Jak se měří konec světa. Vědci u testu Trinity na to šli sázkami

„Oppie, dlužíš mi deset dolarů.“

George Kistiakowsky, chemik projektu Manhattan, 16. července 1945, těsně po výbuchu

Je časné ráno 16. července 1945 a v poušti Nového Mexika čeká skupina nejchytřejších lidí na planetě na to, jestli se jim podaří odpálit první jadernou bombu v dějinách. Člověk by čekal atmosféru napjatého mlčení a suchou vědeckou preciznost. Realita, jak ji popisuje nová kniha Emily Seyl z Los Alamos National Laboratory, je však mnohem lidštější. A mnohem víc připomíná partu kolegů, kteří se snaží uřídit nesnesitelnou nejistotu tím nejstarším trikem, jaký lidstvo zná: sázkou.

Otázka, na kterou nikdo neznal odpověď

Kniha Trinity: An Illustrated History of the World’s First Atomic Test, vydaná nakladatelstvím University of Chicago Press, se nesoustředí na samotnou konstrukci zbraně. Rozebírá hlavně obrovské lidské úsilí stojící za tím, jak takový test vůbec úspěšně změřit. Základní otázka zněla: vybuchne to vůbec?

Byla jen tou nejjednodušší vrstvou mnohem komplikovanějšího vědeckého experimentu. Největší neznámou bylo, kolik energie zařízení skutečně uvolní. Tedy takzvaný výtěžek, závislý na tom, kolik plutoniového paliva se stihne štěpit dřív, než exploze rozmetá zbytek nezreagovaného materiálu pryč.

Aby tuhle hodnotu vůbec dokázali odhadnout, naplánovali vědci sledovat tři různé projevy uvolněné energie zároveň: záření z jádra exploze (neutrony, gama záření, štěpné fragmenty) tlak a rychlost vzdušné i pozemní rázové vlny, a velikost a teplotu ohnivé koule, která by ukázala, kolik energie se uvolnilo jako teplo.

Výbor, který musel krotit vlastní nadšení kolegů

„Vědci podlehli pokušení a vymýšleli experiment za experimentem.“

(volně přeloženo, Emily Seyl, Trinity: An Illustrated History of the World’s First Atomic Test, 2026)

V prosinci 1944, když byl základní tábor na testovacím místě ještě rozestavěný, ustanovil ředitel testu Kenneth Bainbridge výbor, jehož úkolem bylo utřídit rostoucí záplavu vědeckých nápadů. Po dvou letech, kdy tým přeskakoval základní jaderný výzkum ve spěchu vyvinout funkční zařízení, se totiž vědci (k Bainbridgeově zjevnému znepokojení) pustili do navrhování dalších a dalších doprovodných experimentů.

Výbor proto zavedl přísný proces přihlašování, ve kterém musel každý vědec podrobně popsat, kolik lidí a materiálu jeho nápad vyžaduje. Návrhy se pak třídily do tří skupin: nezbytné experimenty, které dostaly zelenou bez ohledu na náklady, žádoucí experimenty, schválené jen pokud nezasahovaly do práce na samotném zařízení, a nadbytečné experimenty, z nichž prošly jen ty nejjednodušší.

Od soumraku do úsvitu

Desítky fyziků, fotografů, chemiků a inženýrů pak od března putovaly mezi Los Alamos a testovacím místem. Od svítání do soumraku připravovaly kamery a diagnostické přístroje pro zachycení účinků exploze od samotné detonace až po jejich úplné odeznění. Některé přístroje posílaly data přes komunikační linky rovnou do bunkrů. Jiné vysílaly vizuální signály zachycované časově synchronizovanými kamerami umístěnými v bezpečnější vzdálenosti. Další byly čistě mechanické, umístěné nebezpečně blízko exploze, ale postavené z odolných materiálů nebo zakopané pod zemí.

Plánem bylo je po testu vykopat a získat z nich data. Vzhledem k tomu, že nikdo předem nevěděl, který přístup nakonec zafunguje, sázel tým na překryv a redundanci. Tedy víc metod měření téže věci pro případ, že některá selže.

Umístění přístrojů představovalo bolestivý kompromis: musely být dost blízko, aby účinky exploze skutečně zaznamenaly, ale dost daleko, aby je přežily. Rozhodování ztěžoval fakt, že jediným vodítkem byly hrubé a neustále se měnící odhady toho, jak ničivé zařízení vlastně bude.

Když věda dojde na kraj mapy, sáhne po sázkové knize

„Pracujete s něčím, co se na této planetě ještě nikdy nestalo.“

Valerij Legasov, seriál Černobyl

Přesně tahle míra nejistoty – kolik energie se uvolní, když nikdo předtím nic podobného nikdy nezměřil – vedla k jedné z nejlidštějších historek celého Projektu Manhattan. Vědci v Los Alamos si mezi sebou založili sázkovou kancelář na predikci výtěžku testu. Edward Teller vsadil nejoptimističtější odhad, 45 kilotun TNT ekvivalentu. Oppenheimer, hlavní vědecký ředitel celého projektu, vsadil nápadně skromných 300 tun, tedy necelé procento Tellerova odhadu.

Fyzik Norman Ramsey vsadil na nulu, tedy na úplný propadák. A Isidor Isaac Rabi, který se do sázkové kanceláře zapojil pozdě a neměl už z čeho vybírat, sáhl po jednom z posledních volných čísel, 18 kilotunách. Skutečný výtěžek testu se nakonec pohyboval kolem 21 kilotun, take Rabi vyhrál.

Chemik George Kistiakowsky mezitím vsadil s Oppenheimerem stovky dolarů proti symbolické desítce na to, že výbušné čočky, které navrhl, skutečně spustí jadernou reakci. Šlo o sázku, kterou navazoval na dřívější zkušební test. Když detonace proběhla úspěšně, otočil se ke svému nadřízenému a požádal o výhru na místě. Oppenheimer u sebe hotovost neměl, takže mu dluh vyrovnal až o něco později podepsanou desetidolarovou bankovkou.

Destrukce planety

Nejtemnější vrstva celé sázkové tradice patřila Enricu Fermimu. Ten totiž v napjatých hodinách před testem žertem nabízel spolupracovníkům sázky na to, jestli exploze zničí jen stát Nové Mexiko, nebo rovnou celou planetu. Ten vtip nezačal z ničeho. O rok dřív fyzici seriózně propočítali pravděpodobnost, že by jaderná exploze mohla zažehnout řetězovou reakci v samotné atmosféře a zničit veškerý život na Zemi. Výpočet vyšel na zhruba tři ku deseti milionům. Jde o dost nízké číslo na to, aby test mohl pokračovat, ale dost reálné na to, aby se s takovým rizikem muselo počítat.

Sázka jako nástroj proti nesnesitelné nejistotě

Na celé téhle historce je fascinující, jak málo se v ní odráží obraz chladně racionálních vědců, jak si obsazení Projektu Manhattan často představujeme. Byli to nejbystřejší fyzici dvacátého století stojící před událostí, jakou lidstvo nikdy předtím nezažilo. Neměli k dispozici o moc lepší nástroj než strukturovaný odhad, křížově prověřovaný desítkami redundantních měřicích přístrojů.

A ano, sázkovou kancelář, která proměnila existenciální úzkost v něco, s čím se dalo aspoň soutěživě žertovat. Byl to velmi lidský způsob, jak zvládnout čekání na něco, co nikdo z nich nedokázal s jistotou předpovědět.

Popularizovaný obraz Trinity je obvykle jen ta ohnivá koule stoupající k obloze. Skutečná historie je mnohem zajímavější. Je to příběh stovek lidí, kteří strávili měsíce budováním sítě přístrojů, výborů a sázkových lístků. To vše proto, aby dokázali s jistotou říct, co přesně se ve zlomku sekundy v poušti Nového Mexika vlastně stalo.

Zdroje: LiveScience, AtomicHeritageFoundation