Fred Hoyle

Sir Frederick Hoyle, člen FRS (* 24. jún 1915, Gilstead, Spojené kráľovstvo – † 20. august 2001, Bournemouth) bol britský astronóm a spisovateľ. 

Narodil sa v Gilsteade neďaleko Bingley anglickom West Yorkshire. Jeho otec, George Hoyle, obchodoval s vlnou v Bradforde. Jeho matka, Mabel Pickard študovala hudbu na Royal College of Music v Londýne. Fred Hoyle študoval na Bingley Grammar School a matematiku na Emmanuel College, Cambridge. Hoyle bol známy množstvom teórií, ktoré protirečili súčasným astronomickým teóriám a bol aj spisovateľom science fiction, ktorý napísal množstvo kníh spolu so synom Geoffreym. Plodný pracovný život prežil na Institute of Astronomy v Cambridge, kde bol niekoľko rokov aj riaditeľom. Umrel na mŕtvicu v Bournemouth, v Anglicku.

Príspevok do kozmológie 

Veľkú pozornosť vzbudila Hoylova úspešná predpoveď excitačnej energie jadier uhlíka. Všimol si, že dovtedy používaná reakcia, keď 3 jadrá hélia spolu naraz vytvoria jadro uhlíka (3α proces,) je veľmi málo pravdepodobná, ale bez dostatočného množstva uhlíka vo vesmíre, nie je možné vytvoriť život podobný nášmu. Navrhol preto inú reakciu - postupné spájanie jadier hélia. Toto však mohlo fungovať, len ak excitačný stav atómu uhlíka bol cca 7,7 MeV. Následný experiment tento dovtedy neznámy fenomén potvrdil. Zároveň však takýto excitačný stav neexistuje u kyslíka. Keby to tak bolo, uhlík by sa veľmi ľahko premieňal na kyslík a opäť by ho nebolo dosť. Existencia takéhoto nastavenia vlastností uhlíka a kyslíka je považovaná za silný argument v prospech hypotézy Fine-tuned universe. 

Hoyle neskôr napísal:

Povedali by ste si, že nejaký superinteligentný počtár musel navrhnúť vlastnosti atómu uhlíka, inak by bola pravdepodobnosť objavenia sa takéhoto atómu len cez temné sily prírody takmer zanedbateľná. Samozrejme… 
Zdravý rozum hovorí, že ten superinteligent sa pohral s fyzikou, chémiou a biológiou, a že nemá cenu hovoriť len o temných silách prírody. Keď si to spočítate, fakty sú tak ohromujúce, že sa pýtate prečo.

Ako ateista Hoyle povedal, že tento predpoklad inteligentnej ruky ním "poriadne zatriasol".  Tí, ktorí obhajujú hypotézu inteligentného dizajnu, niekedy citujú Hoylovu prácu, že vesmír bol vyladený, aby bol inteligentný život vôbec možný.

Jeho spolupracovník William Alfred Fowler napokon získal Nobelovu cenu za fyziku v roku 1983 (spolu so Subramanyanom Chandrasekharom), ale z nejakého dôvodu bol Hoylov originálny príspevok prehliadnutý a mnohí boli prekvapení, že takého významného astronóma vynechali. Sám Fowler v autobiographical sketch potvrdil Hoylovu pioniersku snahu:

Koncept nukleosyntézy vo hviezdach založil Hoyle v roku 1946. To poskytlo cestu na vysvetlenie existencie prvkov ťažších ako hélium a hlavne ukázalo, že kritické prvky ako uhlík môžu byť tvorené vo hviezdach a potom sa môžu včleniť do iných hviezd a planét, keď hviezda "zomrie". Nové hviezdy, ktoré sa dnes tvoria, začinajú život s týmito tažšími prvkami a z nich sa vytvárajú ešte ťažšie prvky. Hoyle teoretizoval, že vznik iných, ešte zriedkavejších prvkov, by mohol byť vysvetlený výbuchmi supernov, gigantickými explóziami, ktoré sa sem-tam objavujú v celom vesmíre, pri ktorých vznikajú teploty a tlaky, potrebné na vytvorenie takýchto prvkov.

Odmietnutie big bangu 
Keďže nemal žiadne argumenty potvrdzujúce Lemaîtrovú teóriu (neskôr potvrdenú pozorovaniami Edwina Powella Hubbla), že vesmír sa rozpína, Hoyle nesúhlasil s touto interpretáciou. Ako ateista prišiel s myšlienkou, že ak by mal vesmír počiatok, prinieslo by to filozofické problémy, pretože mnohí argumentujú, že počiatok implikuje príčinu a tá zas tvorcu (pozri kalamistický kozmologický argument).  Namiesto toho Hoyle spolu s Thomasom Goldom a Hermannom Bondim (s ktorým pracoval na radare v druhej svetovej vojne), bol za model vesmíru, ktorý je v stave "steady state". Teória sa snažila vysvetliť večný a v podstate nemeniaci sa vesmír, ktorý má však galaxie pohybujúce sa od seba, tak ako to pozorujeme. Teória predpokladala tvorbu hmoty medzi galaxiami v čase z ničoho, tak, že hoci sa galaxie od seba vzdialia, vzniknú na ich mieste nové a vyplnia priestor novovzniknuvšou látkou. Výsledný vesmír je v stave „steady state“, rovnako ako tečúca rieka, kde jednotlivé molekuly vody odtekajú, ale rieka na pohľad vyzerá tak isto. 

Bola to jediná vážna alternatíva oproti big bangu, ktorá súhlasila s kľúčovými pozorovaniami, najmä Hubbleovými pozorovaniami červeného posunu, a preto bol Hoyle veľký kritik big bangu. Iróniou je, že práve on je zodpovedný za terminus technicus "big bang" v britskom BBC rádiu, v relácii The Nature of Things, kde kritizoval túto teóriu; ktorá bola publikovaná v roku 1950. Je často populárne písané, že Hoyle to myslel pejoratívne. Ale Hoyle to poprel a povedal, že to bol iba obrazný príklad, na zdôraznenie rozdielu medzi dvoma teóriami pre poslucháčov.

Hoyle, na rozdiel od Golda a Bondiho, poskytol vysvetlenie pre vznik novej hmoty, postulujúc existenciu, ako to on nazval "tvorivého poľa", alebo iba "t-poľa", ktoré má negatívny tlak, aby to bolo konzistentné so zákonom zachovania energie a spôsobuje expanziu vesmíru. Tieto vlastnosti "t-poľa" anticipovali neskôr vývoj kozmologickej inflácie. Súhlasne tvrdili, že postupná kreácia hmoty nie je menej pochopiteľná ako vznik celého vesmíru z ničoho, hoci by to malo byť vysvetlené zvyčajnými postupmi. Nakoniec, rastúce pozorovacie fakty presvedčili mnohých kozmológov, že model steady state je nesprávny a že big bang je teóriou, ktorá súhlasí s pozorovaniami, hoci Hoyle stále lipol na svojej teórii a kritizoval interpretáciu astronomických pozorovaní. V roku 1993 najmä v snahe vysvetliť dôkazy proti jeho teórii prezentoval modifikovanú verziu nazývanú "quasi-steady state" (QSS), ale ani táto teória nie je akceptovaná.

Dôkazy, ktoré viedli k víťazstvu teórie big bangu nad modelom steady state, aspoň v mysliach kozmológov, zahŕňali reliktové žiarenie objavené v roku 1965, distribúciu mladých galaxií a kvazarov vo vesmíre, v osemdesiatych rokoch 20. storočia, presnejší odhad veku vesmíru a nedávno aj popozorovania satelitu COBE v roku 1990 vo WMAP vypustenom v roku 2001, ktoré ukázali nepravidelnosti reliktného žiarenia v mladom vesmíre, čo súhlasí so súčasnými pozorovaniami rozloženia galaxií.

Príspevky v médiách a vedecké ocenenia 
Hoyle vystupoval v seriáli o astronómii v rádiu BBC v päťdesiatych rokoch; čo vyšlo aj v knihe The Nature of the Universe, a tiež napísal množstvo vedeckopopulárnych kníh. Písal tiež science fiction; najznámejšie je dielo The Black Cloud, v ktorom vysvitlo, že najinteligentnejší život má formu medzigalaktických mrakov, pričom je táto forma života prekvapená, že inteligentný život je možný aj na planétach. Tiež vznikli televízne série A for Andromeda. Jeho hra Rockets in Ursa Major bola produkovaná v Mermaid Theatre v roku 1962.

V roku 1957 bol zvolený za člena Royal Society, kde dostal  aj titul „Sir“ v roku 1972. Dostal tiež Crafoord Prize, ktorú mu udelila Švédska kráľovská akadémia vied. Táto cena je porovnateľná s Nobelovou cenou, a dostal ju za jeho príspevok k poznaniu ako kompenzáciu za prehliadnutie pri udeľovaní Nobelových cien.

Odmietanie chemickej evolúcie 
V neskorších rokoch sa Hoyle stal horlivým kritikom chemickej evolúcie, používanej na vysvetlenie naturalistického pôvodu života. Spolu s Chandrom Wickramasingherom presadzoval teóriu, že sa život vyvinul v priestore, a rozšíril sa vo vesmíre cez panspermiu, a že evolúcia na zemi je poháňaná neustálym prísunom vírusov z komét. V roku 1982, Hoyle prezentoval dielo Evolution from Space. Po zvážení veľmi malej pravdepodobnosti takejto evolúcie povedal: „Ak niekto postupuje jasne a priamo, bez strachu, že sa odchýli od vedeckého  názoru, zistí, že biologický materiál v jeho obrovskom rozsahu a usporiadanosti musí byť výsledkom inteligentného dizajnu. Inej možnosti niet“ Publikované v knihách z rokov 1982/1984 Evolution from Space (v spolupráci s Chandrom Wickramasingherom). Hoyle vypočítal, že pravdepodobnosť vzniku potrebnej množiny enzýmov pre tú najjednoduchšiu bunku je 1:1040 000.  Pretože počet atómov je v porovnaní s týmto nekonečne malý (1080), argumentoval, že ani celý vesmír plný primordiálnej polievky by nezaručoval, čo i len malú šancu evolučného procesu. Povedal:

Predstava, že nielen biopolyméry, ale celé riadenie živej bunky vzniklo náhodou v primordiálnej polievke tu na Zemi, je obrovský nezmysel.

Hoyle prirovnal náhodný vznik hoci iba tej najjednoduchšej bunky k tomu, že: „tornádo ženúce sa cez smetisko, poskladá Boeing 747“. Tiež prirovnal náhodu vzniku jednoduchého proteínu kombináciou aminokyselín k slnečnej sústave plnej slepcov, ktorí spolu skladajú Rubikovu kocku.

Jeden z kritikov  argumentuje, že Hoylov sled argumentov obsahuje mnoho logických chýb a zanedbaných vecí, ako napr. predpoklad, že spontánny vznik života nastal všade súčasne, že takto vzniknutý život bol taký zložitý ako súčasné formy života (v protiklade s jeho primitívnejšími predkami), a že nepravdepodobnosť vzniku spontánneho života, nie je prekonaná obrovským množstvom súčasných pokusov, v celom (veľmi veľkom) vesmíre počas celej jeho existencie. V konečnom dôsledku je tento sled argumentov (ktorý sa často vyskytuje v rôznych diskusiách inteligentný dizajn verzus evolúcia) označovaný ako Hoylov omyl.

Iné sporné veci 
Ďalšie veci, okolo ktorých Hoyle rozprúdil polemiku zahŕňali autenticitu fosílie Archaeopteryx a jeho odsúdenie nepriznania Nobelovej ceny Jocelyn Bellovej za rozvoj rádiointerferometrie a jej podiele na objavení pulzarov. 

Najväčším prínosom bola Hoylova práca na nukleosyntéze, t. j. myšlienka, že chemické prvky vznikli syntézou z pôvodného vodíka a hélia vo hviezdach. Mnohí si myslia, že bolo neférové priznať Nobelovu cenu jeho spolupracovníkovi Williamovi Alfredovi Fowlerovi.

Hoyle mal veľmi prudkú výmenu názorov s Martinon Ryleom z Cavendish Astrophysics Group o Hoylovom steady state vesmíre, čo tak trocha obmedzilo spoluprácu medzi Cavendishovou rádioastronomickou skupinou a Inštitutútom astronómie v CambridGe v šesdesiatych rokoch 20. storočia.

Ocenenia 
Ceny
 Gold Medal of the Royal Astronomical Society (1968)
 Bruce Medal (1970)
 Henry Norris Russell Lectureship (1971)
 Royal Medal (1974)
 Klumpke-Roberts Award od Astronomical Society of the Pacific (1977)
 Crafoord Prize od Royal Swedish Academy of Sciences, s Edwinom Salpeterom (1997)
Je po ňom pomenovaný
 Asteroid 8077 Hoyle

Science fiction 
 The Black Cloud, 1957
 Ossian's Ride, 1959
 A for Andromeda, 1962
 Fifth Planet, 1963 (spoluautor Geoffrey Hoyle)
 Andromeda Breakthrough, 1965 (spoluautor John Elliott)
 October the First Is Too Late, 1966
 Element 79, 1967
 Rockets in Ursa Major, 1969 (spoluautor Geoffrey Hoyle)
 [even Steps to the Sun, 1970 (spoluautor Geoffrey Hoyle)
 The Inferno, 10/1973 (spoluautor Geoffrey Hoyle)
 The Molecule Men and the Monster of Loch Ness, 1973 (spoluautor Geoffrey Hoyle)
 Into Deepest Space, 1974 (spoluautor Geoffrey Hoyle)
 The Incandescent Ones, 1977 (spoluautor Geoffrey Hoyle)
 The Westminster Disaster, 10/1978 (spoluautor Geoffrey Hoyle)
 Comet Halley, 11/1985

Vedecké práce 
 Frontiers of Astronomy, Heinemann Education Books Limited, London, 1955. - The Internet Archive. HarperCollins, ISBN 0-06-002760-6 ISBN 978-0-06-002760-5
 Nicolaus Copernicus, Heinemann Educational Books Ltd., Londýn, s. 78, 1973
 Astronomy and Cosmology: A Modern Course, 1975, ISBN 0-7167-0351-3
 Energy or Extinction? The case for nuclear energy, 1977, Heinemann Educational Books Limited, ISBN 0-435-54430-6. In this provocative book Hoyle establishes the dependence of Western civilization on energy consumption and predicts that nuclear fission as a source of energy is essential for its survival.
 Lifecloud - The Origin of Life in the Universe, Hoyle, F. and Wickramasinghe N.C., J.M. Dent and Sons, 1978. ISBN 0-460-04335-8
 Commonsense in Nuclear Energy, Fred Hoyle and Geoffrey Hoyle, 1980, Heinemann Educational Books Ltd., ISBN 0-435-54432-2
 Ice, the Ultimate Human Catastrophe,1981, ISBN 0-8264-0064-7  úryvok z Google Books
 The Intelligent Universe], 1983
 Evolution from space (the Omni lecture) and other papers on the origin of life 1982, ISBN 0-89490-083-8
 Evolution from Space: A Theory of Cosmic Creationism, 1984, ISBN 0-671-49263-2
 Burbidge, E.M., Burbidge, G.R., Fowler, W.A. and Hoyle, F., Synthesis of the Elements in Stars, Revs. Mod. Physics 29:547–650, 1957, the famous B²FH paper after their initials, for which Hoyle is most famous among professional cosmologists.
 Hoyle, F., The big bang in astronomy, New Scientist 92(1280):527, November 19, 1981.
 Arp, H.C., Burbidge, G., Hoyle, F., Narlikar, J.V. and Wickramasinghe, N.C., The extragalactic universe: an alternative view, Nature 346:807–812, August 30, 1990.
 Home Is Where the Wind Blows: Chapters from a Cosmologist's Life (autobiography) Oxford University Press 1994,  ISBN 0-19-850060-2
 Fred Hoyle, Mathematics of Evolution, (1987) University College Cardiff Press, (1999) Acorn Enterprises LLC., ISBN 0-9669934-0-3

Iné pramene 
 Alan P. Lightman and Roberta Brawer, Origins: the lives and worlds of modern cosmologists, Harvard University Press, 1990.  A collection of interviews, mostly with the generation (or two) of cosmologists after Hoyle, but also including an interview with Hoyle himself.  Several interviewees testify to Hoyle's influence in popularizing astronomy and cosmology.
 Dennis Overbye, Lonely Hearts of the Cosmos: the scientific quest for the secret of the Universe, HarperCollins 1991, Back Bay 1999 (with new afterword).  Very well-written (reads like a novel) biography-based account of modern cosmology.  Complementary to Origins.
 Simon Mitton, Conflict in the Cosmos: Fred Hoyle's Life in Science, Joseph Henry Press, 2005, ISBN 0-309-09313-9 or,  Fred Hoyle: a life in science, Aurum Press, 2005, ISBN 1-85410-961-8
 Douglas Gough, editor, The Scientific Legacy of Fred Hoyle, Cambridge University Press, 2005, ISBN 0-521-82448-6
 Chandra Wickramasinghe, A Journey with Fred Hoyle: The Search for Cosmic Life, World Scientific Publishing, 2005, ISBN 981-238-912-1
 Jane Gregory, Fred Hoyle's Universe, Oxford University Press, 2005, ISBN 0-19-850791-7

Referencie 
 Ferguson, Kitty (1991). Stephen Hawking: Quest For A Theory of Everything. Franklin Watts. ISBN 0-553-29895-X.

Iné projekty

Externé odkazy 

 Obituary by Sir Martin Rees, Physics Today
 Obituary in The Guardian
 "Fred Hoyle a Donald D. Clayton" Fotografie

Anglickí astronómovia
Anglickí spisovatelia
Britskí spisovatelia science-fiction
Členovia Kráľovskej spoločnosti