Fyzik Jež: Studoval jsem to, co Sheldon, teď dělám práci Howarda | E15.cz

Fyzik Jež: Studoval jsem to, co Sheldon, teď dělám práci Howarda

Michal Bajnok

Studoval matematickou fyziku na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze, Teorii elementárních částic na Durham University ve Velké Británii a získal doktorát z institutu Nielse Bohra v Kodani. Pavel Jež si coby absolvent Gymnázia Petra Bezruče ve Frýdku-Místku prošel nemalým kusem vědeckého světa. Během studií navštěvoval mimo jiné i Evropskou organizaci pro jaderný výzkum, známou též jako CERN, kde se s belgickým týmem podílel na zkoumání částice Higgsův boson. O co se vlastně jedná, jak je pro ženy obtížné obstát ve světě vědy a jaký je přístup k vědě v Česku? Na to jsme se ptali v rozhovoru.

Jak se částicový fyzik dostane k extrahování dat z lékařských zpráv čili k Vaší současné práci?

Hledal jsem novou práci a oni mi sami zavolali. Po dvou letech obecné analytiky u jisté poradenské firmy jsem se začal nudit. Nějak jsem cítil, že nerostu dál a neučím se nové věci. Tak jsem na LinkedInu napsal, že hledám práci ve vědě a začali mi volat náboráři. No a pak mi zavolali ze startupu, protože hledali někoho, kdo má zkušenosti s analýzou dat. Je to zajímavé v tom, že nevím nic o zdravotnictví. Sice jsem doktor, ale fyziky. Navíc většina těch zpráv je psána holandsky a já tenhle jazyk moc dobře neumím, nicméně práce s daty je pořád práce s daty. Pořád se jedná o statistiku, pořád se jedná o organizaci dat. V podstatě je to to samé, co jsem dělal v CERNu. Jedná se o to získat data, správně je uložit, pochopit jejich kvalitu a umět je rozumně využít. 

V čem spočívala Vaše práce v CERNu?

Když jsem tam v roce 2005 začal, tak jsem byl součástí pražského týmu v experimentu ATLAS. To ještě nebylo dostaveno LHC (Large Hadron Collider – Velký hadronový urychlovač, pozn. red.). Zabývali jsme se stavbou vnitřního detektoru. Představte si obrovský digitální foťák, který je stočený do válce, a jeho cílem je zaznamenat, co se stane při srážce částic. Já o tom psal bakalářskou a diplomovou práci. V teoretické části jsem zmiňoval možnost, že by se na tomto přístroji dal nalézt Higgsův boson. To byl jeden z hlavních cílů celého experimentu. Mě to zaujalo, takže jsem si o tom něco přečetl a napsal do prací krátkou kapitolu, jak by to vypadalo, kdyby se hledal Higgsův boson. Tehdy ještě nebyla k dispozici žádná data. Vlastně jsem jen četl články jiných lidí, jak by to na detektoru vypadalo, a možná trochu poupravil, jak by to vypadalo v praxi. V podstatě se jednalo o rešerši, neprováděl jsem žádný originální výzkum. V CERNu jsem strávil zhruba dva roky.

Co je to vlastně Higgsův boson?

Částice, o které se říká, že dává hmotnost. Když se skládal standardní model, tak se položily všechny částice, které byly třeba. Jenže aby byla ta teorie matematicky platná, všechny částice by musely být nehmotné. Problém je v tom, že z experimentu víme, že částice hmotnost mají. Čili teď ty věci nějak skloubit. Naše experimenty na jednu stranu říkají, že například boson W je poměrně těžká částice, takže platí, že čím je částice těžší, tím má kratší životnost. Například foton hmotnost nemá, takže má nekonečně dlouhou životnost. Naopak částice, která má omezenou dobu životnosti, nějakou hmotnost mít prostě musí. 

Čeho se týkal Váš výzkum?

Můj výzkum před doktorátem byl řekněme techničtější. V bakalářské práci jsem psal o rekonstrukci drah nabitých částic, abychom mohli zjistit, kudy šly. V diplomce o kalibraci. To bylo těsně před spuštěním experimentu, čili jsme se zabývali kalibrací pomocí kosmického záření detektoru, když už byl v podzemí. Když částice prochází nějakými body, tak by měla udělat přímku. Pokud přímou dráhu nemá, je něco špatně. Naším úkolem bylo tedy ty částice zaměřit, jestli je vše správně připraveno na samotný experiment. Během doktorátu a postdoktorální práce jsem analyzoval data z detektoru, ať už pro přítomnost stop oné hypotetické příbuzné Higgse, nebo pro stopy rozpadu Higgsova bosonu, které by nám o něm mohly říct více informací. 

Jak takové měření vůbec vypadá?

Představte si chvíli, kdy dojde ke srážce. Během experimentu se sráží dva svazky protonů, přičemž v každém svazku je zhruba sto milionů protonů, které jdou skrz sebe. Z těch dvou set milionů protonů se při plném výkonu srazí nějakých dvacet. Protony totiž mají tendenci si navzájem uhýbat, jelikož jsou stejně nabité. Některým se to ale nepovede a dojde ke srážce. Z těch dvaceti srážek je zajímavá maximálně jedna. V momentě srážky protony zaniknou a po zlomek sekundy je tam jen energie, která se pak přetváří do nových částic. No a občas, což bývá zhruba v jedné srážce z deseti na desátou, vznikne i Higgsův boson. Ten tam po strašně krátký čas existuje a pak se rozpadne. No a právě tyto rozpadové produkty my můžeme zachytit. Čili to, co se snímá, jsou jen zbytky. Představte si, že vidíte letící trosky po nějakém výbuchu a z těch trosek musíte přijít na to, co způsobilo výbuch. Takhle nějak se v kostce hledá Higgsův boson. Člověk vidí jen trosky a na základě toho se snaží přijít, jestli se tam objevil boson Higgsův, nebo boson Z, nebo boson W, nebo tam byl jen nějaký kvark. Nejčastěji vznikla sprška částic, zvaná též jako „jet“, která mě moc nezajímala a snažil jsem se ji z dat vždy odfiltrovat. 

Podle čeho se rozhodujete, co zkoumat?

Člověk si musí stanovit určitá kritéria pro události, které sleduje. Ke srážce dochází každých dvacet pět nanosekund čili během jedné sekundy čtyřicet milionů srážek. Teď to běží, dejme tomu, dva roky v kuse a každá srážka má zhruba jeden megabyte dat. Když to vynásobíme, tak se dostaneme k několika petabytům (1015 bytů, pozn. red.) informací. A v tomto množství musí člověk nalézt pomyslnou jehlu v kupce sena. Tu jednu z mála srážek, kde byl Higgsův boson, a zjistit, jestli tam opravdu byl. Člověk má různé selekce a vybírá si jen případy, kdy se objevil nějaký energetický elektron nebo nějaké jiné energetické částice, a pak se snaží zrekonstruovat, co se tam nacházelo. Máme určité hypotézy, takže předpokládáme, že tady tyto věci z Higgsova bosonu vyletěly a pokud skutečně vyletěly, jakou musel mít ten boson hybnost. Protože platí zákon o zachování hmotnosti, hybnosti, energie a tak podobně. Díky tomu může člověk z rozpadlých částic zrekonstruovat, co vlastně bylo onou mateřskou částicí. Nakonec se udělá statistika a řekneme si: Aha! Podle těchto dat můžeme s devadesáti pěti procentní šancí říci, že pokud Higgsův boson existuje, tak jeho hmotnost je menší než, dejme tomu, sto padesát giga elektronvoltů. 

Takže se zkoumá jeho hmotnost.

Ano. U Higgsova bosonu se vědělo všechno, jen ne to, jak je těžký. To totiž Standardní model nepředpovídá. 

Pokud by se dal Higgsův boson nebo Higgsovo pole ovládat, dala by se tím pádem ovládat hmotnost věcí?

To by bylo docela fajn, protože pole, se kterým pracovat umíme a které umíme ovládat, například to elektromagnetické, nám přináší strašně moc užitku. Na vysílání, rádio, gama záření a tak dále. Higgsovo pole, pokud vím, stále ještě ovládat neumíme, ale je pravda, že kdybychom to zvládli, tak budeme, možná, mít po ruce kvantovou gravitaci. Jenže Higgsův boson dává hmotnost pouze základním částicím, elektronům a kvarkům, jejichž hmotnost je velmi malá. Pokud bychom sečetli hmotnost všech částic, které jsou v atomu vodíku, dostaneme se na zhruba jedno procento hmotnosti toho atomu. Drtivou většinu hmotnosti tvoří gluony, které samy o sobě žádnou hmotnost nemají. Nicméně tím, že „lepí“ dohromady kvarky, které jsou v protonu uzavřené, působí mnohem hmotněji než jednotlivé součástky čili kvarky a elektrony. Kvarky drží v protonu velmi silně, takže jediný způsob, jak je dostat ven, je proton rozbít. Ve chvíli, kdy kvark existuje, na sebe lepí další a další věci a dochází ke strašně silné interakci, která dává protonu hmotnost a tím pádem dává hmotnost věcem. Díky tomu má hmotnost atom, molekula, díky tomu mají hmotnost planety a hvězdy. Higgsovo pole zde přispívá velmi malým dílem k celkové hmotnosti. Většina hmotnosti pochází z interakce, o které toho víme méně než o ostatních interakcích, jelikož se strašně špatně zkoumá. Tím, že je uzavřená v protonu, zde vzniká po jeho rozbití velmi malý okamžik, ve kterém se s tím dá něco dělat. 

Teď od Higgsova bosonu trochu odbočíme. Kolik lidí v CERNu pracuje?

Mluví se o nějakých deseti tisících na samotném kampusu. V LHC jsou čtyři experimenty, z nichž dva větší mají tři tisíce lidí a dva menší něco kolem tisícovky, plus spousta dalších experimentů. Celkově je to ale mnohem více lidí, jelikož tam spousta lidí není fyzicky, ale spolupracují na dálku. 

V dnešní době je poměrně dost diskutované téma rovnosti pohlaví. Jaký je ve vědě poměr vědců a vědkyň?

Vědkyň není mnoho, ostatně jako na všech technických oborech. Co vidím u vědeckých delegací, tak jsou země, které mají čistě mužský tým. Některé týmy mají i ženy, ale moc jich není. V CERNu samotném je globálně zhruba patnáct až dvacet procent žen. U nás na akademii se to pohybovalo kolem deseti až patnácti procent. Poměr v české vědě byl poněkud menší než v poměru evropském. Ale také to může být jen otázka ročníku, takže bych to asi nebral jako nějaká tvrdá data.  

Čím to podle Vás je?

Na těchto oborech je méně studentek. V mém ročníku oboru třeba nebyla žádná žena. Sice nás bylo pět, což není žádná statistika, každopádně na našem oboru nebylo moc běžné, aby tam studovaly ženy. Podobně to bylo na Matfyzu. Z přírodních a exaktních věd se ženy spíše hlásí na matematiku a chemii než na technické obory. Ve fyzice dominují muži, podobně jako v IT. Když se člověk podívá, dejme tomu, na výsledky na gymnáziích, kde je to zhruba padesát na padesát, výsledky žen nejsou horší než výsledky mužů. Schopnostmi to tedy není. Přesto si ženy méně často podávají přihlášky na technické obory. Když jsem se s nimi o tom bavil, tak velmi často říkaly, že se bojí. Je to velmi „mužské“, takže se tam bojí být samy jako ženy. 

Takže se jedná o klasický stereotyp.

Přesně tak. Spousta žen se necítí na to, že by mohly být inženýrkami, programátorkami. Nevěří tomu, že by to mohli dělat stejně dobře jako muži. Poměrně zajímavý je v tomto seriál The Big Bang Theory, který jsem bral jako reality show. Postavy, které jsou v něm zobrazovány, jsem dennodenně potkával, takže než se tam objevily přítelkyně a manželky, tak to pro mě byl spíše dokument, až potom sitcom. Často říkám, že jsem studoval to, co Sheldon, živil se tím, co dělal Leonard. A teď dělám práci Howarda. 

Takže se jedná o stereotypy, které mají ženy samy v sobě?

Právě. Samy do toho celého procesu nevkročí, protože si myslí, že na to nemají. Tím pádem svou vlastní volbou vypadnou ze statistiky. Na dalších úrovních, když člověk žádá o práci, dochází k podobné „filtraci“ podle pohlaví. Je méně žen mezi stálými profesory než mezi absolventy daného oboru. Když se prováděly experimenty se životopisy, tak se komisím poslaly životopisy s neuvedeným pohlavím nebo záměrně změněným, aby zjistili, jaký to má vliv na výběrovou komisi. A opravdu zjistili, že se jedná o systematický efekt. Velmi často pouze mužské komise dávaly přednost mužským kandidátům před ženami, přestože měly úplně stejné CV. Kupodivu, častým diskriminátorem žen v přijímacím procesu, třeba na vysoké školy, jsou ženy, které už působí přímo na katedrách. Část lidí to zjednodušuje tím, že se jedná o ženskou rivalitu, nebo tím, že se daná žena ve vědě natolik pomužštila, že je více mitogenní než ostatní muži a nechce tam mít další ženy. Moje školitelka byla žena a, kromě školitele v Praze a šéfa v Belgii, byly prakticky všechny mé nadřízené ženy. Což bylo teda na druhou stranu zvláštní, jelikož jsem měl častější kontakt s vědkyněmi, než by odpovídalo statistice. Jedna z profesorek, se kterými jsem se setkal, studentky pravděpodobně ráda neměla. Sice byla financována z grantu Ženy ve vědě, z čehož si najala dva studenty mužského pohlaví, ale pak se ukázalo, že musí najmout i studentku. To také udělala, jenže studentka v průběhu studia otěhotněla, což té profesorce neudělalo příliš radost. Několikrát se pak vyjádřila v tom smyslu, že už nikdy nebude najímat ženy, protože jsou strašně nespolehlivé. 

Když jsme mluvili o výrazu „božská částice“, což si patrně velká část veřejnosti interpretuje jako něco, co existuje a zároveň neexistuje, tak se následně ptají, jestli je možné kombinovat vědu a víru. Potažmo jestli může víra nějak determinovat výzkum?

Ty věci spolu ve výsledku nesouvisí. Víra je z definice něco, co nemůžete ověřit experimentem. Naopak věda je z definice něco, kde máte různé hypotézy, které posléze ověřujete. Čili tyto dvě věci jsou na sobě absolutně nezávislé. Pokud se vědec začne při výzkumu opírat o víru, už není vědcem, ale šarlatánem. Pokud spojují víru s vědou, dělají minimálně jedno z toho špatně. Víra je od slova věřit a ne zkoumat. 

Kolik jste za svou kariéru potkal vědců, kteří byli věřící?

Popravdě jsme se o tom nikdy nebavili, jelikož je to dost intimní věc. Potkal jsem řadu muslimů, kteří se tím celkem netajili. Prakticky všichni pracovníci z muslimských zemí byli věřící a nikdy to nemělo vliv na jejich práci, kterou dělali výborně. Kupodivu jsem v CERNu potkával více žen z muslimských zemí než z některých evropských. Týkalo se to především zemí bývalého východního bloku. U Evropanů jsem rozhodně nezaznamenal nějaké projevy víry, protože fyzika je věc dost ateistická. Naopak někteří Američané dávali křesťanskou víru hodně najevo. Samozřejmě to záleží člověk od člověka.

Jaký je v CERNu poměr evropských a asijských vědců?

CERN je evropská instituce, která je placena z členských příspěvků třiadvaceti členských států. Všechny ostatní státy, které do něj chtějí poslat své vědce, musí zaplatit určité vstupní poplatky, které nejsou úplně malé. My, jako členská země, tam můžeme posílat desítky, ne-li stovky studentů, což je skvělé, protože za pár peněz se těm lidem dostane naprosto vynikajícího vzdělání a mají možnost si vyzkoušet techniku, kterou u nás nemají. 

A kolik Čechů jste v CERNu potkal?

Na ATLASe pracuje zhruba sto Čechů z nějakých tří tisíc lidí. Jestli si dobře pamatuju, tak Česko přispívá do rozpočtu CERNu jedním procentem, ale má v něm tři procenta personálu. Pro menší země je to tak výhodnější, protože dostanou procentuálně více na jednu hlavu než větší země. Samozřejmě dominují Němci, Francouzi a Italové. Každopádně má CERN personální kvóty, které určují, kolik lidí z dané členské země tam může být zaměstnaných, dále pak kvóty na studenty a podobně. 

Pokud by tedy vstoupil nový členský stát, kvóty se pro ostatní snižují?

Ano, funguje to vlastně jako Evropská unie. Jsou tam členské země, které mají společné instituce, něco jako parlament, kde se řeší různé provozní záležitosti. Má to svého generálního ředitele a ostatní ředitele, kteří jsou voleni nějakým rotačním systémem. Nevím, jestli existuje kvóta na národnost pro nejvyšší vedení, ale střídají se. 

Jak je na tom, podle Vás, výzkum fyziky v Česku?

Co se týče CERNu, Češi jsou na stejné úrovni, jako všichni ostatní, protože se podílejí na stejném výzkumu a mají k dispozici stejné technologie. Čili tady jsme na světové špičce. Co si pamatuji, tak jsme výborní ve výrobě hardwaru. V Praze je na to skvělá laboratoř, takže Česko je jedním z nejlepších dodavatelů polovodičových detektorů na celém světě. U nás se řada z těch věcí buď vymýšlela nebo rovnou montovala. Když jsem studoval na univerzitách v zahraničí, získal jsem trošku vhled do systému vědy jako takové. Je pravda, že v Dánsku a Belgii jsem se potkal v průměru s kvalitnějšími lidmi. Čímž nechci říct, že by v Česku nebyli dobří studenti. Nevím, čím to je, jestli je lépe vybírali, nebo měli prostě štěstí, ale přišlo mi, že zaměstnanci těchto univerzit byli mnohem motivovanější a dávali tomu více než řada lidí, kteří pracují v Akademii věd. 

Co je podle Vás na vině?

Většinu vědy tahají doktorandi. No a doktorand v českých podmínkách pracuje prakticky zadarmo. Pokud člověk nemá z vědy takové peníze, aby se tím mohl živit, tak musí mít nějakou vedlejší práci a pochopitelně tomu pak nedává tolik, kdo to má jako práci na plný úvazek. 

Takže zahraniční doktorandi jsou na tom v porovnání s našimi lépe?

Výrazně. Já jsem třeba dostával nějakých dvacet tisíc dánských korun měsíčně. Čeští doktorandi si mnohdy ze svého platu ani nezaplatí nájem. V tom systému peníze jsou, ale jsou mnohdy rozděleny jinak, než se rozdělují třeba v západní Evropě. Mnohem méně jich tím pádem jde na lidské zdroje. Pak se to vyvažuje kvantitou. Měl jsem dojem, že na českých katedrách je mnohem více lidí než v zahraničí. Což je pochopitelné, protože když téměř nic nestojí, tak jich můžete mít více. Spousta lidí s doktorátem také skončila, protože to jsou čtyři roky, někdy i déle, se spoustou práce a pak už člověk neví proč. Mezitím si najde jinou práci, ztratí spoustu času a máme tu nedokončené vědecké projekty.  

Jakým směrem by se tedy přístup k vědě v Česku měl ubírat?

Moje práce je součástí toho, čemu se říká Průmysl 4.0 čili do značné míry automatizuji nějaké procesy. Tohle má hlubokou souvislost s budoucností Česka, protože česká ekonomika je do značné míry závislá na zahraničních investorech a dodává práci, která je nahraditelná softwarem, roboty a tak dále. Za deset let nebude půlka lidí mít práci, kterou dělá dnes. Tady hovoříme o obrovském počtu lidí a obrovském problému, který číhá za rohem. Problémem české vědy a školství je v tom, že na tuhle situaci lidi nepřipravuje. Neříká studentům, že musí být flexibilní. Naopak často i politici prosazují to, aby studenti byli praktičtější, protože potřebujeme více řemeslníků a kdo ví čeho, což není vůbec pravda. Je třeba mít lidi, kteří dokážou přežít ve světě, kde práce, kterou se budou živit, ještě neexistuje v době, kdy nastupují na vysokou školu. To je třeba můj případ. Práce, kterou teď dělám, neexistovala v době, kdy jsem studoval. Proto jsem také odešel. Chybí tu koncepce a výhled. Přijde mi, že ve spoustě věcí není žádný cíl. Ten balík peněz na fyziku tu je, ale hádá se o něj spousta institutů a nejsou tu jasně definované priority. Česko se účastní spousty projektů, mnohem více než Dánsko a Belgie, byť jsou to bohatší země, ale nějak si nedokáže vybrat, kde chce lidi pořádně vzdělat, a výsledkem toho je, že tu máme spoustu všeho a dohromady nic. Hodně by také pomohlo, kdyby se neustále neměnili ministři a v politickém diskursu nebyl chaos. Takže řešení by se mělo v první řadě hledat v těch nejvyšších úrovních.

Autor: Michal Bajnok
 
Newsletter
Využijte služby
zasílání zpráv do vaší
e-mailové schránky!