Proč se zajímat o astronomii?

Astronomie je první klasickou vědou, která začala využívat pozorování jako prostředek k potvrzení či vyvrácení našich teorií o procesech vedoucích k utváření jednotlivých kosmických těles či vesmíru jako celeku. K tomu bylo od počátku zapotřebí vyvíjet důmyslné přístroje na té nejlepší možné technické úrovni, které astronomům umožňovaly provádět pozorování a zaznamenávat jejich výsledky. Stejně důležitým nástrojem poznání se stala matematika, která byla a je základem pro hlubší pochopení chování pozorovaných objektů, jejich původu, pohybů a vývoje. Astronomie tak jako první vyvinula a zavedla do praxe postupy nyní běžně používané v ostatních odvětvích vědy.

Dnešní astronomové musí dokonale ovládat nejen fyziku a matematické metody, ale i výpočetní techniku a moderní technologie a musí se stále učit a přizpůsobovat novým poznatkům. Pokud by tomu tak nebylo, proud vzrušujících objevů a odhalených tajemství vesmíru by se rychle zastavil. Nicméně nové objevy se nedají naplánovat; takový přístup ve vědě nefunguje. Za novými objevy stojí často šťastná náhoda spíše než plánovací kalendář a každý astronom jí musí být připraven jít naproti a umět rozpoznat nově se nabízející příležitosti k odhalení něčeho zásadního. Kosmické mikrovlnné záření je klasickým příkladem takového náhodného objevu, který podstatným způsobem ovlivnil náš pohled na vesmír, když vyvrátil teorii statického vesmíru a podpořil teorii velkého třesku.

Snaha o porozumění vesmíru, jakými zákony se řídí, jaký byl jeho vývoj a jak se bude vyvíjet dál, jaká je naše role v něm, jaká bude budoucnost Slunce a celé sluneční soustavy, atd. – to všechno jsou otázky, jaké si lidé kladou od pradávna, od prvního pohledu na úchvatnou scenérii noční oblohy. Stejné otázky jsou bezesporu i tou největší motivací nekončícího úsilí astronomů o porozumění vesmíru. Má ale základní výzkum v astronomii nějaký přímý praktický přínos pro společnost?

Ve všedním životě dnes běžně používáme mnohé technologie, které jsou praktickou aplikací astronomického výzkumu a touhy astronomů po stále přesnějších a detailnějších měřeních. Dnešní způsoby mobilní elektronické komunikace vděčí za svůj úspěch z velké části výzkumu na poli radiové astronomie, který začal před několika desítkami let a během nějž se vyvinuly techniky přenosu, komprese, zpětného zachycení a dekódování slabých rádiových signálů, které položily základy dnešní bezdrátové technologie wifi sítí a mobilních telefonů.

Budování stále nových a větších dalekohledů vybavených stále citlivějšími detektory je vedeno snahou zachytit každičký jednotlivý foton, který k nám přichází ze slabých a miliardy let vzdálených galaxií a kvasarů. Technologie používané v těchto detektorech nacházejí využití i v mnohem širší oblasti oborů než je astronomie. Astronomové byli první, kdo rozpoznal potenciál polovodičových prvků s vázanými náboji (CCD) pro zachycení světla z dalekohledů, a tyto snímače dnes najdeme v každém digtálním fotoaprátu nebo mobilním telefonu. Při zpracovnání snímků ve fotoaparátech se podobným způsobem uplatňují techniky aktivní optiky a zpracování obrazu vyvinuté astronomy pro odstranění vlivu zemské atmosféry na kvalitu pozorování.

Rentgenová astronomie využívá vysokoenergetické fotony k hledání a zkoumání exotických neutronovýh hvězd a černých děr, neboť hmota je v silném gravitačním poli těchto objektů zahřívána na teploty přesahující miliony stupňů Celsia a podstatná část uvolněné energie je vyzářena ve formě rentgenového záření nebo záření gamma. Tyto fotony mají ovšem díky svým velmi krátkým vlnovým délkám schopnost procházet skrz materiály a nelze je proto zachytit běžnými dalekohledy a detektory používanými pro viditelné světlo. Astronomové však vynalezli způsoby jak rentgenové a gamma fotony zachytit, změřit jejich energii a sestavit obraz a spektrum pozorovaných objektů. Tyto znalosti pak našly uplatnění v mnoha jiných oborech od medicíny po bezpečnostní aplikace.

A tak bychom mohli ve výčtu aplikací astronomického výzkumu do běžného života pokračovat dále. Těch několik uvedených příkladů ale již stačí k tomu, abychom ilustrovali, že základní výzkum v astronomii (ale i v jiných oborech) je živnou půdou technologického poktorku a přináší množství cenných znalostí, zkušeností a aplikací, které nám všem přinášejí užitek v každodenním životě. Stejně jako Heinrich Hertz neobjevil elektromagnetické vlnění,  protože chtěl zkonstruovat radio, ale protože byl unešen půvabem teoretické fyziky a jejím popisem elektromagnetismu prostřednictvím Maxwellových rovnic, i základní výzkum má ve vědě své nezastupitelné místo a je stejně důležitý jako aplikace. Nejen že z něj vychází základy veškeré dnešní elektroniky a komunikace, moderních dopravních prostředků, raket, satelitů, navigace, internetu, atd., ale především pomáhá vytvářet pevné kulturní vazby ve společnosti a dává nám širší perspektivu naší existence.

I my všichni v Astronomickém ústavu se dílem účastníme snahy odhalit základní vlastnosti světa, který nás obklopuje, a všeho, co se v něm nachází, včetně naší Země, Slunce, jeho planet, miliard jiných sluncí v naší galaxii a miliard více či méně vzdálených galaxií v celém vesmíru. Vybrali jsme si toto povolání, protože nás naplňuje možnost hledat odpovědi na tyto donedávna ještě filozofické otázky, a zároveň protože jsme přesvědčeni, že náš výzkum – stejně jako jakýkoli jiný špičkový základní výzkum – je pro společnost stejně užitečný jako hledání řešení nejrůznějších praktických problémů každodenního života.