Mír, logika a diamanty amerického fyzika a filozofa

Poprvé se širší veřejnost se jménem amerického fyzika a filozofa profesora Percy Williama Bridgmana setkala těsně před vypuknutím druhé světové války. V roce 1939, kdy panovala oprávněná obava, že němečtí fyzikové budou přinuceni sloužit nacistickým cílům, zřetelně vyslovil názor mnoha dalších světových vědců. Veřejně tehdy oznámil, že v budoucnosti přístup do své laboratoře vědcům z totalitních zemí neumožní. Jako důvod uvedl, že občan takového státu není již svobodným jedincem a může být přinucen vykonávat činnost, která slouží cílům totalitního státu. Letos si připomínáme 55. výročí úmrtí u nás tohoto téměř neznámého badatele v oblasti vysokých tlaků.

Bojovník za světový mír

Proti tomuto porušení tradic vědecké spolupráce se v předválečné době ozvalo jen velmi málo učenců. Mezi vědci všeobecně vládlo přesvědčení, že i takový bojkot může být jednou z forem odpovědi na porušování zákonů lidskosti a svobody. K obecným společensko-politickým problémům se Bridgman vyjadřoval i v pozdějších letech. Stejně jako ve fyzice byl neústupný i zde. Již v roce 1946 se společně s Albertem Einsteinem a dalšími sedmi vědci podílel na založení „Emergency committee of Atomic Scientists“, jehož smyslem bylo působit na veřejnost a státníky ve smyslu zákazu jaderných zkoušek v ovzduší.

V letech „studené války“ Percy William Bridgman patřil v roce 1955 mezi jedenáct signatářů Russellova-Einsteinova manifestu (kromě B. Russella a A. Einsteina k nim patřili např. J. Rotblat, M. Born, L. Infeld, L. Pauling, Hideki Yakawa, F. Joliot-Curie) – výzvy určené světové veřejnosti varující před nebezpečím války vedené atomovými zbraněmi, která by ohrozila samu existenci lidstva. Na toto jejich prohlášení navazovalo v roce1957 setkání 22 vědců z deseti zemí v kanadském městečku Pugwash, kteří si stanovili cíl přispět k ochraně míru a odvrácení nukleární války. Toto mezinárodní hnutí vědců, které vešlo do povědomí jako Pugwashské mírové hnutí, vycházelo z jejich odpovědnosti za osudy míru, mírové soužití a mezinárodní spolupráci.

V roce 1957 se Percy William Bridgman připojil k 2 000 americkým vědcům, kteří se obrátili na vlády předních světových mocností s výzvou (iniciátorem byl tehdy dvojnásobný nositel Nobelovy ceny Linus Pauling), v níž se naléhavě požadovali zastavení pokusů s jadernými zbraněmi, jaderné odzbrojení a využití jaderné energie výlučně pro mírové účely. Tyto Bridgmanovy aktivity mu na jedné straně získaly sympatie veřejnosti, včetně řady vědců, ale na straně druhé byl některými kritiky i z řad svých někdejších kolegů, jakými byli například jaderní fyzici a tvůrci jaderných a vodíkových zbraní Edward Teller a Willard Libby, odsuzován za oslabování obranyschopnosti USA a jejich západoevropských spojenců.

Harvard University

Percy William Bridgman se narodil 21. dubna 1882 v Olive Wave v rodině novináře. Základní a střední vzdělání získal na školách poblíž města Newton. Celý Bridgmanův život byl velmi úzce spjat s nejstarší (1636) a do dnešních dnů nejprestižnější univerzitou na území USA, sídlící ve městě Cambridgi (stát Massachusetts), s Harvardskou universitou. Zapsal se na ni v roce 1900 a o pět let později se zde stal magistrem (1904). V roce 1908 na ní i odpromoval.

Během čtyř let dokončil 23 kursů namísto obvyklých 17. Počínaje doktorskou disertační prací se po celý život zabýval především výzkumem velmi vysokých tlaků a chováním materiálů za extrémních podmínek. Na univerzitě začínal jako instruktor (1910) a asistent (1919), v roce 1926 se stal řádným profesorem matematiky a přírodní filozofie (až do roku 1955), v letech 1950 až 1954 působil jako „Higgins Professor Physic“. Byl vynikajícím pedagogem, z mnoha jeho žáků je patrně nejznámější teoretický jaderný fyzik Julius Robert Oppenheimer (účastnik projektu Manhattan). V roce 1955 působil jako poradce nadnárodní společnosti General Electric Company, kde používali vysokotlakou techniku pro konverzi grafitu na syntetický diamant. O výsledcích vlastních teoretických a experimentálních výzkumů napsal mnoho příspěvků v předních vědeckých časopisech (udává se počet 260 publikovaných článků a vydání 13 knih).

Na konci života postrádal možnost eutanazie

Své alma mater zůstal věrný prakticky až do tragického konce svého života. Brzy poté, co mu byla sdělena diagnóza metastázující rakoviny kostí, během několika měsíců přestal být soběstačný, zůstal závislý na péči svého okolí, ale především trpěl nesnesitelnými bolestmi. Závěrečná fáze jeho života bývá často předmětem letitých diskuzí o eutanazii, tedy řízené a legální sebevraždy. V okamžiku, kdy mohl používat ruce, spáchal 20. srpna 1961 v Randolphu sebevraždu zastřelením. Zemřel velký duch a velký charakter. V kapse zanechal poznámku o tom, jak si najednou uvědomil, že se pravděpodobně jedná o poslední den, kdy je ještě schopen jednat na základě vlastního rozhodnutí: „Slušná společnost by měla každému člověku zajistit, aby si to nemusel udělat sám“. Jeho dům ve státě Massachusetts je od roku 1975 americkou národní kulturní památkou.

Technické využití vysokých tlaků

Ve své experimentální činnosti se především věnoval výzkumu možností praktického získávání vysokých tlaků, jejich technického využití a vlivu na fyzikální vlastnosti kovů a krystalů. Zprvu dosahoval tlaku kolem 1 GPa, později, v roce 1934, již okolo 10 GPa. Zkoumal také vliv vysokých tlaků (do 4 GPa) na vodu a led, přičemž zjistil, že se krystalická struktura ledu změnila až šestkrát.

V této neprozkoumané oblasti musel sám vyvinout mnoho pomůcek a přístrojů. Stal se tak vynikajícím konstruktérem nádob a zařízení na supervysoké tlaky a teploty. Jeho nejdůležitějším vynálezem byla tlaková nádoba se samoutěsňovacím uzávěrem (Bridgmanovo těsnění pro tlakové komory). Dnes již značná část výrobních a pomocných zařízení v řadě různých průmyslových odvětví pracuje ve srovnání s normálními poměry za zvýšeného nebo sníženého tlaku.

Později vyvinul mnoho typů oceli a slitin železa velmi odolných vůči vysokým teplotám a tlakům, při nichž se vlastnosti každého materiálu výrazně mění oproti běžným podmínkám. Na měřicích přístrojích vlastní konstrukce získal řadu poznatků o stlačitelnosti, elektrické a tepelné vodivosti, pevnosti v tahu, viskozitě a dalších fyzikálních veličinách více než sta různých sloučenin. Značný počet jeho prací se týká syntézy umělých diamantů, měření stlačitelnosti kapalin a pevných látek, změn skupenství za vysokých tlaků, optických jevů, pěstování monokrystalů aj. Bohužel, mnoho závažných poznatků o materiálech zůstávalo v tehdejší době zahaleno tajemstvím, což ostatně platí dodnes. Materiály měly strategický význam odjakživa a také v současné době je znalost určitých klíčových materiálových technologií nejen zdrojem bohatství, ale i odstrašující síly technicky vyspělých států.

Fyzika z hlediska filozofických souvislostí

Bridgman se však nezabýval jen fyzikou coby vědou, ale chtěl vše chápat v širších souvislostech. V roce 1927 vydal filozofickou knihu „Logika moderní fyziky“ (The Logic of Modern Physic), oceněnou širokou světovou vědeckou obcí. Vyložil v ní základy operacionalismu – jednoho z hlavních směrů filozofie vědy 20. století spjatého s novopozitivismem a pragmatismem. Podle něj lze svět redukovat na soubor fyzikálních operací; ve vědě mají smysl pouze termíny vystihující jevy, které lze provádět v laboratoři a lze je rozložit na jednotlivé operace. Při poznávání je kladen důraz na analýzu a kvantitativní zpracování informací.

Úspěšné byly i další knižní publikace: „Příroda – podstata a význam fyzikálních teorií“ (1936), „Inteligentní individuum a věda“ (1938), „Einsteinova teorie z metodologického hlediska“ (1949), „Einstein jako filozof a badatel přírody“ (1955) aj. Ve svých dílech absolutizoval význam empirických aspektů vědy, nedoceňoval důležitost abstrakce v procesu poznání a empiricky neverifikovatelné pojmy považoval za nesmyslné. Správnou myšlenku, že pojmy souvisejí s činností, s operacemi, jež vedou k jejich užití, přenesl do metodologie vědy jako obecný princip: definovat pojmy neznamená jejich vymezení pomocí jiných abstrakcí, nýbrž prostřednictvím empirických operací. Vedle Bridgmana byl dalším významným představitelem operacionalismu americký filozof a psycholog Anatol Rapoport, který mimo jiné jako první aplikoval teorii her na psychologii. V současnosti však tento subjektivní idealistický směr ve filozofii a metodologii věd svůj dřívější význam ztratil.

Bridgman a obecná teorie relativity

Přes poměrně úzkou pracovní specializaci byl Bridgman člověkem velmi vzdělaným, a to nejen v matematických a přírodních vědách, ale také v oborech společenskovědních. Na některé problémy řešené nejen ve vědecké komunitě měl často velmi osobité a diskutabilní názory. Předmětem největších intelektuálních bitev 20. století byla obecná teorie relativity. Znám je například jeho postoj (časem se změnil) k jejímu vzniku, podle kterého ji vůbec nebylo třeba, kdyby se věnovala větší pozornost rozšíření a prohloubení matematických základů klasické fyziky. Fyzika by se poté vyvíjela zcela jinak. Z toho, že se tak nestalo, vinil všechny významné teoretické fyziky a matematiky na přelomu od klasické fyziky k fyzice moderní (Boltzmanna, Macha, Lorentze, Gödela, Hilberta, Rusella, Lenarda a další velikány exaktních věd).

Nobelova cena za fyziku

Bridgman byl členem Americké akademie umění a věd, Americké asociace pro pokrok ve vědě, Americké filozofické společnosti, Americké fyzikální společnosti (v roce 1942 prezident), Národní akademie věd a zahraniční člen Královské společnosti (Royal Society) v Londýně. Ačkoliv problematika jeho vědecké práce stála poněkud stranou a páté desetiletí 20. století bylo zasvěceno atomové a jaderné fyzice, čemuž odpovídá i udělování Nobelových cen, obdržel v prvním poválečném roce 1946 Nobelovu cenu za fyziku – za konstrukci zařízení na výrobu extrémně vysokých tlaků a za objevy v oblasti fyziky vysokých tlaků. Obsáhlý je také seznam národních a mezinárodních cen a medailí za vědeckou práci i občanskou angažovanost: Medaile Elliota Cressona, Rumfordova cena, Comstockova cena za fyziku, Binghamova medaile aj. Byl držitelem čestných doktorátů na amerických a zahraničních univerzitách.