Obraz polární krajiny zmizel z promítací stěny a v pokoji zavládlo ticho. Zánik lodi Henri Becquerel se vším všudy — kromě jediného svědka katastrofy — na hochy hluboce zapůsobil. Teprve po chvíli se rozhovořili a každý z nich reagoval na film svým způsobem. Někteří hoši se obdivovali realistickému pojetí příběhu a ohromným prostředkům, kterých tu film užil — nemohlo být pochyby, že polární příběh byl věrně zrekonstruován v plném rozsahu.
Petr vyslovil podiv nad tím, že se učebnice omezují jen na suchý záznam nezdařeného pokusu.
„Na tom není nic divného,“ mínil Jan. „Cesta lidstva k pokroku je přímo dlážděna většími či menšími neúspěchy. Kdyby se o každém z nich mluvilo v učebnicích jen trochu obšírněji, narostly by na nepřehlednou řadu knih a těm by ses jistě nechtěl učit nazpaměť!“ Hlas z přístroje přerušil smích jeho hostů. Na promítací stěně se objevil obraz zasněženého města, široký bulvár se stromořadím, osvětlený plynovými lucernami a lemovaný po jedné straně budovami postavenými v přísném, ale elegantním novorenesančním slohu. Po chodníku přecházeli ojedinělí chodci odění dlouhými zimními kabáty, s kožišinovými čepicemi, jízdní dráhou se kmitaly saně, tažené jedním, dvěma nebo i třemi koňmi, jejichž rolničky vesele zněly. Sníh padal v hustých a těžkých vločkách. Dojem zimy, dýchající z obrazu, byl tak působivý, že se Jan bezděky zachvěl, ačkoli pokoj byl příjemně ohřát upraveným vzduchem.
„Teď jsme zase skočili hezky nazpátek,“ podotkl Petr, který stejně jako jeho soudruzi pozoroval se zájmem starobylý obraz. Dověděl se hned nato od hlasatele, že jsme v Petrohradě — pozdějším Leningradě — a že se píše konec roku 1906. Děj se záhy přenesl do prostorné zasedací síně Ruské akademie věd.
Byla poloprázdná a jen pomalu se plnila, celá čtvrthodina ještě do počátku přednášky akademika Vladimíra Ivanoviče Vernadského.
Dva mladí muži kutili něco u velmi dlouhého stolu, který se táhl v mírném oblouku podél příčné stěny síně, pokryté tabulemi a bílým promítacím plátnem nevelkých rozměrů. Přinesli nejprve promítací lampu a na zkoušku ji připojili k baterii akumulátorů, ukryté ve stole. Uhlíky za syčely, ostré bílé světlo trysklo z lampy a oslnivě rozzářilo promítací plátno. Spokojeni touto zkouškou vypnuli mladí muži — asistenti fyzikálního ústavu Akademie — lampu a počali před ní stavět do správné polohy jakýsi drobný přístroj. Skládal se z nízkého kovového stojánku, do něhož byl zasazen jeden konec svislé skleněné trubičky, asi deset nebo dvanáct centimetrů dlouhé a tři nebo čtyři centimetry široké. Byla zatavena na obou koncích a něco v ní viselo. Co to bylo, neviděli ani návštěvníci sedící v první řadě křesel, vzdálenost stolu byla příliš veliká.
Síň se nyní plnila rychleji, přicházeli mladí i staří, studenti a studentky, asistenti, docenti a profesoři. I mnoho vyšších státních úředníků v lesklých uniformách s řády zaujalo místa v předních řadách. Při příchodu předsednictva Akademie věd všichni povstali, hned potom předseda Akademie zahájil schůzi a udělil slovo akademikovi Vernadskému. Štíhlý muž středních let s vysokým čelem a hubenou inteligentní tváří začal mluvit pomalým a jasným hlasem o radioaktivitě zemské kůry. Byl si vědom, že v posluchačstvu sedí i mnozí lidé, kteří patří k jiným vědním oborům a jsou s touto novou, ale úžasně zajímavou a romantickou kapitolou vědy, starou právě deset let, jen nedokonale seznámeni, a proto se snažil učinit svůj výklad hodně srozumitelný.
„Co je to radioaktivita?“ začal. „Schopnost atomů některých prvků vyzařovat paprsky, které naše oko sice nevnímá, ale jež můžeme přesně sledovat různými fyzikálními prostředky. Fotografická deska pod jejich účinkem zčerná jako pod účinkem viditelného světla.
Vzduch, který je dokonalým izolátorem, stává se jejich účinkem vodivým a vede elektřinu tím lépe, čím je těchto paprsků více. Radioaktivní paprsky nejsou jednotné, dělíme je dnes už na tři druhy, pojmenované podle prvních tří písmen řecké abecedy: paprsky alfa, beta, gama. Paprsky alfa a beta jsou drobounké částice elektricky nabité. Paprsky alfa, správněji částice neboli korpuskule alfa, mají kladný elektrický náboj, paprsky beta záporný. Tyto dva druhy částic nejsou stejně těžké, částice alfa váží asi desettisíckrát víc než částice beta, ale i tak jde o mizivě nepatrné číslo řádu kvadrilióntin gramu. Všechno nasvědčuje tomu, že částice alfa jsou vlastně atomy hélia, skryté v atomech jiných prvků, které jsou mnohem větší.“ Na nedůvěřivý šum v posluchačstvu pravil Vernadskij důrazně a zvýšeným hlasem, že objev radioaktivity, který učinil právě před desíti lety francouzský fyzik Henri Becquerel na prvku zvaném uran, zasahuje revolučně do našich názorů na podstatu hmoty. Ukazuje nám, že dosavadní víra v atom jako poslední nejmenší, dále už nedělitelnou částici hmoty je klamná, že atomy jsou složité útvary naplněné energií, kterou jsou s to někdy vydávat v podobě radioaktivního záření, že mají svůj vlastní život, a hlavně — a to jistě mnozí z posluchačů budou pokládat za vědecké rouhání — jsou s to přeměňovat se jeden v druhý. Z atomu jednoho prvku může vzniknout atom prvku docela odlišného, který má jiné chemické vlastnosti. Víra starých alchymistů nebyla bludem, jen jejich prostředky nestačily a cíl jejich práce byl bludný. Chtěli proměnit jeden prvek v druhý, olovo, rtuť nebo železo v drahé kovy, stříbro a zlato, ale všichni víme, že tyto kovy nejsou požehnáním pro lidstvo, že blahobyt a pokrok národa stoupá s jeho výrobou železa, a nikoli s jeho těžbou zlata.
Po těchto neobvyklých akademikových slovech nastal v síni takový hluk, že předseda byl nucen použít zvonku, aby jej utišil. Vernadskij pravil, že by rád přešel k vlastnímu tématu své přednášky, že však pro jasné porozumění jeho vlastní teorie, kterou tu chce podat, musí říci ještě něco o radioaktivitě. Před desíti lety jsme znali jediný radioaktivní prvek, Becquerelův uran. Za dva roky nato objevila mladá francouzská fyzička paní Curieová, rozená Polka jménem Sklodowská, další radioaktivní prvek, thorium. Potom společně se svým manželem oddělila z jáchymovské uranové rudy, smolince, dva nové a dosud neznámé prvky, rádium a polonium. Uran a thorium znali vědci už řadu let, jen o jejich radioaktivitě nevěděli. Po průkopnické práci Curieů se začaly objevy radioaktivních prvků množit. Dnes jich známe už dvacet a víme, že jeden se převtěluje v druhý a že se to děje podle přesných časových zákonů.
„Ukážeme váženému posluchačstvu něco, co je působivější než všechna slova,“ pravil Vernadskij. Uhlíky zasyčely, ostré jasné světlo vzplálo a promítlo na bílé plátno zvětšený obraz drobného přístrojku, který stál před lampou. Bylo vidět, že v skleněné trubici visí na tenkém drátku jiná trubička, značně menších rozměrů. Byla na obou koncích zatavena stejně jako větší trubice a z větší části ji vyplňovala šedobílá neprůhledná hmota. Na spodním konci trubičky byla přitmelena kovová objímka, na které visely dva dlouhé, úzké tenké kovové lístky. Ačkoli přístrojek stál klidně, oba lístky se pomalu pohybovaly: rozestupovaly se dolními konci od sebe a tento pohyb pokračoval tak dlouho, až se lístky dotkly krátkých tenkých drátků, zasahujících jen nepatrně dovnitř vnější širší trubice a spojených venku drátěnými měděnými spirálami s kovovým stojánkem přístroje. Jakmile se lístky dotkly drátků, okamžitě klesly zpátky do svislé polohy a visely těsně podle sebe, ne však dlouho, brzy se zase počaly rozestupovat a za necelé dvě minuty byla vzdálenost jejich dolních konců zase tak veliká, že se dotkly drátku. Vzápětí potom poklesly zpět do původní svislé polohy, načež se celý děj znovu neúnavně opakoval.
Řečník umlkl a popřál posluchačům několik nerušených minut, aby si mohli jeho přístroj náležitě prohlédnout. Přihlíželi jako fascinováni ustavičnému pohybu lístků. Ani nejschopnější vědci, přítomní na přednášce a dobře informovaní o objevech radioaktivity, nebyli s to vysvětlit si sami neobyčejný jev, třebaže jeho podstatu tušili.
Ostatní, pracující v jiných vědních oborech, jen s úžasem a beze slova přihlíželi. Zde byl ustavičný pohyb, jak se zdálo „věčný pohyb“, perpetuum mobile snílků a podvodníků, které vážná věda nadobro odsoudila. V přístroji nebylo přece žádné hnací zařízení, nic, z čeho by lístky mohly čerpat energii k svému pohybu, jen trochu nějaké soli, s kterou se však nic nedělo! Valná část diváků vytáhla z kapsy hodinky a kontrolovala dobu, která uplynula od jednoho poklesu lístků z největší odchylky do druhého, byla pokaždé na vteřinu přesně stejná!
Vernadskij s úsměvem přihlížel k jejich časové kontrole. Potom sklouzl pohledem na veliké ozdobné hodiny, upevněné na stěně nad předsednickým stolem, a s prchavým pocitem lítosti si uvědomil, že čas se nikdy nezastaví, byť se na naší malé planetě odehrával sebezajímavější výjev. Chtěl-li být se svou přednáškou včas hotov, musil přerušit posvátné ticho a ujmout se opět slova.
„To, co vidíte před sebou, vážení akademici a hosté,“ pravil, „je skutečný stroj času, který půjde tisíce a tisíce let, pokud to ovšem vydrží hmota, hliníkové lístky, vykonávající nepřetržitý pohyb. Přístrojek není mým vynálezem, pořídil jsem si jej podle návodu svého učeného přítele, anglického fyzika Strutta. Přesně za jednu minutu a padesát čtyři vteřiny, jak jste se sami přesvědčili, vykonají lístky jeden úplný pohyb od jednoho poklesu k druhému. Tato doba se naprosto neznatelně prodlužuje. Kdybyste přišli za rok a použili nějakých velmi přesných prostředků časové kontroly, shledali byste, že pohyb lístků trvá o pět setin vteřiny déle, za deset let budou lístky potřebovat k úplnému pohybu od jednoho poklesu k druhému o půl vteřiny delší čas a za tisíc šest set let vzroste doba pohybu na dvojnásobek dnešní hodnoty, na tři minuty a čtyřicet osm vteřin, ale stroj času půjde dále, splní-li se předpoklad, že tenké hliníkové lístky snesou tuto námahu.“
Když se utišil šum ještě vyvolaný jeho slovy, pokračoval akademik ve svém výkladu. Odkud čerpají lístky energii k svému věčnému pohybu? Z energie radioaktivních atomů. Uvnitř malé trubičky (A) je uzavřena radioaktivní látka, rádiová sůl nazvaná bromid radnatý, sloučenina rádia s brómem. Rádium a ostatní radioaktivní prvky, které vznikají jeho přeměnou, vysílají všechny tři druhy radioaktivních záření, částice alfa a beta a paprsky gama. Částice alfa opouštějí sice atom rychlostí dvacet tisíc kilometrů, která daleko převyšuje všechny rychlosti, jež jsme s to udělit hmotě, ale přesto jsou při průchodu hmotou velmi rychle zabrzděny. Nejsou s to proniknout z malé trubičky ven, uváznou již v rádiové soli samé nebo ve skle trubičky. Částice beta mají ještě daleko větší rychlost než částice alfa, blíží se úžasnému číslu tří set tisíc kilometrů za vteřinu, to jest rychlosti světla, ale ani ty příliš daleko nedospějí. Z malé části jsou také pohlceny hmotou soli a skleněné trubičky, z větší části projdou do prostoru velké trubice, který je dokonale vyčerpán vývěvou. Něco jich uvázne ve stěnách trubice a zbytek projde ven, do vzduchu, kde proběhnou ještě dráhu několika metrů a jsou také zabrzděny. Konečně tu máme ještě třetí druh radioaktivního záření, paprsky gama, o nichž akademik dosud nemluvil. To je elektromagnetické záření vlnivé povahy, jako viditelné světlo nebo Roentgenovy paprsky X, které konají čím dále tím větší služby lékařům při prosvětlování pacientů a hledání zlomenin nebo chorých částí plic, srdce a jiných orgánů. Tyto paprsky jsou bez elektrického náboje a jejich schopnost pronikat hmotou je veliká. I hmota pro obyčejné světlo neprůhledná není jim překážkou; projdou hravě i kovem, železnými nebo olověnými pancéři až několik centimetrů silnými. Nemají pochopitelně žádný elektrický náboj. Proniknou rádiovou solí a oběma trubicemi do okolního vzduchu, kde jsou s to urazit ještě dráhu mnoha metrů, dříve než zaniknou.
Co se děje ve „stroji času“ s nábojem radioaktivních paprsků?
Částice alfa jej ukládají v soli, částice beta jej většinou odnesou ven z přístroje. V malé trubičce se kladný náboj částic alfa postupně hromadí a sklem i kovovou objímkou (B), na které visí hliníkové lístky (C), přechází do lístků. Jak každý ví, dva souhlasné elektrické náboje se navzájem odpuzují. Oba lístky získávají souhlasný elektrický náboj, který ustavičně roste, a proto se začnou od sebe odpuzovat, a čím více náboj roste, tím větší je rozestup lístků. To pokračuje tak dlouho, až se lístky dotknou drátků vtavených do vnější trubice a spojených venku s kovovým stojánkem a jeho prostřednictvím i se zemí. Jakmile dojde k doteku lístků s drátky, náboj z lístků okamžitě přejde do drátků a měděnými spirálkami a kovovým stojánkem odproudí do země. Lístky se tím vybijí, nemají náboj, který je vzdaloval od sebe, podlehnou účinku tíže a vrátí se do svislé polohy.
Pak se znovu hromadí v trubičce kladný náboj nových částic alfa, lístky se opět začnou rozestupovat a celý děj se znovu opakuje. To je podstata jeho „stroje času“. Pokud bude rádiová sůl zářit, potud budou lístky vykonávat svůj ustavičný pohyb. Intenzita záření radioaktivních látek ovšem s časem klesá, proto se bude náboj v trubičce hromadit stále pomaleji a doba potřebná k rozestupu lístků se bude stále prodlužovat. Za tisíc šest set let vzroste na dvojnásobek své dnešní hodnoty, za dalších tisíc šest set let na čtyřnásobek a tak to půjde dále.
„Mám za to, že jsem dostatečně objasnil základy radioaktivity,“ pravil Vernadskij, „a proto můžeme přejít k mým vlastním závěrům o vlivu radioaktivity na vývoj zemské kůry.
Radioaktivní prvky jsou všudypřítomné. Nacházíme je ve vzduchu, který dýcháme, ve vodě, kterou pijeme, v mořích a oceánech a také ve všech horninách, které skládají vnější tenkou pevnou pokrývku zeměkoule, zemskou kůru, na níž žijeme. Je jich mizivě málo, ale s pomocí citlivých elektromagnetů jsme s to prokázat jejich přítomnost v uvedených hmotách s dostatečnou přesností. I když v jednom gramu horniny je jen bilióntina gramu rádia a desítimilióntiny gramu uranu a thoria, musíme uvážit; že jediný krychlový, kilometr horniny váží kolem dvou tisíc pěti set miliónů tun, a obsahuje tedy úžasné množství půltřetího kilogramu rádia a stovky tun uranu a thoria!
Co se děje v horninách se zářením, které tyto radioaktivní prvky vysílají? Je v nich samozřejmě pohlcováno a jeho pohybová nebo elektromagnetická energie se mění v energii tepelnou. Prostě řečeno, radioaktivní prvky svým zářením ustavičně ohřívají zemskou kůru.
Není těžké vypočíst, že by se musila, nakonec tato slupka, která je snad jen dvacet kilometrů silná, přehřát a vybuchnout, nedochází-li k nějakému odvádění radioaktivního tepla ze zemské kůry ven do vesmíru. To ovšem za předpokladu, že radioaktivní látky jsou v zemské kůře stejnoměrně rozptýleny až do uvedené hloubky dvaceti kilometrů, což nemusí být a patrně také není pravda. Bylo by proto důležité pořídit radiogeologické mapy, jak jsem to nazval, to jest provést po celém zemském povrchu a až do největších přístupných hloubek analýzy obsahu hornin na uran, thorium a rádium. Potom teprve bychom mohli učinit správné závěry o způsobu, jakým se radioaktivní teplo uplatňuje v osudech zemské kůry, a tím i v osudech všeho lidstva.
Až dosud se mělo za to, že si Země podržela část svého původního tepla z doby, kdy vznikla ze žhavé sluneční hmoty, to že postupně odvádí do vesmíru, a tedy ustavičně chladne. Prostý výpočet však nyní ukazuje, že radioaktivní teplo zemské kůry mnohonásobně převyšuje teplo, které ze Země ustavičně proudí do vesmíru. Co se s tímto tepelným přebytkem děje? Nepochybně mu lze přičíst všechny sopečné jevy, neboť bohatě stačí, aby zvýšil teplotu v hlubších vrstvách zemské kůry na dvanáct set stupňů. To je teplota, kdy horniny tají a pod účinkem vysokého tlaku plynů, uvolněných z hornin při roztání, jako tekutá láva stoupají sopečným komínem a rozlévají se pak na zemském povrchu. Sopečné jevy souvisí těsně s jevy zemětřesnými, které mají hluboký vliv na utváření zemské kůry. Zvrásní ji, zbortí často v rozsahu mnoha set kilometrů, vyzvednou nová pohoří a zarovnají stará, rozbouří oceán a přelijí jej v ohromných vlnách na pevninu.
Celá tvář zeměkoule se pronikavě změní. Hle, jaká dalekosáhlá perspektiva se otvírá výzkumu působení radioaktivity zemské kůry na její osudy!“ končil řečník svoji přednášku.
Byla vyslechnuta s napjatou pozorností, i když posluchači stále odvraceli zrak od mluvčího ke grotesknímu stínu hliníkových lístků na promítací stěně, jejichž pohyb neustával ani na vteřinu. Když Vernadskij skončil, vládlo chvíli v rozlehlé síni ticho, rušené jen syčením uhlíků obloukové lampy. Potom zaburácel potlesk srdečný a spontánní, který nebral konce. Když se utišil, blahopřál předseda Vernadskému k novému a jistě velmi významnému obohacení nejen ruské, ale i světové vědy a potom zahájil o přednášce diskusi. Jak tomu zpravidla při takových příležitostech bývá, následovalo nejprve ticho, nikdo se nechtěl hlásit první o slovo, ale když se mladý student osmělil k dotazu, jakým způsobem se zjišťuje obsah radioaktivních látek v horninách, začaly přihlášky o slovo přímo pršet.
Schůze se protáhla dlouho do noci. Vernadskij nestačil odpovídat na nejrůznější otázky, naivní i závažné. Po počátečním nadšení, které jeho přednáška vzbudila, začala se uplatňovat jednak profesionální skepse odborníků, jednak přemítavá hluboká ruská povaha. Námitky proti teorii přednášejícího se množily. Sám řekl, že částice alfa váží jen kvadrilióntiny gramu a částice beta ještě desettisíckrát méně.
I když jejich rychlost je úžasná, má tato nesmírně malá hmota za následek, že pohybová energie částic je mizivě malá a její tepelný ekvivalent rovněž, namítali přítomní odborníci. Jak neobyčejně velikého počtu částic by bylo zapotřebí, aby se gram horniny ohřál o jediný stupeň Celsia! A nutno mít stále na paměti, že horniny odvádějí ustavičně teplo ven, jeho soustředění na jednom místě je tedy velmi pochybné!
Ale Vernadskij byl na tyto pochyby připraven a vyvracel námitky jednu po druhé. „Příroda buduje pomalu,“ zdůraznil, „v dějinách vývoje zemské kůry není rok ničím, i století je pouhou vteřinou; vytvářela se jistě dlouhé milióny let, jak o tom svědčí řada jevů, například nesmírně pomalé ukládání usazenin na mořském dně. Po celou tu dobu se radioaktivní teplo v zemské kůře hromadilo a jen malá jeho část se ztrácela vedením horninami ven do mrazivého vesmíru.
O tepelné vodivosti hornin máme už řadu čísel, která umožňují přibližně vypočítat, kolik tepla z nich za každou vteřinu odproudí. Jisté je, že bude zapotřebí mnohých výzkumů, aby se moje teorie řádně ověřila. Ale rozdíly tu mohou být jen kvantitativní, ne kvalitativní, s radioaktivním teplem zemské kůry se nemůže koneckonců nic jiného stát než to, co jsem tu nastínil.“ Vernadskij odpověděl i na poslední dotaz a předseda zakončil schůzi. Ale většina posluchačů ještě dlouho potom obléhala předsednický stůl, aby si zblízka náležitě prohlédla podivuhodný „stroj času“, v němž hliníkové lístky neúnavně vykonávaly svůj pohyb.
Moje kosti dávno zetlí v hrobě a kosti mnohých generací, které přijdou po mně, zetlí rovněž, a tato věcička stále ještě bude pracovat, řekli si v duchu někteří z nich a zachvátil je podivný pocit hrůzy.