V roce 1998 jste na ČVUT obhájil kandidátskou disertaci na téma dvojitého beta rozpadu. Týkalo se to experimentu TGV (Telescope Germanium Vertical) v podzemní laboratoři v Modane. Můžete vysvětlit, o co šlo?

S tím tématem jsem začal v Laboratoři jaderných problémů SÚJV. Původně jsem nastoupil do skupiny spin a pak jsem přešel do skupiny Cvetana Vilova, který měl na starosti neutrinový program v SÚJV. Tehdy mi dali na starost detektor TGV. A já jsem dostal za úkol napsat k tomu programy pro čtení a zpracování dat a obsluhu zařízení.

Bylo to šestnáct germaniových detektorů nad sebou ve společném kryostatu, mezi které se dávaly fólie z obohaceného izotopu kalcia 48, což je jeden z mnoha prvků, které podléhají i procesu dvojitého beta rozpadu. Ten izotop je vzácný – jeden gram tehdy stál 200 000 dolarů. A v SÚJV ho měli asi deset gramů, což by se nikde jinde nedalo sehnat. Napsal jsem tedy ty programy a potom jsme to už společně s Vjačeslavem Jegorovem převezli do francouzského podzemní laboratoře v Modane. Tam se rok měřilo pozadí, potom se dva roky měřilo s kalciem 48, další dva roky se zpracovávala data, a nakonec jsme dospěli k výsledku. Jako druhým na světě se nám podařilo naměřit dvouneutrinový dvojitý beta rozpad kalcia 48. Před námi se to podařilo jenom jedné skupině ve Spojených státech, kterou tehdy vedl Michael Moe a Petr Vogel, což byl Čech, teoretik který odjel po roce 1968 do USA.  

 

S pomocí neutrin je možné zkoumat fyziku velmi velkých energií. Proč jsou v tomto ohledu důležité experiment detekce bezneutrinového dvojitého beta-rozpadu jader (GERDA, NEMO, CUORE a další)?

Neutrino je taková záhadná částice. Byla objevená v třicátých letech a v tehdejším pojetí to byla částice s nulovou hmotností, která se dá velice těžko detekovat a nikoho to příliš nezaujalo. Ale v roce 1953, kdy už byly spuštěné první reaktory, se podařilo neutrino detekovat a začaly se hromadit důkazy o tom, že by hmotnost neutrina nemusela být nulová. Zjistilo se, že jsou tři druhy neutrin, které mezi sebou neustále oscilují – s tím jako první přišel na začátku 50. let Bruno Pontecorvo, který už v té době působil v SÚJV. Ale naměřil to až na konci 60. let Raymond Davis ve zlatonosném dole Homestake v USA. Od té doby se tomu věnovalo stále více pozornosti. Dnes již víme, že neutrino osciluje, že má nenulovou hmotnost, ale stále ještě neznáme řadu jeho vlastností: účinné průřezy, nevíme, jestli nemá magnetický moment atd. Ale co je podstatné – ve vesmíru z našeho pohledu chybí hodně hmoty, nejsme z ní schopni najít až 96 %. A těch neutrin je velice mnoho a existují teorie, že právě neutrina by mohla být tou chybějící hmotou.

 

Pokud bude bezneutrinový dvojitý beta-rozpad jader detekován a zjistí se, že neutrina jsou majoranovské částice (a ne diracovské) – co to bude pro fyziku znamenat?

Všichni zveličujeme úspěchy. Všichni říkáme, že jsme objevili novou částici a že to znamená převrat ve fyzice… střízlivě vzato to bude znamenat, že jsme doplnili do tabulek další vlastnosti částice. A z hlediska měření hmotnost vesmíru to bude znamenat, že objevíme další 2-3 % ukryté hmoty vesmíru a začali bychom lépe rozumět procesům, které ve vesmíru vznikají. Většina fyziků si přeje, aby neutrino byla majoranovská částice. Ale je to na úrovni pocitů. Protože Dirac byl velice úpěšný fyzik a všechno mu vyšlo. Ale Majorana, to byl mladý kluk, bylo mu pětadavcet, když zemřel. Zmizel při cestě lodí, nikdo neví kde a jak, nikdo neví, co se stalo. Je to taková romantická postava – mladý člověk, který se postavil špičkovému a všemi uznávanému fyzikovi. A tak si každý tak podvědomě přeje, aby ten mladý romantik měl pravdu. Dvojitý neutrinový beta rozpad je teď každopádně v neutrinové fyzice takové největší lákadlo. A ten výzkum se posunuje. Začínali jsme deseti gramy obohaceného materiálu, pak se to posunulo na stovky gramů, pak na kilogramy a teď už jsme se dostali na stovky kilogramů. A není daleko doba, kdy se bude pracovat s tunami obohaceného materiálu. Doba se vyvíjí. Dříve bylo pár tisíc vědců, dneska jsou jich miliony, každý rok skončí deset milionů doktorandů a věda začíná připomínat fabriku. Takže na určitou oblast výzkumu se pak může soustředit miliarda dolarů a pět set lidí vytvoří obrovský detektor.        

Seznámil jsem se se Sergem Julianem z Linear Accelerator Laboratory z Orsay, a Serge přišel s nápadem, že bychom mohli pravidelně pořádat konference čistě pro výpočty jaderných maticových elementů, což je nezbytný předpoklad pro dvojitý beta rozpad, pro neutrinovou fyziku. Přizvali jsme Jouniho Suhonena, což je teoretik z finské University v Jyväskylä a Osvalda Civitareze z University v La Plata, a v roce 1997 jsme v Praze uspořádali první konferenci MEDEX. Sešlo se tam asi čtyřicet lidí. A my se Zdeňkem Janoutem máme rádi filatelii, a tak jsem navrhnul, že bychom mohli nechat udělat pro MEDEX oficiální korespondenční lístek s razítkem, a umístili jsme na něj dvě fotografie – Bruna Pontecorva a Ettore Majorany, jako naše vzory. Konference od té doby probíhá v Praze každé dva roky.

 

Další věc, která by mohla neutrinovou fyziku posunout dopředu, jsou experimenty hledající tzv. sterilní neutrina. Přechody obyčejných mionových antineutrin do sterilního stavu byly pozorovány již před řadou let na neutrinovém detektoru v Los Alamos. Kam jsme se v této otázce od té doby posunuli?

To je stále otevřená otázka. Část lidí si stále přeje, aby to tak bylo, část lidí tomu nevěří. Neposunuli jsme se v tom příliš daleko, spíše začíná převládat skeptický názor. Je potřeba dále provádět experimenty, nevynechat žádnou možnost.

 

Jakou roli v tomto výzkumu hraje reaktorový experiment DANSS, který se provádí v Kalininské atomové elektrárně?

To je komerční reaktor, jako například v Temelíně. A pod tím reaktorem je technologická místnost, kam se podařilo Dubně a moskevskému Kurčatovskému ústavu zajistit přístup vědcům, kteří si tam můžou instalovat detektory. Takže oni jsou deset metrů od „cuore“ reaktoru a jsou zároveň chránění tím reaktorem a betonem před kosmickým zářením. Ta laboratoř je naprosto unikátní. A toky antineutrin z reaktoru jsou tam ohromující. Jsou schopni tam zkoumat oscilace neutrin na krátké vzdálenosti, 10–15 metrů od „cuore“ reaktoru. A s Francouzi se jim podařilo zkonstruovat germaniové detektory, které mají velmi nízký práh, takže jsou schopni měřit také magnetický moment neutrin.

 

Můžeš říct pár slov o tvém příteli dubněnském fyzikovi Vjačeslavovi Jegorovovi, který se na experiment DANSS významně podílel?

Sláva Jegovrov byl nesmírně talentovaný fyzik, který rozuměl jaderné a částicové fyzice a měl velmi zajímavé nápady. A navíc uměl výborně programovat, rozuměl elektronice. Když se rozbil zesilovač, vzal si ho večer domů a ráno ho přinesl spravený. Programy na čtení dat si psal sám. Rozuměl technice, programování a uměl i fyziku. A díky tomu byl schopný zadefinovat úkoly a směry, kudy by se mělo jít. Oni byli s Víťou Brudaninem taková výborně sehraná dvojice. Sláva nechtěl dělat administrativní práci. Chtěl se věnovat jenom vědě a výchově mladých lidí. A Víťa uměl všechno zařídit: získat finance, přesvědčit lidi, že se to takhle musí udělat a že to má smysl. Sláva uměl výborně přednášet a motivovat mladé lidi. Já měl štěstí, že jsem se dostal k tomu kalciu 48, že jsem si udělal aparaturu a naměřil jsem to, ale Sláva mi pak pomohl se zpracováním. Když jsem s tím skončil, jediné, co mě napadlo bylo, že bychom mohli přejít na dvojitý k-záchyt, což je speciální modus toho dvojitého beta rozpadu a věnovat se kadmiu 106. Ale Sláva měl takových nosných nápadů desítky. Byla to velká osobnost, která ovlivnila celou generaci dubněnských vědců.   

  

Samoil Michelevič také tvrdil, že s pomocí neutrin je možné dobrat se energetické škály, která určuje novou fyziku?

Se Samoilem Bileňským jsme byli přátelé. Samoil byl žák a kolega Bruna Pontecorva. Když jsem do SÚJV přijel, Pontecorvo tu ještě byl, ale já jsem se bál k němu přijít. Říkal jsem si, že je to velký boss a já jsem nějaký doktorandík, a tak jsem se ho bál na něco zeptat. Pak umřel a vyčítal jsem si, že jsem nevyužil té příležitosti. Takže radím mladým lidem, aby se nebáli ptát, dokud tady ti lidé jsou. Se Samoilem jsme se seznámili přes Letní školu neutrinové fyziky Bruna Pontecorva. Dokonce jsme ji dělali v Bratislavě a v Praze, a tak jsme měli možnost se poznat. V Praze jsme mu také s Rupertem Leitnerem a Fedorem Šimkovicem zorganizovali oslavu devadesátých narozenin. Tak trochu jsme ho ukradli Dubně. Lidé jsou různého založení – jedni říkají, že už jsme to všechno vyzkoumali a teď už je to jenom brnkačka. A druhá sorta lidí říká: něco jsme udělali, ale 99 procent všeho je před námi. A Samoil byl právě člověk, který říkal: hodně jsme toho udělali, ale ještě hodně je toho před námi. Já si také myslím, že jsme teprve na začátku poznání. Že příroda je nevyčerpatelná, nekonečná. Faktem je, že detektor Baikal-GVD už dnes měří události neutrin s energií 100 tenů. To je energie, kterou my zatím nedokážeme vyrobit. V kosmu to někde vzniká, ale my zatím nevíme jak. Takže Samoil měl zřejmě pravdu, že neutrinová fyzika časem zase otevře dveře dalšímu poznání. Ale to já nevím, to je spíše z oblasti filosofie.      

 

Kde jsi se narodil?

V Pardubicích. Byl jsem tam až do maturity.

 

Kdy jsi se začal vážně zabývat fyzikou? Co tě k tomu ponouklo? Četba? Lidé?

Byla to náhoda. Studoval jsem Gymnázium na Dašické, ale nevybrali mě do matematické třídy, studoval jsem všeobecný směr a více méně mi všechno šlo stejně. Nejvíce mě bavila matematika a fyzika, účastnil jsem se krajských kol fyzikální olympiády. Ale nepředřel jsem se. Když jsem se pak ve čtvrťáku rozhodoval, kam půjdu, máma mi radila, abych šel na učitele. A pak jsem se někde dozvěděl, že v Pardubicích je jeden člověk, který studuje FJFI. Sešel jsem se s ním a on mi řekl, že to není špatná škola a máš jistotu, že budeš jedinej, kdo se na tu školu z toho gymnázia přihlásí. Tak jsem si podal přihlášku, vůbec jsem nevěděl, do čeho jdu, a vzali mě. 

 

Měl jsi nějaké vzory? Ve fyzice? A vůbec?

První dva roky to s fyzikou mnoho společného nemělo. Byl to hlavně dril v matematice. O jaderné fyzice jsem zpočátku nevěděl nic. Ve třeťáku jsem se ale rozhodl, že půjdu na fyzikální elektroniku. Že se budu zabývat digitální elektronikou a softwarem. To v té době byla populární moderní témata. Programoval jsem, dělal jsem s elektronikou, diplomovou práci jsem napsal na téma časová báze laserového radaru s přesností jedna mikrosekunda. Na pana docenta Hiršla, který mě měl na starosti, se obrátili Zdeněk Janout a Stanislav Pospíšil, že by potřeboval pomvěda na věci související s jadernou fyzikou. A tak jsem se dostal na katedru fyziky a tam jsem začal pracovat s germaniovým detektorem a už jsem se ponořil do experimentální jaderné fyziky.     

 

Uvědomoval sis jako student následky 1968 roku a situaci normalizace? 

V tom sehrálo roli moje rodinné zázemí. Táta je z Prahy a vždycky byl liberálně zaměřený. Vždycky poslouchal Hlas Ameriky a Svobodnou Evropu a já to poslouchal s ním. Máma je ze Žďáru nad Sázavou a její rodiče byli agrárníci. Mě to ale všechno nějak míjelo. Říkal jsem si – hrdina nejsi, tak se do toho nepleť. Ale myslel jsem si svoje, viděl jsem, že strašně zaostáváme, že před válkou bylo Československo technická velmoc a teď děláme průměrné věci. Nikdy by mě ani nenapadlo vstoupit do strany. Na jaderné fakultě bylo 250 lidí a z toho bylo třicet nestraníků a já byl jedním z nich.    

 

Kdy jsi poprvé uslyšel o Dubně? Kdy a jak se sem dostal?

Po diplomce jsem musel na rok na vojnu. Ale Zdeněk Janout mi nabídl, že bych mohl nastoupit na stáž na Jadernou fakultu. Původně to bylo tak, že jsem požádal o doktorandské studium a tehdy to schvalovali na nějakých výborech a neprošlo to. Takže místo toho jsem nastoupil na stáž, šel jsem na vojnu, pak jsem se tam vrátil a pracoval jsem na katedře fyziky. V té době jsme na katedře fyziky FJFI pracovali já, Jan Rak, ten je dnes v Jyveskyle, a Viktor Vorobel, který úspěšně působí na matfyzu UK. Zdeněk Janout, který v Dubně byl a znal to, pochopil, že nás fyzika zajímá a řekl, že nás pošlou do Dubny. A tak jsem tam postupně odjeli. Já jsem v Dubně byl poprvé v listopadu 1987, už když jsem se vrátil z vojny. Vzal mě tam s sebou Jano Koníček, který pracoval na aparatuře, která dosahovala deset milicalvinů. Tam se dalo nějaké jádro, v magnetickém poli se to srovnalo a měřily se úhly výletů na maklan. Vzal mě s sebou, ukázal mi to a já s tím začal technicky pracovat. To byla moje první dubněnská štace, která trvala čtrnáct dní.        

 

Kdo byl tehdy ředitelem ústavu? A v jakém stavu se ústav nacházel?

Byl to jiný svět. Bylo vidět, že vědeckých možností je tam daleko více než u nás. Najednou jsem před sebou neměl jeden germaniový detektor, ale dvacet. Viděl jsem poprvé urychlovače, pulzní reaktor IBR-2 – oproti tomu, co jsem viděl u nás na vysoké škole. Řekl jsem si, že to vypadá zajímavě a že bych sem na nějakou dobu jel. Když jsem potom přijel v roce 1989, ředitelem už byl maďarský akademik Kiss Dezső. Já jsem tehdy uměl špatně rusky, i když jsem se ruštinu učil třináct let. Jano Koníček mě tehdy vzal do Moskvy a všechno mi ukazoval. Do Dubny v té době přijížděli historici a zašel jsem na přednášku jednoho historika o hladomoru na Ukrajině, o milionech mrtvých stalinského režimu. Byl jsem z toho úplně u vytržení. Máločemu jsem sice rozuměl, ale bylo mi jasný, že kdybych něco takového řekl v Praze, tak mě buď zavřou nebo mě aspoň vyhodí z práce. A ten historik tady o tom mluvil před plným sálem. Došlo mi, že se tady něco děje. 

 

Jak vypadala dubněnská každodennost? Lišila se materiálně hodně od té dnešní?

Všechno mi to tu připadalo takové tmavé. Byl tu jediný obchod Rossijanin, skoro nic tam neměli. Nejdřív člověk musel říct, co chce, napsali mi to na lísteček, pak jsem to šel k pokladně zaplatit a pak mi to teprve vydali. Brzy se tu stmívalo, skoro tu nebylo osvětlení, bylo to takové pesimistické. Ale na druhou stranu lidé tu byli srdeční.  

 

Měl jsi tu hodně přátel mezi ruskými vědci?

Nejprve ne. V té době tu bylo sto padesát vyslaných pracovníků a já jsem nejprve nastoupil do čistě české skupiny „Spin“. Pracovalo tam asi padesát Čechů a s Rusy jsem tam téměř nepřišel do styku. Potom mě to tam přestalo bavit a pochopil jsem, že tudy cesta nevede. A Honza Rak našel Slávu Jegorova, přešel k němu do čistě ruské skupiny a postupně jsem tam přešli všichni. Ocitl jsem se obklopený jenom Rusy a během roku jsem se naučil rusky.     

 

Kde jste strávil rok 1989? 

V Dubně. Byl jsem tomu rád. Byli tady aktivní kolegové, Stanislav Kozůbek a Věšek Michalík, kteří nás vždycky pozvali a řekli nám, co se kde děje.

 

Vrátilo se téma normalizace?

Excesy se vyřešily. Informace o tom jsem měl od Františka Lehara, který v Dubně zažil rok 1968, potom s manželkou odjeli do Francie a udrželi si těsné kontakty se Zdeňkem Janoutem. Lehar po roce 1989 do Dubny znovu přijel, seznámili jsme se a to co vím o situaci v 70. a 80. letech vím zprostředkovaně od něj. Lehar emigroval a viděl, že spousta jeho přátel musela z Řeže odejít. O tom, kdo ústav normalizoval, se vědělo. No a když si jeden z nich po roce 1990 řekl, že pojede do Dubny, zkrátka se to nedopustilo. No a nad nějakými drobnostmi se přivřely oči. Tady v Dubně se k sobě lidé chovali nejspíše slušněji než doma. Bohužel ti, co byli vyhození v roce 1969 už se v roce 1989 do profese vrátit nemohli. A pokud jim bylo ublíženo, mělo se to alespoň říct. Mnozí pravda emigrovali a v zahraničí byli úspěšní, například František Lehar, Pavel Winternitz nebo Petr Vogel. Bylo to jediné správné rozhodnutí, protože v Československu by nikdy ničeho takové nedosáhli.

 

Jak se po roce 1968 choval SÚJV?

Pomáhal. Když ředitel rozhodl, vyhozeným tu nechávali obhajovat disertace. Ale bylo to postavené na osobních kontaktech, nebylo to systematické opatření. Chovali se slušně.

 

Jak probíhala transformace ústavu po roce 1991?

Byl to šok. Když se v Čechách říká, že jsme během transformace po roce 1989 trpěli, tak nevíme, o čem mluvíme. Jestliže u nás byla inflace dvacet procent, tady to byly tisíce procent. Bylo to velmi bolestivé. Pamatuju si kolegu z Gruzie, který měl našetřeno dvacet tisíc rublů, což tehdy bylo na dvě lady. Tady mu ty vklady zmrazily a o měsíc později přišel s tím, že už má jenom na jedno auto. Ještě o měsíc později už měl jenom na barevnou televizi. A když mu ten vklad po nějaké době uvolnili, vybral si to a koupil si za to trochu salámu, chleba a zeleninu a ty dvě lady jsme projedli za jeden večer. V Dubně to pak fungovalo tak, že jsem se složili, někdo zajel do Moskvy na velvyslanectví, kde byl obchod, a tam se nakoupilo do zásoby.

 

Říká se, že ústavu pomáhaly přežít regulérně vyplácené členské příspěvky z Československa. Je to pravda? 

Ano. V souvislosti s insolvencí řady účastnických zemí byl rozpočet ústavu najednou nedostatečný. A Československo nebo Polsko vždycky trvaly na tom, že příspěvky budeme vyplácet v dolarech. A tím, že kurz najednou mnohonásobně poskočil, pomohlo to stabilizovat situaci. Ale takhle to dlouho táhnout nešlo a na vedení se domluvilo, že se přijme ambiciózní plán modernizace. Přijalo se rozhodnutí, že rozpočet se každoročně bude zvedat o patnáct procent, což se splnilo. To bylo zásadní statečné rozhodnutí, které pomohlo překonat stagnaci. Z Čech tu v té době zůstalo jenom sedmnáct pracovníků. Já jsem zůstal, protože jsem potřeboval dokončit disertaci. Postupně se pro české pracovníky zavedly nějaké příplatky.  

 

Zůstala Dubna pro české a slovenské vědce atraktivní?

Najednou se otevřel svět. Dalo se jezdit kamkoliv a bylo nebezpečí, že Dubna přestane být přitažlivá. Naštěstí přišel ten modernizační program, udělal se rozpočet, začala se objevovat nová zařízení a s nimi i možnosti. V nejhorším období tu bylo jen deset Čechů s vysokým věkovým průměrem. A tehdy jsem se domluvili, že bychom se měli domluvit a pozvat do Ústavu mladé lid. A navrhl jsem reciproční program na výměnu diplomantů a doktorandů. Začalo jich přijíždět až šestnáct ročně s tím, že od SÚJV dostávali slušnou finanční podporu. A šestnáct studentů z členských zemí ústavu zase přijíždělo do Československa a později do ČR. Ve spolupráci s univerzitním centrem ústavu jsem spustili každoroční roční praxe na tři týdny. Po vzoru CERNu jsme otevřeli tříměsíční studentské pobyty s tím, že se studenti budou zařazovat přímo do konkrétních experimentů, přičemž vybírat si je bude vedoucí experimentu na základě motivačního dopisu a doporučení. To všechno fungovalo až do poslední chvíle.

 

 POKRAČOVÁNÍ SE PŘIPRAVUJE!