Fyzikální ústav Akademie věd ČR

20. srpna letošního roku oslavil RNDr. Miloš Václav Lokajíček, DrSc., vědecký pracovník Fyzikálního ústavu AV ČR, v. v. i., v rodinném kruhu devadesát let. Jeho dosavadní osobní i odborný život je bohatý na události, které nejsou známy především mladší generaci. Narodil se 20. srpna 1923 ve Starém Plzenci u Plzně. Maturoval na klasickém gymnáziu v Plzni v době 2. světové války. Vynikal jako student v matematice: v matematické soutěži, kterou pořádal časopis Rozhledy matematicko-přírodovědecké, která předcházela současným matematickým a fyzikálním olympiádám, získal první místo.

Ihned po válce se přihlásil na Přírodovědeckou fakultu Karlovy university. Studium fyziky a matematiky dokončil v r. 1948 a hodnost RNDr. získal v r. 1950. V r. 1949-50 pracoval v Radiologickém ústavu Ministerstva zdravotnictví (kde byl dříve ředitelem prof. Běhounek) a ve Vinohradské nemocnici, kde - prakticky jako první v celé východní Evropě - začal uvádět do chodu nové přesné ozařovací techniky v léčbě nádorových onemocnění. V této činnosti pokračoval pak jako externí pracovník Onkologické kliniky Karlovy university u prof. Staška i v dalším období, kdy se mu podařilo dostat se na aspiranturu do Ústavu teoretické fyziky na Přírodovědecké fakultě UK. Zde dosáhl prvního značného úspěchu, když v r. 1952 společně s prof. Votrubou jako první navrhli postup, jak systematicky popisovat nově objevované elementární částice. Jmenovitě použitím izotopického spinu, který v jaderné fyzice zavedl W. Heisenberg. Rozšířili jeho postup na popis všech tehdy známých částic. Své výsledky publikovali v Phys. Rev. 86 (1952) 260 a také v Czech. J. Phys. 2 (1953), 1 a 13. Jak se později ukázalo, tyto práce přesně zapadaly do nosného směru použití teorie grup v teorii symetrií elementárních částic. Za objev SU(3) symetrie M. Gell-Mann v roce 1969 získal Nobelovu cenu.

Jeho život byl však rozhodným způsobem ovlivněn komunistickým režimem, když byl v únoru 1954 uvězněn. Dr. Lokajíček nebyl v oblibě u politického vedení již během studia na Přírodovědecké fakultě UK. K tomu také přispělo i to, že ve Vinohradské nemocnici odmítl na veřejném zasedání souhlasit s rozsudkem smrti dr. M. Horákové. Tím na sebe upoutal pozornost a následky na sebe nedaly dlouho čekat. Jakožto zcela nevinný byl odsouzen na sedm let do vězení.

Po založení mezinárodního SÚJV Dubna v roce 1956 se prof. Votruba stal zástupcem jeho generálního ředitele. Tam jakožto nejvýše postavený reprezentant československé fyziky provázel r. 1957 československou delegaci vedenou tehdejším prezidentem A. Zápotockým. Když se na konci návštěvy prezident Zápotocký zeptal, co by mohl on jakožto prezident, udělat pro československou fyziku, dostal odpověď s žádostí, aby zařídil propuštění jeho nejbližšího spolupracovníka z vězení. Okolostojící českoslovenští fyzikové pak říkali, že měli dojem, jakoby prof. Votruba po celou dobu prezidentovy návštěvy čekal na chvíli, kdy ho bude moci o to požádat. Po nějaké době cestou milosti dr. Lokajíčka pustil domů. Prof. Kvasnica v článku "Scházíte nám pane profesore" ve Vesmíru r. 1992 cituje výrok prof. Votruby k tomuto rozhodnutí: "Ohledy na prokurátora mu nedovolují nařídit revizi rozsudku, avšak to, že sedí nevinný člověk, mu nevadí." Dodejme jen, že dr. Lokajíček byl po r. 1989 plně rehabilitován.

Vztah, mezi prof. Votrubou a dr. Lokajíčkem nejlépe charakterizuje příhoda, která se stala na Karlově na chodbě před posluchárnou M2 na zvláštním semináři mnohem později u příležitosti Votrubových šedesátin. Při gratulaci jej prof. Votruba přátelsky šťouchl do ramene se slovy: "Počkejte, však Vás to také čeká" (byl jsem u toho).

Dnešní mladá generace si těžko dokáže představit dobu padesátých let. Po zatčení dr. Lokajíčka byla některými jeho kolegy roznášena zpráva, že dr. Lokajíček doma přechovával zbraně. Samozřejmě to byla lež, jak dokázala jeho paní Mgr. Anna Lokajíčková pomocí zápisu o domovní prohlídce, který ukázala prof. Votrubovi.

Kytice od ředitele FZÚ Jana Řídkého

Prof. J. Fischer - náš kolega v článku "Statečná rodina" v Čs. Čas. Fyz. z roku 2003 - stručně, ale výstižně charakterizoval dr. Lokajíčka slovy: "Dr. Lokajíček se z vězení vrátil nezlomen, plný plánů do budoucna, bez pocitu ukřivdění, bez tendence vyprávět, co si tam všechno užil, bez touhy jmenovat ty, kteří mu tam ublížili. Spíše se zdálo, jakoby tam omládl. S novými plány ve fyzikálním výzkumu, obohacený cennými, ale tvrdě vydobytými životními zkušenostmi."

To také potvrzuje i jeho odpověď jednou na mou poznámku, před mnoha lety: "Vy jste, pane doktore, dost toho ve vězení musel vytrpět." Jeho odpověď byl překvapivě jasná: "Ano, lidé si myslí, že moc… Ale jen já vím, kolik jsem tam získal."

Po propuštění z vězení však dr. Lokajíček přes veškerou snahu přátel a kolegů nemohl pracovat ve svém oboru, i když se o to všichni snažili. Rok musel ve skladišti tahat bedny s materiálem. Teprve po roce získal místo fyzika ve Výzkumném závodu Tesla Přemyšlení (vývoj nukleárních zařízení pro lékařské účely). Avšak jeho minulost se s ním táhla dále. Nemohl např. přímo získat hodnost kandidáta věd, ačkoliv měl za sebou výsledky daleko převyšující požadavky, které získání této vědecké hodnosti vyžadovalo. Získal ji až r. 1964 tak zvanou vědeckou rozpravou za dva vědní obory: fyziku elementárních částic a radioterapii.

Teprve pražské jaro mu umožnilo, aby se jako fyzik vrátil k původnímu oboru. Odjel na roční pracovní pobyt do SÚJV Dubna a teprve až potom se vrátil do Fyzikálního ústavu tehdejší ČSAV v Praze; do instituce, kterou tvořila také skupina pracovníků fakulty, v níž původně pracoval. Celou tuto dobu byl v úzkém kontaktu s Onkologickou klinikou, kde významným způsobem přispíval k dalšímu vývoji ozařovacích technik. Kolem r. 1970 začal rozpracovávat nové matematické modely radiobiologického mechanismu, což se pak stalo součástí evropské spolupráce ENLIGHT a RELIGHT. Velkým přínosem dr. Lokajíčka je to, že dokáže s úžasnou lehkostí a přímo se samozřejmostí přenášet metody rozvinuté v jedné oblasti vědy do zdánlivě zcela odlišných vědních disciplin. To se mu osvědčilo především v oblasti radiobiologie a hadronové terapie, při vypracovávání zásahových teorií vlivu záření (resp. ozařováním částicemi) na buňku, kde podle časové škály od dopadu částice, nebo záření na buňku rozlišujeme fyzikální, chemickou a biologickou fázi. Podařilo se mu originálním způsobem popsat to, že první dvě fáze probíhají v jednotlivých buňkách po dopadu jednotlivých částic, zatímco biologická fáze odpovídá statistickému rozdělení po celé buněčné populaci. Na podkladě těchto výsledků pak podal dizertační práci na získání hodnosti doktora věd v roce 1980. Tu však mohl obhájit až s odstupem téměř osmi let, avšak ne v oblasti fyzikálních věd, jak se to běžně ve světě dělá, ale v oblasti biologických věd. Jako by originalita jím použitých metod a hodnota jeho výsledků byla spíše na škodu než k prospěchu věci v očích některých lidí.

Památné jsou také jeho semináře v oblasti radiologie a biofyziky, které organizoval v rámci Jednoty československých matematiků a fyziků v Praze. Byl rovněž dlouhodobým koordinátorem mezi ústavní pracovní skupiny, která usilovala o přípravu Onkologického centra s protonovým urychlovačem.

Blahopřejí J. Krása, V. Šimák a J. Řídký

Od r. 1975 až do začátku tohoto století konal přednášky o radiobiologickém mechanismu a aplikacích v radioterapii na Matematicko-fyzikální fakultě UK a to zdarma. Byl vedoucím více než 30 magisterských prací a všichni bývalí studenti vzpomínají na péči i starostlivost, se kterou se jim během práce věnoval. A totéž o něm platí i jakožto školiteli několika kandidátských a doktorských disertací.

Avšak hlavním předmětem pracovních aktivit dr. Lokajíčka byly dvě oblasti fyzikálního výzkumu: popis kolizních a rozpadových procesů částic a specielně pak axiomatika kvantové teorie. Podařilo se mu objevit i závažné chyby v dřívějších teoretických přístupech a usiloval o prosazení nové teorie bez těchto chyb.

V té první zmíněné oblasti spolu se svými spolupracovníky navrhl nový přístup fenomenologického popisu difrakčních procesů při vysokých energiích, jmenovitě pružného rozptylu nukleonů. Za jeho plné účasti vznikla řada prací, které umožnily jednotný popis difrakčních kolizí v prostoru srážkového parametru; speciálně prosazující tzv. periferní charakter elastického rozptylu. Účastnil se též experimentu UA4/2 v CERN v Ženevě, který zkoumal pružný rozptyl antiprotonů na protonech při energii 541 GeV v interferenční oblasti coulombických a hadronových sil. Tehdy se podařilo pracovníkům našeho ústavu dodat 4 stanice detektorů částic (plastických scintilátorů), které pak byly použity k určení luminosity SPS Collideru. Bylo to poprvé, kdy část aparatury vyrobená v Československu, byla dodána přímo do CERN. A to během pouhých 6 měsíců od zadání projektu. A také první přímá účast pracovníků z Československa na experimentu v CERN v době, kdy probíhala jednání o přijetí naší země za členskou zemi CERNu. Právě výrobu těchto scintilátorů zajistil dr. Lokajíček pomocí bývalých spolupracovníků z TESLY Přemyšlení.

V současné době je dr. Lokajíček členem kolaborace experimentu TOTEM na LHC urychlovači v CERN, jehož cílem je studium difrakčních rozptylů protonů na protonech při energiích až 14 TeV; v první řadě je to studium pružného rozptylu protonů na protonech. Díky precizní práci fyziků a techniků (obsluhujících srážeč LHC v CERN a z experimentu TOTEM) se po velkém úsilí podařilo zdokonalit optiku a svazek urychlovače tak, že byla získána data elastického rozptylu protonů na protonech při energii 8 TeV i v oblasti velmi malých přenosů impulsu. Dosavadní analýzy ukazují, že odpovídající diferenciální účinný průřez lze korektně popsat pouze způsobem, který jsme společně s dr. Lokajíčkem navrhli a který bere v úvahu také realistické chování srážek v prostoru srážkového parametru. Podařilo se také prosadit, že vakuové části zvláštních detektorů tak zvané "římské hrnce" , které umožňují detekovat rozptýlené protony po srážce pod velmi malými úhly, byly dodány do CERN firmou Vakuum Praha.

Největší úsilí však dr. Lokajíček věnoval axiomatice kvantové teorie, speciálně tak zvané kodaňské interpretaci kvantové mechaniky, zformulované dánským fyzikem Nielsem Bohrem r. 1927. Ten k základní Schroedingerově rovnici přidal dodatečně předpoklady, které způsobily, že za fyzikální jevy byly považovány i tzv. "kvantové paradoxy". Na to upozornil pomocí myšlenkového experimentu už Einstein, společně s Podolskym a Rosenem, kteří v r. 1935 publikovali argument (tzv. Einstein-Podolsky-Rosen paradox), že Bohrova teorie zahrnuje jev, který je v rozporu s ontologickou realitou, jak vyplývá z pozorování světa. Podle Bohrovy teorie totiž mikroskopické objekty měly zůstávat ve vzájemném okamžitém spojení i při neomezeně velkých vzdálenostech; jev zcela nepochopitelný z hlediska našeho poznání. Einstein tehdy vyslovil hypotézu, že kvantová Bohrova teorie není úplná, ale že závisí na tzv. skrytých parametrech, které doposud neznáme. Úplná bude, až když tyto parametry budou nalezeny a do ní zabudovány. Světová vědecká komunita se však přiklonila ke stanovisku Bohra, který tvrdil, že tento jev může existovat v oblasti mikrosvěta. Vznikly tak dvě rozdílné teorie pro mikrosvět a makrosvět, třebaže nikdo neuměl definovat, kde je příslušná hranice mezi těmito dvěma světy; ani jak lze definovat makrosvět na základě mikroobjektů s tak odlišnými vlastnostmi.

R. 1964 však John Bell navrhl postup, který měl umožnit rozhodnout, která z obou alternativ kvantové teorie, (tj. kodaňské, resp. teorie se skrytými parametry) je ta správná. A to na základě experimentu. Bell modifikoval původní myšlenkový koincidenční experiment Einsteina tím, že navrhl, aby místo původní pouhé detekce jednotlivých částic se také měřily jejich spiny. Definoval pak určitou kombinaci koincidenčních pravděpodobností a odvodil pro ni určitou nerovnost, o níž se předpokládalo, že platí v kvantové teorii se skrytými parametry, ale nikoliv v kodaňské kvantové mechanice. Od té doby se pak rozběhlo úsilí takový experiment provést. To se také podařilo a výsledky z r. 1982 ukázaly, že Bellova nerovnost nebyla v těchto experimentech splněna. To vedlo k závěru, že v oblasti mikrosvěta musí platit kodaňská kvantová mechanika - závěr, který je až do dnešní doby přijímán prakticky celou odbornou veřejností. Rád bych poznamenal, že jsme se s J. Bellem několikrát setkali a že on se vždy zajímal o naši práci z této oblasti fyziky. Bohužel J. Bell zemřel velmi brzy r. 1990 ve věku 62 let.

Dr. Lokajíček si však všiml, že Bell odvodil danou nerovnost za předpokladu, který by platil v experimentu původně navrženým Einsteinem, ne však v případě měření spinu. V takovém případě není výsledkem měření jedna naměřená hodnota, avšak pravděpodobnostní rozdělení hodnot získaných v daném experimentálním uspořádání při mnoha experimentálních měřeních. Pokoušel se upozornit na tuto skutečnost po více než deset let. Teprve r. 2012 se nám podařilo dostat do publikací několik článků s příslušnými důkazy (dříve to bylo vždy odmítnuto). Je těžké přesvědčit o chybě v nějaké práci v tematice, na kterou se odvolává do dnešní doby přes 26 000 publikovaných prací.

K rozhodnému obratu došlo v posledních dvou letech, když InTech Publisher vydalo dvě knihy, kde jsou dvě kapitoly, nazvané "Einstein-Bohr controversy after 75 years, its actual solution and consequences" a "Schroedinger equation and (future) quantum Physics", kde jsou shrnuty všechny naše nové výsledky. V současné době pracujeme na pravděpodobnostním modelu elastického rozptylu protonů bez použití optického teorému, o jehož platnosti při studiu silných interakcí se v poslední době hodně diskutuje.

Gratulace od Výboru pro spolupráci ČR s CERN

Souhrnně lze říci, že dr. Lokajíček jakožto autor, resp. spoluautor, napsal zhruba asi 300 původních vědeckých prací, většinou publikovaných v mezinárodních renomovaných časopisech. Jakožto fyzik a radiobiolog se také aktivně zúčastnil mezinárodních konferencí o filosofii přírodních věd a metodiky jejich studia. R. 1992 získal Zlatou plaketu ČSAV za zásluhy o rozvoj ve fyzikálních vědách.

Vzpomínám si ještě na jednu událost, která může dokreslit profil osobnosti dr. Lokajíčka. Stala se v době sametové revoluce v listopadu r. 1989 v době, kdy jsme oba byli podle plánu v SÚJV Dubna. Když se koncem listopadu v Dubně shromáždilo asi 250 pracovníků a jejich rodinných příslušníků z tehdejšího Československa, aby se navzájem poradili o nejbližší budoucnosti, vystoupilo na tomto shromáždění několik řečníků. Někteří z nich vyjádřili obavy o svou budoucnost, jiní se zase dokonce omlouvali za své dřívější jednání a politickou angažovanost. Nakonec byl požádán o vyjádření k tehdejším událostem i dr. Lokajíček. Ve svém proslovu se soustředil na otázku růstu osobnosti a postavení člověka ve společnosti; poukázal na to, že cílem člověka, nejenom vědecky pracujícího, by měla být především služba. Ne kariéra, nebo osobní prospěch. Řekl to s takovou samozřejmostí a prostotou, že to každého až zarazilo. Jako příklad uvedl případ královské dcery kanonizované Anežky České.

Na závěr těchto několika poznámek bych rád dr. Lokajíčkovi popřál, aby si i nadále uchoval tu rozvahu, odhodlanost, interdisciplinární přístup, touhu po pravdě i radost z vědecké práce, prostě vše co je pro něj tak charakteristické. A také bych rád ocitoval slova prof. Elemera Rosingera z university v Pretorii (Jihoafrická republika), který nás navštívil před dvěma lety tady na FZÚ. Ten také upozornil v jedné práci na to, že Bellova práce používá verzi pravděpodobnosti, která nesplňuje všechny axiomy teorie pravděpodobnosti, kterou ve fundamentální práci formuloval prof. George Boole r. 1862 a kterou nám poslal. V emailu píše: "Pokud se jedná o mou návštěvu ve vašem ústavu, tak to byla jedna z nejkrásnějších, kterou jsem zažil během své dlouhé akademické kariéry." A když odcházel z naší místnosti, tak jeho poslední slova byla "God bless you."

24. 10. 2013 - Vojtěch Kundrát