Kdo je René Marek?

Akademik v Ústavu termomechaniky AV ČR, doktorand, inženýr a výpočtář ve výzkumném a vývojovém centru České zbrojovky.

Začneme od začátku. Jakou základní školu jste navštěvoval? Kdy se u Vás projevil zájem o techniku?

Do „Kamenky“ jsem chodil 5 let. Už tam jsem měl vynikající výsledky v matematických olympiádách. Ale se stavebnicí Merkur jsem si hrál již v předškolním věku. Ta mne poznamenala hodně. A možná i černobílý kreslený seriál o jakémsi kutilovi, který běžel ve vysílání pro mateřské školky. Mohl to být rok 89. Asi sovětská produkce. Nikdy se mi nepodařilo dopátrat, co to bylo.

Vím, že jste absolvent gymnázia. Vzpomínáte na něj v dobrém? Kdo byl Váš nejoblíbenější učitel?

V dobrém zcela určitě. Nejvíc jsem si měl co říct s Tomášem Kozlem. Tehdy jsem začal programovat matematiku v Basicu. A když jsme si pak na IVT vyzkoušeli kreslit obrázky v Delphi, okamžitě mne napadl koncept generativního umění a zobrazování složitých funkcí. Ten svět mne později zcela pohltil.

Jak jste během střední školy trávil svůj volný čas?

Stavebnice, vlastní vystřihovánky, trochu bastlení, elektrické obvody. Internet v domácnostech teprve začínal, navíc ještě na vytáčeném připojení. Dnes je těch inspirací mnohem více. Kdybych na to dnes našel čas, rozhodně bych se pustil do chronografů. Buď generovaných počítačem, mechanismem z Merkuru, nebo pomocí soustavy olovnic na vrstvě písku. Nebo velký podsvícený most do interiéru sestavený z tlustostěnných skleněných trubiček svázaných vlascem. Nebo pokusy se světlem a vodou. Laminární proudy, blány a víry.

Po maturitě jste přešel na ČVUT, obor aplikovaná mechanika. Čím jste v té době chtěl být?

Původně konstruktérem výrobních strojů. Záběry z výrobních linek mne vždy unášely. Ale během prezentací oborů se ukázalo, že aplikovaná mechanika je univerzálnější a míří dál, zároveň však není v ničem skutečně konkrétní. Tenkrát mne to netrápilo, měl jsem pouze nejasnou vizi, co bych chtěl dělat. Řešit inženýrské problémy s extrémní fyzikou. A to se mi do jisté míry splnilo. Přestože je moje zaměření spíše teoretické, občas nám na ústav přistane i nějaký praktický problém. Před časem jsme řešili deformaci turbínové skříně. Provoz za vysokých teplot a tlaků způsobuje, že materiál nepatrně teče, říká se tomu creep. Což je problém, chcete-li víko skříně odšroubovat a pak vrátit zpět. Nebo kolegové řešili planetové převodovky pro ultra vysoké rychlosti. Pohyb soukolí tam přesahoval rychlost zvuku. Nebo senzory teploty ponořené do plazmatu v experimentálním tokamaku. Teoretický výzkum pak nabízí velkou volnost pronásledovat a rozvíjet slibné myšlenky.

Během své kariéry jste se dostal do útrob LHC, pověstného urychlovače částic na pomezí Francie a Švýcarska. Jak k tomu došlo?

Při laboratorním měření z fyziky jsem projevil maximální snahu o precizní výsledky a byla mi nabídnuta spolupráce. Ale většinou stačí jít a prostě se zeptat. Jen to musíte s tou školou myslet vážně.

V čem spatřujete jeho kouzlo a jak byste ho ve zkratce komunikoval laikovi?

LHC je největší stroj světa. Zároveň je to prototyp. Řada technologií, které jsou v něm obsažené, byla dořešena až v průběhu stavby. Pamatuji si ještě dnes, jak jsem sjížděl nákladním výtahem sto metrů pod zem. Bylo to, asi jako když mravenec vleze do videa. Elektronika, supravodivé magnety, kabely a potrubí chlazení jsou všude kolem vás. Plazili jsme se po břiše do míst jen pár metrů od interakčního bodu, kde se osy protiběžných paprsků protínají. Hlavní magnety detektoru ATLAS vytvoří magnetické pole o energii 1,6 GJ. To je energie dvou těžkých nákladních vlaků s uhlím (30 vagónů, tj. 2500 tun každý) při rychlosti 90 km/h. Kouzlo je v úchvatnosti všech extrémů. Hloubka pod zemí, rozsah, energie, výkony, teploty, čistoty. Těch „nej“ je strašně moc. A to, že to nějakým zázrakem všechno nejen funguje, ale dokonce přináší výsledky. Ne, není to zázrak, jen skutečně precizní práce špičkových profesionálů.

V rámci doktorského studia jste se zaměřil spíše na matematiku. Co Vás k tomu vedlo?

Už od gymnázia mne bavilo řešit zajímavé úlohy, které jsem si sám vymýšlel. V CERNu se mi nepoštěstilo moc teoretických úkolů. Šlo především o experimentální práci. I takových akademiků je mnoho. Dle zadání teoretiků připravují experimenty a nechybí jim hluboké znalosti z oboru. Mezi studenty v CERNu jsem byl spíše výjimkou, většinu tvořili studenti z prestižních univerzit a mimořádně pracovití studenti z Číny, Japonska a Koreje. Jejich oborem byla jaderná fyzika, většinou simulovali srážky v detektorech. Podle toho sestavovali algoritmy pro třídění dat, neboť jen z ATLASu proudilo 60 miliónů „událostí“ za sekundu a tento proud dat bylo nutné na místě o několik řádů zmenšit, tedy vybrat jen ty zajímavé.

Já jsem se účastnil testovacího měření detektorů Roman Pot, které byly schopné zachytit prolétající částice těsně u hlavního paprsku. Měřily tak elastické srážky, kdy protony o sebe jen nepatrně škrtnou. Dále byly schopné zhodnotit zaostření paprsku. Měřily vždy nanejvýš několik milimetrů od osy svazku. Větší přiblížení by nevydržely.

Vaším výzkumným oborem se stala simulace plastického chování kovových materiálů, která nachází uplatnění například v automobilovém průmyslu. Nepletu se?

S rozvojem metody konečných prvků a výpočetních kapacit se zvyšuje i důležitost přesné simulace chování materiálů. Je to nekonečné téma. Obecně chceme znát silovou odpověď materiálu na deformační zatížení. V reálu to však zahrnuje i teplotu, rychlost deformace, u plastů vliv vlhkosti, stáří materiálu, únavové poškození provozem a další. V takto velkém prostoru všech možných podmínek samozřejmě nelze věrohodně nic předpovídat. Pro konkrétní aplikace se snažíme zúžit prostor všech proměnných a pro ně popsat materiál jednoduchými závislostmi. Kolegové využívají fyzikální principy, například pro popis materiálu s tvarovou pamětí, kde dochází k fyzikou již dobře popsaným změnám v krystalové mřížce. Já nyní používám přístup čistě fenomenologický. Detailně pozoruji chování materiálu a vsazuji do modelu funkce, které vypadají nadějně.

Dostalo Vás to mimo jiné až do laboratoří v Los Alamos v Novém Mexiku. Jedná se o jednu z největších vědeckých institucí na světě. Například R. Oppenheimer zde v rámci projektu Manhattan stál u zrodu prvních atomových zbraní. Zastavil jste se někdy v té době a uvědomil si, že jste vlastně kluk z Aše?

Až tak emocionální to nebylo. Jistě, ta historie je s tím spjatá a místní muzeum nabízelo spoustu informací ze zákulisí. Projekt Manhattan byl gigantický počin. Separace izotopů uranu spotřebovala šestinu celkového výkonu elektráren v celých USA. Dnes laboratoře vypadají jako každé jiné univerzitní městečko. Fotit se tam nesmí a k armádou chráněným částem jsme se nepřiblížili. Není to asi pro smrtelníky mimo USA možné. Existuje možnost navázat spolupráci, týká se to opět metody konečných prvků, tentokrát však je použití mnohem abstraktnější - na simulaci interakcí elektronových orbitalů uvnitř molekul.

Liší se v něčem vědecké zázemí, mentalita a pracovní morálka Evropanů a Američanů? Jak jste na tom s angličtinou a jazyky obecně?

Technické zázemí mají jednoznačně pokročilejší, ale nebude to až takový extrém. S cizími studenty jsem až na výjimky nekomunikoval. Navštívil jsem UC Berkeley, UC Davis a NAU ve Flagstaffu, AZ. Mentalitu nemohu posoudit už z toho důvodu, že rozmanitost lidí a míst je obrovská, na univerzitě obzvlášť.

Po třinácti letech studia němčiny mi zůstalo jen omezené pasivní porozumění psanému nebo mluvenému slovu. Setkávám se s ní možná jednou do roka. Porozumění AJ mám perfektní. Aktivně mluvím hůř, možnost procvičovat si komunikaci je omezená. V poznámkách, dizertaci, prezentacích a publikacích, tam všude používám angličtinu, už proto, že často komunikujeme s kolegy v zahraničí a sdílíme si poznámky. Spoustu termínů ani čeština nezná. Brzy po návštěvě CERNu jsem i trvale přešel na klávesnici qwerty.

Jak často jste měl možnost cestovat? Kam všude jste se podíval – ať už díky Vaší práci, nebo soukromě?

Projezdili jsme s kolegy jihozápad USA, zastavili se v NewYorku, měl jsem konferenci v Berkeley i v Barceloně. Letos v létě jsme se dostali až na Taiwan. A to byla velice zajímavá zkušenost. Lidé jsou tam naprosto vynikající. Jen neumí vařit. Nechutnalo mi tam prakticky vůbec nic. Čekáme příští rok návštěvu v Praze, takže se pokusím zjistit, zdali mé podání chutného čínského jídla vyvolá obdobné reakce.

Na Taiwanu nás královsky přijalo ministerstvo zahraničí. Naši původní akademickou cestu, směřovanou k navázání nové spolupráce na simulaci materiálů, jsme pozvedli na VIP delegaci za účelem přípravy nových projektů k využití technologií obnovitelné energetiky. Jedná se hlavně o skladování energie, které je mimořádně důležité v mixu s větším zastoupením obnovitelných zdrojů. V ČR se o těchto projektech již vážně mluví, na Taiwanu mají s některými výbornou zkušenost. Pro vědu a výzkum tam mají dokonce vyhrazené vlastní ministerstvo. Laboratoře komplexu ITRI jsou špičkově vybavené a mají za sebou mimořádně dlouhou řadu ocenění za originální a užitečné invence.

Co Vás na cestách zaujalo nejvíc?

Nejvíce vzpomínám na muzeum atomových zbraní v Albuquerque (kousek od Los Alamos), kde je vystavena i mezikontinentální raketová střela Trident. Neskutečné je, jak malé hlavice obsahuje. Je to půlmetrový úzký kuželík se silou 100 kilotun. Venku pak stojí bombardér B52, raketové střely i atomový kanón (v akci byl při operaci Upshot Knothole, test Grable).

San Diego je nádherné město s řadou základen NAVY. V mlze jsme zahlédli i poslední letadlovou loď USS Gerald R. Ford. A navštívili jsme muzeum USS Midway. Být na palubě letadlové lodi byl zážitek srovnatelný s návštěvou ATLASu. Severně od San Diega je i observatoř Parlomar s pětimetrovým zrcadlem. Je to úchvatná konstrukce, kterou si můžete prohlédnout omezeně i zevnitř.

Platí stereotyp, že vědci opovrhují humanitními obory, nebo je to jen fáma?

To je komplikovaná otázka, neboť humanitní a přírodní vědy se široce prolínají. Vědec je člověk, který skepticky pohlíží na své okolí a sestavuje hypotézy, jež produkují předpovědi, které pak on experimentálně ověřuje. To je něco, co vidíme i u psychologů a sociologů. Pracují s člověkem jako mimořádně nahodilým systémem. Pracují však v takových počtech jedinců, že statisticky mohou vyvodit věrohodné předpovědi. Jdeme-li od čistě vědeckého výzkumu dál, přichází akademici z oboru literatury a umění. Ti matematiku prakticky nevyužijí a jejich práce je téměř výhradně subjektivní. Nic proti, jinak to nejde. Však i tady funguje peer review, tedy recenze publikací lidmi z oboru. Pak však existují gender studies, které sice mají peer review, ale v bublině, ve které tito lidé z levého okraje politického spektra žijí, není příliš efektivní. Ve výsledku pak produkují idealizované myšlenky, které jsou v reálném světě velmi destruktivní. Mluvím o feminismu, který se v definici změnil z rovnosti práv žen a mužů na rovnost jejich příležitostí. To je neudržitelný koncept, který na sebe nabaluje zničující snahy opravit evolucí vrozené a neměnitelné vzorce chování. Jimi pohrdám, neboť oni mají lví podíl na poklesu porodnosti západních společností a nekontrolované migraci nepřátelské kultury.

Jak se stavíte k průniku matematiky a umění?

Doufám, že dojde k očištění pojmu moderní umění. Že umělecká díla typu neustlaná postel, koš s odpadky, holé osvětlené zdi nebo restaurace bez jídla upadnou v zapomnění. Ti lidé jsou nemocní, jestliže jdou dobrovolně do „ártové“ restaurace usrkávat z prázdných šálků. Evidentně nevědí nic o světě kolem sebe. To je pak těžké něčemu nastavit obraz.

Moderní umění využívá moderní metody tvorby. A matematika by měla být na předním místě. Výtvarný cit lze samozřejmě jen obtížně hledat mezi matematiky. Mezi nejlepší autory v tomto oboru jistě patří Michael Hansmeyer. Mne osobně k tomu táhne čistá zvědavost. Co se stane, když aplikuji na tento fraktál tuto transformaci? Co když tuto mocninu zdvojnásobím? Někdy mne tyto myšlenky tak pohltí, že jdou ostatní povinnosti stranou. Co kdybych barevně vyjádřil hodnotu poloměru kružnice vepsané do trojúhelníku sestaveného mezi políčky šachovnice? Mm, to by byla nuda. Co kdybych ta políčka nebral po řádcích, ale v nějakém pseudo náhodném pořadí? Co třeba „jezdcovu procházku“? Na větší šachovnici?

Na větší projekty jsem za poslední dva roky nenašel dost času. Využívám vlastní softwarové nástroje. Na jednu stranu se nemohu přiblížit kvalitě reprodukce profesionálních, mám ale absolutní volnost v originálním přístupu. Připravuji obrazy se zakřiveným prostorem nebo s rozmazanou hranicí mezi sklem a vzduchem. Tvorba něčeho takového je celé nové téma, navíc velmi vzdálené tomu, co dělám na akademii, takže vyžaduje několik dní vůbec k přepnutí do tohoto módu. Co bych dal za ten čas během školních let. Vždyť já jsem se kdysi i nudil!

Jakou máte rád hudbu?

Hudbou žiji. Dokážu si ji opravdu vychutnat a dost možná, že to je víceletým studiem hry na housle. Člověk není pasivním posluchačem, ale interaguje a nutně tím musí získat. Mohu poslouchat téměř cokoliv, co má skutečnou kvalitu. Nebo skladby, které v drobném momentu excelují. Mohou to být studiové nahrávky sólového interpreta obohacené dvojhlasy (dnes již velmi časté), refrény s novými a novými slovy (Simon&Garfunkel – Mrs. Robinson). Náběh hlavního tempa až v půli skladby: Kristína – V sieti ťa mám, AC&DC – Thunderstruck. V elektronické hudbě se často setkáme s pilovým signálem. Kdo zná Fourierovu analýzu, ví, že signály tohoto typu budí diskrétní harmonické frekvence. Je mimořádně libozvučný, neboť s periodickou pravidelností zaplní velkou část slyšitelného spektra. Jeden příklad za všechny: Overwerk – Daybreak.

Dostávám se k tématu, které jsem pro sebe nazval „emoční hudební křivka“. Jedná se o detailní analýzu skladby, kde v každém okamžiku stanovujete hladinu líbivosti. Není to samozřejmě tak jednoduché. Nikdy jsem si nenašel čas tento koncept rozvinout, nicméně bych rád věděl, nakolik se tento hypotetický graf liší u jednotlivých posluchačů a jak se vyvíjí při opakovaném poslechu. Myslím, že posluchače překvapí, jaká konkrétní místečka ve skladbě jsou pro každého nejlíbivější. Do vysoké hudební teorie jsem jen nahlédl a byla dle očekávání velmi propracovaná. Tento koncept jsem ale nenašel. Zkuste si na hudební výchově. Ne, již nehraji na housle. Považuji koncept tvorby hudby pomocí pohybu těla za naprosto zastaralý a pomocí nově rodících se metod numerického modelování za morálně překonaný.

A jaká je Vaše nejoblíbenější kniha?

Čisté žánrové sci-fi od Roberta Forwarda „Dračí Vejce“ a „Hvězdotřesení“ o vědecké výpravě do blízkosti neutronové hvězdy, na jejímž povrchu detekují civilizaci ze zhroucené hmoty.

Vracíte se ještě někdy do Aše?

Teď už prakticky vůbec.

Čemu se v současné době věnujete?

Aktuální prioritou je dokončení disertace a její obhajoba. Protože jsem na akademii jen na částečný úvazek, celé se mi to nepříjemně protahuje až do limitů, které škola dovoluje. Dával jsem spíše přednost běžícím grantovým projektům s tím, že až poskládám několik publikací, jen je sepíšu do práce.

Ve zbrojovce pak počítáme šíření napěťových vln v součástech při tvrdém rázu. Naše centrum funguje třetí rok a výsledky jsou patrné na posledních dodávkách zbraní pro AČR a u pistolí pro běžné uživatele. Pro zvýšení životnosti provádíme geometrické optimalizace, které by bez nás byly nemyslitelné.

Jaký je Váš největší životní sen?

V tom jsem příliš konzervativní. Ale vidět bych chtěl ještě největší natáčecí teleskop světa, Green Bank v Západní Virginii. A rád bych se jednou alespoň vzdáleně účastnil prací na fúzním reaktoru ITER, jeho následovnících nebo alternativě, tzv. stelarátoru.

Jak relaxujete?

Sleduji komentáře a diskuze ke světovému dění. Nudné analýzy sleduji pouze výjimečně, relaxuji u těch poloprofesionálních, jako Steven Crowder, Gavin McInnes nebo Milo Yiannopoulos. Z českých to je výběr na Neviditelném psu.

2016, Fabien Řezáč