki ste najbrž precej sitni, saj se drug drugemu nenehno zaganjate teorije, in to s slastjo.
Stalno se drug drugemu zaletavamo, in zelo pomembno je, da ima pravico do besede pravzaprav kdor koli. Zelo pomembno je tudi, da tu ne velja demokracija. Tudi če je v eni sobi 50 ljudi za in pet proti, jih lahko pet prevlada, če ima močnejši argument. Ne velja glasovanje, ampak prevlada tista smer, ki je skladna z meritvami. Skladnost pa se preverja s statistiko. Statistika je tista, ki vam popolnoma jasno pove, kaj se tukaj dogaja. Ljudje imajo o statistiki včasih svoje mnenje. Da, včasih je statistika komplicirana, zlasti če se pogovarjamo o človeški družbi, kjer imate lahko veliko sistematičnih vplivov na statistiko. Pa vendar, statistika je tista, ki tako v naravi kot sicer vlada stvari. Že Galileo je rekel, narava je pač knjiga, ki je pisana v matematičnem jeziku, če hočete, v statističnem jeziku. Tako pač te stvari enostavno so. To je naš osnovni način. Popolnoma hladno, brezosebno, preverjanje oziroma falsificiranje trditev.

Kot ste dejali, pri vas statistika vlada in ničesar se ne dokončno, 100-odstotno dokaže. Lep primer je bil eden najodmevnejših znanstvenih dogodkov desetletja. V CERN-u so razglasili odkritje Higgsovega bozona. Toda izjava ni šla takole: "Odkrili smo Higgsov bozon." Dejali so: "Odkrili smo delec, ki ustreza Higgsovemu." Previdnost in samokritičnost celo pri verjetnosti 5 sigma.
Seveda, v znanosti praviloma poskušaš biti skromen. Načeloma ne sam oznaniš velikega razglasa. Želiš, da kdo drug to reče. Se pravi, nabirajo se okoliščine, neki dokazi, pa statistična evidenca. Ko je enkrat dovolj močna, se nekako sprejme v našo razlago.

Takšni standardi veljajo. Če je neka meritev čudna, če bi se morda ponesrečila, na primer na tretjini primerov, potem ta stvar ni čisto čudna, običajno je, da je nekaj naključnega. Če se nekaj zgodi samo še enemu odstotku primerov, dvigne upanje, a še vedno so vse možnosti, da ste morda spregledali sistematično napako, je niste pravilno ovrednotili in gre še vedno za naključni pojav. Ko pa se enkrat pogovarjamo o še višjih stopnjah, ko je stvar res zelo blizu 100 odstotkom, potem pa nekako rečeš, dobro, to je nekako moja delovna predpostavka, moj delovni model ali razlaga. Tukaj se statistika uporablja.

Eno je metanje kocke, se pravi naključje, tehnično neke binomske ali druge porazdelitve. Drugo pa je vprašanje ravno teh sistematičnih napak. Ali ni mogoče moj merski instrument kako vplival? Je morda kak drugi dejavnik od strani drezal in pokvaril rezultat? S tem se pravzaprav zelo zelo veliko ukvarjamo. Vedno bolj. Pri fiziki osnovnih delcev se teh stvari izjemno natančno lotijo. Pri astronomiji tudi. Imamo omejene zmožnosti meritev. Upoštevati je treba, da ste npr. nocoj lahko merili, naslednjo noč pa ne. Imate morda omejeno kakovost, instrument ni idealen. Kako vse to vpliva? Take sistematične napake je treba znati pravilno ovrednotiti in upoštevati. To je grozno pomembno.

Včasih me vprašajo, ja, kjer pa bo nekdo, ki se zanima za astronomijo, astrofiziko, službo dobil? Mogoče bo ostal v stroki. A tudi tisti, ki odidejo, so izjemni strokovnjaki za podatkovne sete in za statistiko. Zelo podobni pristopi, kot se uporabljajo pri nekih robotiziranih pregledih vesoljskih sond in interpretaciji teh podatkov, se uporabljajo pri družboslovnih raziskavah, raziskavah trga in podobno. Vaša anketa nima samo statističnih naključnih napak, ima tudi sistematične. Kdo vam je dvignil telefonsko slušalko? To je treba vse upoštevati, drugače bodo vaši sklepi lahko popolnoma napačni.

Pri svojem delu predpostavljate, da je tam zunaj realnost, ki jo lahko merimo in o kateri skozi čas ustvarjamo vse boljši povzetek, a marsikje v akademski sferi menijo drugače. Kako gledate na to?
Tako nekako, osnovna ideja je ... Jaz nekoliko hudomušno rečem, da smo ljudje leni. Ne gre za prvinsko lenobo in ležanje na kavču, ampak radi bi stvari opravili na najlažji način. In to je seveda evolutivno popolnoma jasno, smiselno. Če smo leni, pomeni, da iščemo najpreprostejšo razlago. In najpreprostejša razlaga je natančno to, da rečeš, da to kar vidiš ... najbrž te meritve pravzaprav odražajo neko realnost in znotraj tega, se pravi znotraj te najbolj preproste razlage, seveda stvari iščeš. Komplicirati se da vedno. Zmeraj lahko neki enačbi dodate pet dodatnih členov, pa ne vem koliko enih dodatnih koeficientov in rečete, da vaša razlaga tudi pojasni vse to. Ampak to ni to. Zaradi tega, ker niste z ničimer utemeljili te izjemne dodatne komplikacije. Iščeš najbolj oskubljeno, najpreprostejšo, najenostavnejšo razlago opaženega. In to je temelj znanstvene metode. Ravno zaradi tega je tukaj precej jasno, kako se to naredi in včasih nekateri ljudje pač mislijo, da so kaj zelo pomembnega povedali, če bodo tukaj zakomplicirali neke realnosti našega sveta in tako naprej. Po eni strani kršijo osnovno zgodbo, da komplicirajo brez potrebe, na drugi strani ima ta stvar lahko tudi kakšne hujše posledice. Recimo, če boste rekli, da morda najin svet sploh ni realen, zaradi tega morda tudi podnebna kriza sploh ni realna. Ja, potem boste v naslednjem koraku našli izgovor, da nam torej ni treba nič narediti, ker morda vse skupaj sploh ni res. To je tak primer izjemno škodljivega in pravzaprav zavržnega razmišljanja, ki pravzaprav vas pripelje z nekim lažnim in prozornim izgovorom v delovanje, ki vam vsekakor ne sme biti v čast. Tako da, ja, ta preprostost je pomembna.

Pomembno je pa tudi, da če ima kdo neko idejo, ki je izjemna, revolucionarna, ki spremeni neke koncepte ... za tako idejo praviloma potrebujete neke zelo močne dokaze. Ko je Einstein rekel, da čas pa morda ne teče popolnoma enako povsod, ni univerzalen in tako naprej, takrat se je precej časa mučil, kako bi brez take revolucionarne ideje prišel skozi. Pa ni šlo. Imel je v primeru splošne teorije relativnosti jasno napoved, ki so jo potem zelo kmalu z nekim Sončevim mrkom pojasnili, kako bo svetloba zvezd navidezno rahlo zavila mimo Sonca. Ta stvar je bila prvi test, ki je pokazal, da njegove razlage morda imajo neki smisel. So se pa ljudje še precej časa mujali okoli teh konceptov in jih poskušali zrušiti. Na koncu pa se je izkazalo, da stvari izjemno dobro stojijo. Črne luknje, celo njihovi trki in podobne stvari, čisto jasno kažejo, da stvari držijo, to kaže tudi vaš navigacijski sistem v avtomobilu. Danes so stvari neprimerno bolj na trdnih nogah. A treba se je zavedati, te stvari ne gredo brez napora, in takrat je Einstein seveda spoštoval osnovno zgodbo znanstvene metode. Izjemne trditve se samo z izjemnimi dokazi podprejo. To je tako imenovana Occamova britev, to je tudi treba upoštevati. Najbolj preprosto, in bolj kot je stvar nenavadna, bolj trdno jo je treba podpreti.

Moč znanstvene metode se je dolgoročno izkazala že z vsemi preboji, ki smo jih našteli. Dandanes gre še dlje. Z napovedno močjo in napredkom merilnih instrumentov je fizika začela nakazovati tudi odgovore na vprašanja globoko eksistencialne, religiozne ali filozofske narave.
Vse to prodiranje v najmanjše in največje pa le ima širše posledice, ki sploh niso neke tehnološke narave. Lahko se sprašujemo o svojem mestu v tem svetu. Ko razumemo fiziko atomov in še nižjih ravni, pravzaprav začenjamo razumeti, kako na tem mikrosvetu stvari delujejo. Nismo še na koncu, zlasti v svetu osnovnih delcev je verjetno še marsikaj za odkriti, a to je vedno težje.

Na drugi strani pa vesolje kot celota. Vse civilizacije so imele razlage o nastanku sveta, o razvoju sveta in podobno, to je bila tudi stvar religije ali verovanja. V zadnjih nekaj desetletjih pa je znanost s svojo znanstveno metodo prišla zraven in povedala, kaj o vseh teh vprašanjih kažejo dejanske meritve. V tem smislu smo šli prek nekega vrača v preteklosti, prek neke samo mogoče religiozne razlage vsega. Stvari so se na neki način dopolnile na neki drugi ravni. To je prvič v zgodovini človeštva. V tem smislu je ta stvar tudi za te širše razmisleke o našem mestu v svetu kar pomembna.

Morda bomo s pomočjo fizike nekoč razumeli tudi zavest samo. Za zdaj kaže, da je to rezultat čisto fizikalnih procesov, ki jih proizvaja skupek molekul, imenovan možgani. Z neutrudnim delovanjem in znanstvenimi prizadevanji bi lahko iz kompleksnega, kaotičnega delovanja lahko razbrali vzorce.

Lahko se zgodi. Vsekakor za zdaj še nismo tam. Načelno tukaj ni nobenim konceptualnih ovir. A kot rečeno, uporabil sem neke pogojnike: ni videti, se zdi ... Ne izključujem, da ne bo po poti se še marsikaj pojasnilo. Je pa seveda, če se pogovarjava o človeških možganih, pa o nevronih v kakšnem precej bolj preprostem bitju ... to je zelo zapleten sistem, ki ga za zdaj še ne znamo pravilno razumeti v vseh podrobnostih. V tem sodelovanju zelo veliko igralcev, recimo nevronov, se lahko skrivajo na koncu koncepti, ki jih ne vidite, če gledate samo posamezen nevron. To ni samo po sebi nobeno prekucništvo, nič zelo izjemnega, ampak, take sisteme se bomo morali naučiti še bolje obravnavati. Končno, v astronomiji imate, kolikor hočete zgledov na to temo. Na primer, vse veste o fiziki atoma, veste, katere vrste snovi ima tam noter, veste, v kakšnem stanju je. Ampak dokler se ne naučite pravilno obravnavati neke dinamike, hidrodinamike, dinamike nekih magnetnih polj, konvekcije, vam pravzaprav konceptualno nekatere stvari niso jasne.

Na primer, do leta 2000 približno ni nobena supernova "eksplodirala" v računalniku, ker je bil ta model makrosveta preveč preprost. Šele ko so popustili nekatere na prvi pogled smiselne, dejansko pa neupravičene predpostavke o preprostosti, da je vse okroglo, enakomerno in tako naprej, šele takrat se je nenadoma z isto fiziko in enakimi fizikalnimi zakoni supernove začele eksplodirati v računalniku. To je tipičen primer sodelovanja na veliki skali. Pa podnebja in vreme na Zemlji. Lepo se da napisati fizikalne enačbe o vremenu. Ampak sistem je izjemno zapleten in se pokaže, da velikokrat se ne da deterministično speljati za preveč časa naprej. Tozadevno in banalno, neka vremenska napoved, tudi če je njena fizika v osnovi jasna, je še vedno stvar, kjer ne moreva napovedati, kakšna bo letošnja zima.

So morda vam fizikom že tista ta velika jabolka popadala na glavo, ste že načeloma kartirali večino kontinentov vašega znanstvenega sveta, in bo za vsako naslednje odkritje potrebno eksponentno več napora? Neki znanstvenik je nedavno izjavil, da eksperimentala fizika že dolgo ni bila zares presenečena nad izidom eksperimenta (z izjemo širjenja vesolja 20 let nazaj). Še Higgsov bozon, odkrit leta 2012, je bil napovedan kakšnih 50 let nazaj.
Ja in ne. Temne energije ni živ bog napovedal. Ta ideja je bila pokopana v neki Einsteinov koeficient. Ta je šel na ničlo in so bili ljudje s tem popolnoma zadovoljni pol stoletja. Potem pa sta leta 1999 pravzaprav dve skupini, ki sta merili oddaljenost in posledično širjenje vesolja do nekih oddaljenih galaksij skozi eksplozije supernov, ugotovili, da je sicer vse fino, kar izmerijo, samo predznak ni pravi. Namesto da bi vesolje počasi zaviralo, je pospeševalo. Skupini sta besno iskali, kje je ta nesrečni minus narobe. Potem je pa tako rekoč v istih dneh obema kapnilo, da ni napake. Imamo realnost. Nihče tega ni pričakoval, pa so meritve kljub vsemu to pokazale. In ko so meritve jasne, rečeš, meritve imajo prav in ne jaz. Treba je popolnoma na novo pripeljati noter idejo temne energije. Presenečenja torej so, vsaj za moje pojme. Ni nujno, da je presenečenje tako odmevna stvar, kot je Higgsov bozon. Imamo marsikaj drugega, zlome simetrije in podobne reči, ki jih nihče ni natančno tako pričakoval.

Če bi me leta 1990 vprašali, ali so v bližini kakšne druge zvezde morda planeti, bi rekel, da verjetno so, saj končno Sonce najbrž ni edina taka zvezda. In če bi me vprašali, kakšni bodo ti planeti, bi rekel, da so najbrž podobni tistim v našem Osončju, pravzaprav kopije z nekaj majhnimi prilagoditvami. Pa bi hitro razložil, da morajo biti kamniti planeti bližje zvezdi, plinasti dlje in tako naprej. Skratka, imel bi celo razlago na osnovi enega primera – našega Osončja – in razmišljanja, kako bi se to lahko zgodilo še kje. Pa je prišlo leto 1995, odkar rutinsko odkrivamo planete okoli drugih zvezd. Trenutno smo na številki okoli 4.000 zunajosončnih planetov. To je že znatna populacija. Ob tem, da so naše zmožnosti odkrivanja zelo, zelo skromne. Odkrijemo jih samo v posebnih primerih. To pomeni, da je planetov izven Osončja v resnici ogromno, da ima vsaka sedma zvezda take plinaste planete, vsaka tretja pa planet velikosti Zemlje okoli sebe. Zelo pogosti so. Zabavno pa je, da so ti planetni sistemi, ki jih zdaj odkrivamo, taki, da bi jaz in moj profesor leta 1990 zagotovo trdila, da ne morejo obstajati. Da je to čisto nemogoče. Imela bi mnogo razlogov, zakaj to ne more uspeti. Ampak narava je precej bolj duhovita in je našla načine, kako to gre. In danes to razumemo, ker imamo meritve in smo dopolnili svoje znanje. Da bomo našli Jupitre, ki krožijo okoli zvezde mnogo bližje kot naš planet Merkur, ki je najbližji, to je bilo veliko presenečenje. Nihče ga ne bi podpisal leta 1990.

Zgodba o zunajosončnih planetih je izjemno pomembna. Pove nam zanimivo zgodbo, zanimivo vsaj živim bitjem, kot sva midva. Obstajajo neki kamni v bližini zvezd, ki so od njih primerno ogreti. Ko jih iščemo in preučujemo, počasi ugotavljamo, kako pogosti so. Stvar spet sega vse tja do našega mesta, do mesta človeštva v vesolju. To so velika vprašanja. Pri njih se je nabralo kar nekaj presenečenj in najbrž se jih še bo. Če ne drugega, bomo čez nekje pet let popolnoma rutinsko preučevali kemično sestavo atmosfer oddaljenih planetov. Vsaj nekaterih. In ni vrag, da ne bi našli vsaj nekaj sestav, ki se nam zdijo precej težavne, ali popolnoma nemogoče ali kakor koli zanimive.

Sorodna novica Vesolje se res prehitro širi

Ko smo že tu, ne morem mimo raziskav o širjenju vesolja v zadnjih letih. Vsaj enkrat na leto dobimo sporočilo iz Riess raziskovalne skupine, ki meri neskladje v Hubblovi konstanti. Vsakič znova potrdijo, da se vesolje širi prehitro in da to kaže na neko neznano fiziko. Nam lahko podate kratko pojasnilo?
Imamo t. i. svetilnike, ki omogočajo merjenje razdalj – in s tem hitrosti širjenja – na teh majhnih razdaljah. Tukaj je satelit Gaia Evropske vesoljske agencije naredil pomembne meritve, ki vse skupaj precej bolj natančno umeščajo, pa s tem tudi hitrost širjenja vesolja iz tega. Na drugi strani imamo pogled nazaj, vse tja nazaj do takrat, ko je vesolje prvič postalo prozorno približno 300.000 let po velikem poku. Tukaj je spet najboljši evropski satelit Planck. Iz teh meritev sledi pa tudi svoja vrednost hitrosti širjenja vesolja, torej Hubblove konstantne. Ti dve vrednosti nista statistično čisto sozvočni. Sta pač nekje v standardni deviaciji. Približno tri, lahko 2,7, lahko 3,5 sigma razlike. Ne bom rekel, da je to dokaz, da je različno, ampak močno nakazuje, da je različno. Preteklo leto in pol, kar se nekje zaletavamo v to zgodbo, še nismo našli neke jasne razlage, zakaj bi to tako bilo. Hitro lahko v zgodbo potegnemo neke fundamentalne razlage in velimo, da smo na sledi neke nove okoliščine, ki je do zdaj pri širjenju vesolja nismo poznali.

Ampak je treba le upoštevati, da se o tem trenutno ne govori kot o neskladju. Rečemo raje, da stvar striže. Angleški izraz je tension, vljuden izraz, ki pravi, da stvari niso čisto skladne, da pa ni tragično narobe. In zdaj, na osnovi ene meritve, ene okoliščine, enega neskladja, še ne boste delali nove fizike.

No, stric Riess jih je skozi leta že več opravil.
Tako, ampak so vsa pravzaprav istega tipa. Če bomo enkrat priča meritvam, izpeljanim na popolnoma različen način, potem bomo morali stuhtati, kako se da zgodbo dopolniti z neko novo fiziko. Praviloma ste konservativni. Radikalne razlage iščete, ko imate zelo jasen merilni nabor pred sabo. Ta trenutek še nismo čisto tam. Bomo videli, mogoče se bo tudi to neskladje sčasoma popravilo. Morda bodo ugotovili, da so pozabili na nek sistematičen efekt. Ni čisto nemogoče. A za zdaj se zdi, da to ni tako zelo verjetno. Novica je kar pomembna in zaradi tega se veliko ljudi zaletava v ta zid in ga poskuša zrušiti. Za zdaj še ni uspelo. Ampak minilo je dobro leto. Aprila lani je Gaia dala ven meritve, članek je prišel julija, se pravi še ni minilo veliko časa in tozadevno je treba še malo počakati.

Med čakanjem se lahko spomnimo na stoletnico ljubljanske univerze, na domačo grudo in osvetlimo kakšno domače ime. Poglejmo, kaj je Slovenija prispevala k tej široki zgodbi fizike.
Seveda sem jaz daleč premajhen, da bi kaj takega znal ovrednotiti, tako se seveda počutim pred nekaterimi zelo, zelo pomembnimi ljudmi, ki so veliko naredili. Najprej je treba vedeti, da fizika ni slovenska, je mednarodna, tega smo se vedno zavedali in se povezovali s svetom.

Sorodna novica Bo ljubljanska univerza premaknila ustanovno letnico za več kot 200 let?

Med obema vojnama niste imeli nekega ustaljenega študija fizike, razen nekaj uvodnih predmetov na posameznih takratnih študijah. Ampak stvari so se nekako okoli druge svetovne vojne in sploh za njo spremenile. Nedvomno je treba omeniti Antona Peterlina, ki je bil pomemben fizik, ki je kasneje odšel v ZDA in na naši fakulteti imamo Peterlinov paviljon. Seveda imate profesorja Antona Kuščerja, pa profesorja Antona Moljka in potem še mnoge druge, tu je profesor Robert Blinc, pa še celo plejado še živečih fizikov. Seveda moramo omeniti profesorja Janeza Strnada, ki je zelo veliko naredil za pouk fizike in sploh za širjenje fizikalnih razmislekov v javnosti.

Imel sem zadovoljstvo brati njegovo delo Iz take so snovi kot sanje, in prepričan sem, da so zadovoljstvo delili še številni drugi Slovenci.
Absolutno. Tukaj je zelo pomembno omeniti, da so ti ljudje imeli vedno svoje mesto v mednarodni srenji. Šteje le, ali imate najboljše ideje, razlage, meritve, skratka, ali dovolj dobro delate, da ste pomemben del mednarodne družbe v tem smislu. Danes tako propagirani – in morda preveč propagirani – reviji Nature ter Science sta imeli tudi v letu 1960 članke slovenskih avtorjev. Vse to kaže, da so bili omenjeni ljudje zelo mednarodno povezani.

Ravno omenjeni Peterlin je v Nature objavil članek o lastnostih molekule DNK, le nekaj mesecev pred tem, ko je Watson objavil obliko dvojne vijačnice te molekule, za kar je kasneje padla Nobelova.
Drži. Torej, stvari so bile zelo uspešne. Profesor Blinc je eden najbolj znanih fizikov iz zadnjih desetletij prejšnjega stoletja na področju trdne snovi. Uspehe imamo na področju fizike osnovnih delcev. Zdaj smo [pridruženi] člani Cerna, ampak dolgo so bili v Cernu kot gostje, čisto preprosto, ker so pod profesorjem Gabrijelom Kernelom razvili ekspertizo, ki je bila absolutno relevantna za raziskovanje fizike osnovnih delcev.

Sorodna novica Čadež o Hawkingu: Imel je strahovito voljo do življenja in čaroben pogled nanj

Poglejmo profesorja Andreja Čadeža. V času svojega doktorata se je ukvarjal s trkom črnih lukenj, prvi taki numerični modeli sploh. Takrat je to delal v ZDA, potem je prišel sem. Kasneje je sodeloval v projektu LIGO, in prispeval nekatere pomembne stvari v tem projektu. Lahko rečemo, da ima njegov podpis. Konkretno, v katerih valovnih dolžinah se opazuje s tem interferometrom, kako se poskrbi, da so tista zrcala dovolj na miru. Torej, trk črnih lukenj, odkritje gravitacijskih valov, prva neposredna eksperimentalna potrditev, vse to ima en košček našega podpisa. Naštel sem nekatere stvari, kjer so bili narejeni preboji, in seveda sem pozabil marsikaj, zato mi je zelo nerodno operirati z imeni. Lahko pa navržem še en primer.

Sorodna novica Slovenski znanstveniki potrdili mreže vrtincev v tekočih kristalih

Profesor Slobodan Žumer, ki je že v pokoju, je ravno kot en avtor objavil članek v Nature, komentar. To vam pove, da imajo ljudje določeno težo. In da se jih spoštuje. To pomeni, da v fiziki sploh ni važno, od kje prihajate. Ali ste doma iz Ljubljane ali od kjer koli drugje, pomembno je, kaj ste sposobni narediti in kakšne ideje imate.

Gojenje neke stroke, v tem primeru fizike ali katere od podstrok, je vedno mednarodno, in tako je pri nas danes in tako je bilo pred 50 leti. Še posebej astrofizika je smiselna samo v sodelovanju s celim svetom. Ampak vsaka država, ki da kaj nase, goji tudi to stroko pri sebi. Iz zelo preprostih razlogov. Izkušnje in kadri.

Nimamo vpogleda v to, kako je potekal program fizike na ljubljanski univerzi dolga desetletja, morda tudi do stoletja nazaj. Morda vi poznate kakšne pikre vpoglede ali zanimive anekdote, ki so se nabrale čez čas?
Tako kot drugod so se stvari spremenile tudi pri nas. Včasih je verjetno bilo profesorjev manj. Morda je bil njihov odnos bolj formalen, a še posebej pri nas je odnos dandanes zelo neposreden. Zelo hitro se spoznamo s študenti, vemo, kdo so, in niso neke številke. Naredi se vse za to, da čim hitreje zrastejo in postanejo boljši od nas. To je osnovna zgodba.

Obenem je nujna dobra raziskovalna podpora. Če nimate dobrega raziskovanja, ki je vezano s tem poučevanjem, potem se pogovarjamo o srednji šoli. In ker se ne pogovarjamo o srednji šoli, je nujna raziskovalna podpora. Z raziskovalnega vidika lahko na fakulteti za matematiko in fiziko nekaj spravljamo skupaj. Vedno je sicer težavno, kako kaj meriti in tudi ne vemo, ali iima to vedno smisel. A vsemu navkljub vzemimo nekaj podatkov, da dobimo kontekst. Univerza v Ljubljani je največja raziskovalna institucija v državi z največjim raziskovalnim produktom. Mi imamo med 3 in 4 odstotki proračuna univerze. Za uvrstitev na Šanghajsko lestvico pa prispevamo kakšno tretjino vseh objav in rezultatov. Imamo torej raziskovalno močno podprt študij ob zelo neformalni atmosferi. Izgleda, da je študentom to čisto všeč. Težak študij, ampak obenem študij, ki ni prepleten z nekimi formalnimi zaprekami po nepotrebnem.

Naši študenti vidijo, da je treba stvari postaviti v širši kontekst in iti ven, se tam uveljaviti. Že dolgo imamo na naši fakulteti princip, da nihče ne more postati učitelj oziroma profesor, brez da bi se dokazal tudi zunaj. Kajti brez tega bi se stvari spremenile v eno tako ... ne popolnoma zdravo in okusno domačo juho. Od ljudi dejansko pričakujemo, da gredo ven in se tam dokažejo. In da ko pridejo nazaj, so že tako dobri, da ljudje iz tujine z njimi še vedno radi sodelujejo. Na ta način si širimo stike, obenem pa poskrbimo, da naši mladi ljudje niso odvisni od kakšnih vodij svojih skupin, ampak da lahko odpirajo svoja področja. Kar je odločilno. Na ta način lahko taka bistroumna, mlada pamet napreduje. Namreč, ljudje pri 60 letih so pač ljudje pri 60 letih, mladi so pa bistri in sposobni. To je osnoven proces, ki ga moramo gojiti. Upam, in tudi vidim, da gre celotna univerza v to smer, kar je zdrav razvoj.

Koliko je nacionalna univerza, ta institut z davnimi koreninami, še smiselna v današnjem svetu? In, kako bo lahko konkurirala tehnološkim inovacijam, spletnim univerzam, kjer ti lahko v principu predavajo največje znanstvene avtoritete sveta?
Seveda lahko greste na YouTube in dobite neko predavanje ali ciklus predavanj, morda ga kje tudi plačate. Toda pomemben profesor, ki svoja predavanja prodaja na mreži, bo imel praviloma zelo malo časa za vas. Lahko boste poslušali, kaj takole ex cathedra poskuša razložiti. To je seveda koristno, zakaj pa ne? Problem je v resnici enostranskost komunikacije. Osnova študija je ravno to, da lahko sprašuješ. Da noben odmor, ki so pri nas 15 minut na 45 minut predavanj, ni prost, ker je najbolj zabavno, če se kaj ognjevito razpravlja ob tabli. Kaj, kar sem zanič povedal. Razumljivo, človeku zdrsne. Ali pa ob kakšnih drugih vprašanjih, bolj ali manj povezanih s predavanji.

Dvostransko komuniciranje je tako pomembno, da zaradi njega še vedno obstajajo znanstvene konference. Saj bi človek na prvi pogled mislil, da lahko vse opravite prek Skypa oziroma nekih telekomov. Ja, zelo veliko opravimo, vsak teden se slišimo s kolegi po svetu. Ampak kljub vsemu je pa treba enkrat, dvakrat na leto priti skupaj in dejansko stvari predebatirati. Ljudje smo socialna bitja in potrebujemo dvosmerno komunikacijo in včasih zelo oseben stik.

Na mreži bo vse enostransko. To je podobno, kot bi nam nekdo knjigo bral. Brati je zelo koristno, fina stvar, ampak to ni čisto isto, kot imeti možnost s predavateljem dejansko razpravljati. Pa tudi s kolegi. To je bistveno, da ne študiraš sam, ampak v skupini in si pomagaš. Potem imamo tutorstvo med študenti, ki ga na naši fakulteti podpiramo na vse načine, tudi finančno. Tutorstvo je odločilna stvar. Kdo drug kot eno leto starejši kolega bo dobro razumel, kaj je tvoja težava? Saj je ravnokar šel čeznje. Vse to izgubite, če se pogovarjamo o neki neosebni mreži.

Za moje pojme so pomembne še nekatere stvari, ki na prvi pogled ne sodijo v študij. Ni narobe, da kdaj ob predavanjih postavi človek stvari v širši kontekst. Da recimo, če govorim o atmosferah planetov, mimogrede naredim sklic na podnebno krizo na našem planetu. Človek lahko kakšno stvar malo pokomentira, ali pa navrže neko nedavno, malo neumno novico. S tem daš ljudem načelno zelo pomembno sporočilo: da lahko razmišljajo z lastno glavo. In to je tista najbolj pomembna zgodba. Ni mi treba verjeti avtoritetam, zelo koristno je, da se na eni strani sicer izobrazim, se naučim, kaj so drugi razmišljali in poskušam to razumeti, ampak po drugi strani, jaz sem tudi sposoben kakšno stvar sam razmisliti.

Za moje pojme imamo študentje ter zaposleni na nek način dolžnost, da sodelujemo pri širših družbenih razpravah o teh stvareh. To gre vse od popularizacije znanosti – če smo plačani od družbe, ji moramo tudi na ta način dajati nazaj – do tega, da mogoče pa imamo kakšen vpogled, ki ga drugi nimajo, o recimo podnebni krizi. In je prav, da se take stvari pove. Javno. Javni del se začne na predavanjih. V tem smislu ima ta staromodni stik nekaj na sebi. Ljudje smo le socialna bitja in zaslon ni čisto enakovreden. Seveda pa zelo pomaga pri celotni zgodbi.

Kar se tiče pa nacionalne, nenacionalne univerze ... O tem, da potrebujemo v Sloveniji eno ali nekaj univerz, ni nobenega dvoma. Če boste imeli najbližjo univerzo na Dunaju, potem boste v veliki meri, ko boste končali, ostali tam, in potem postanemo nepomembna provinca. To je prva zgodba. Druga zgodba pa je, da obstajajo stroke, ki so bolj ali manj nacionalne. To je bolj izjema kot pravilo, a vendarle. Slavistika se do neke mere veže na slovanske ali jezikovne študije, a seveda ne popolnoma v vsem. Ima svoje specifike. Podobno neko gozdarstvo ne bo primerjalo rasti dreves tukaj z rastjo v Yellowstonu, ker so neki pogoji čisto drugačni, verjetno pa ni to popolnoma nacionalna veda, morda se lahko primerjamo z alpskim prostorom, Dinaridi ali kaj podobnega. V tem smislu imamo neke povezave, ki so lahko bolj lokalne, pa tudi v zgodovini, sociologiji. Neka vpetost v okolje in prostor je pomembna, in zaradi tega je tudi pomembno, da domujemo v takšnem, malo širšem prostoru. Človek bi si v kakšnem primeru želel, da bi v bibliografiji videl malo več te mednarodne vpetosti, kajti ideja, da smo edini in najboljši, po navadi ne pomeni najboljših stvari. V tem smislu je pač mednarodna vpetost pomembna. Da se ne izgubite. Kajti Slovenija ima relativno majhen bazen v marsikateri stroki in ta bazen ne bi bil tako kakovosten, če ne bi bil povezan na ven. V astronomiji nas je samo nekaj. Očitno bi bili vsi "fejst" fantje in punce, če ne bi bili povezani na zunaj in tam sodelovali. Tako je v ogromni večini vseh strok.

Na eni strani nujno potrebujete na ozemlju Slovenije tovrstne institucije, na drugi strani te institucije niso namenjene neposrednemu izobraževanju za gospodarstvo. Tega se je treba zavedati, to ni osnovna naloga univerze. Naloga je dati orodja, načine razmišljanja, ki jih potem lahko aplicirate nekam popolnoma drugam. Namreč, današnji svet je zelo dinamičen in kaj pa vem, kaj boste potrebovali leta 2040 ali 2050. Do takrat se boste morali še vedno pridno učiti, tudi če ste fakulteto končali.

Torej, bo ljubljanska univerza čez 100 let še obstajala?
Jaz srčno upam, da bo še obstajala. S pripombo, da obstajajo nekateri ljudje, ki so ponekod v tujini, trenutno na vrhu, ki predstavljajo skrb. Govorimo o kakšnih politikih. Obenem pa je treba vedeti, da se mora človeštvo kot celota nujno lotiti problema podnebne krize. Imamo namreč v jeziku deležev nekaj odstotkov možnosti, da čez 100 let ljubljanske univerze ne bo, ker preprosto ne bo več civilizacije.

Nikoli v običajnem življenju nihče od nas ne živi tako nevarno, da bi ob možnosti, da na ravni odstotkov izgine s tega planeta zaradi neke dejavnosti, samo rekel, ah, saj je zgolj nekaj odstotkov. To je, kot bi se vozili z motorjem, pa bi ugotovili, da imate pred seboj zelo ovinkasto pot, da dežuje in je naneslo pesek. In bi rekli, ah, veste, samo nekaj odstotkov možnosti je, da me na ovinku zanese ven in umrem. Še vedno se bom peljal 130 kilometrov na uro, saj bom zelo verjetno prišel živ skozi. Tega ne naredi noben motorist. Zato je nerazumljivo, da tako ignoriramo očitno močno tveganje, ki smo mu izpostavljeni zdaj in tukaj. Treba bo kaj narediti, saj se da narediti, le malo se moramo zamisliti.