Miloslav Druckmüller: světově uznávaný „amatér“

Miloslav Druckmüller v roce 2008 v Mongolsku, Foto: archiv Miloslava Druckmüllera

Matematik Miloslav Druckmüller už několikrát vyhrál anketu o nejlepšího pedagoga Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Sám o sobě ostatně říká, že je především učitel. Vedle toho je ale spolu se svým týmem z Ústavu matematiky zapojený do rozsáhlé spolupráce s Institute for Astronomy University of Hawaii při výzkumu sluneční koróny. Tento výzkum přinesl v posledních 15 letech řadu významných výsledků. Jeho tým je zapojený i do kosmických projektů NASA a ESA. To je (objektivně viděno) poměrně slušný výkon na to, že svoji činnost – astronomickou fotografii – stále nazývá pouhým koníčkem. Koníčkem, jehož „vedlejším produktem“ jsou vědecké výsledky.

Vy jste prý začínal s astronomií a astronomickou fotografií už v dětství, kdy jste veškerý volný čas trávil na brněnské hvězdárně. Napadlo vás tehdy, že byste se tomuto oboru mohl věnovat profesionálně?  
To byla krásná doba. Hvězdárna byla opravdu místem, kde se scházeli takoví blázni jako já. Ale vždycky jsem to chápal jako pouhého koníčka a nikdy jsem ani nesnil o tom, že by to bylo jinak. Na střední škole jsem řešil obrovské dilema, totiž jestli jít studovat fyziku, nebo matematiku. A rozhodla univerzálnost, kterou matematika nabízí. Cítil jsem to tak, že studiem fyziky bych si zavřel cestu kamkoliv jinam. A bylo to správné rozhodnutí, vždyť i k současné úrovni toho svého koníčku jsem se dostal skrze matematiku.

Miloslav Druckmüller v roce 1965 před brněnskou hvězdárnou. Foto: archiv Miloslava Druckmüllera

Ve svém rozsáhlém archivu máte mimo jiné i fotografii komety, kterou jste pořídil jako čtrnáctiletý chlapec v noci na 21. srpna 1968 – tedy v momentě, kdy v tehdejším Československu došlo k invazi vojsk Varšavské smlouvy. Jak na tu noc vzpomínáte? 
To už byla doba, kdy jsem byl na hvězdárně skoro nastěhovaný a fotografoval jsem s kamarády komety. Rodiče samozřejmě nebyli moc rádi, že jsem po nocích pryč, ale bydleli jsme kousek od hvězdárny… Tu noc jsem pořídil obrázek komety a když jsem šel pěšky domů, nad hlavou mi létala podivná velká letadla. Nevěděl jsem, co to znamená, myslel jsem si, že probíhá nějaké vojenské cvičení. Přišel jsem domů někdy mezi druhou a třetí ráno, a když jsem otevřel dveře, byl jsem hrozně překvapený, že se v kuchyni ještě svítí. Vidím to jako dnes: mí rodiče seděli u rádia a plakali.

Kromě nesvobody s sebou socialismus nesl i další jevy. Například poloprázdné obchody, takže si lidé hodně věcí vyráběli sami. Vy jste si třeba sám vyrobil takzvanou paralaktickou montáž, díky které jste mohl dělat dlouhé expozice oblohy, aniž by fotografie byla rozmazaná. Jak se vám to podařilo?
Jednoduše jsem stavěl z toho, co bylo k dispozici. To hlavní, co otáčelo fotoaparátem, byla hlavice s nápisem Wehrmacht, která pocházela z druhé světové války – nejspíš z nějakého zaměřovače. Uvnitř byly převody, které jsem vyrobil z koleček budíku, motor jsem na vojně získal výměnou za troje sardinky. Jednalo se o motor z nějakého messerschmittu, který původně ovládal klapky u letadla. Pak tam byly takové věci jako víčka od kafe, díly z legendární české stavebnice Merkur, a hlavně elektronika, kterou jsem „zbastlil“ z toho, co bylo po ruce .


Zní to všelijak, ale podařilo se vám vytvořit stroj, který tehdy i mimo zázemí hvězdárny zvládl pořídit pěkné záběry.
Ona to byla taková zoufalecká, ale zároveň nádherná doba. Myslím, že dnešní mladí lidé o mnoho přicházejí. My jsme měli holé ruce, ale strašně nás to bavilo a motivovalo. Představa, že budu mít astronomickou montáž, se kterou budu moct fotografovat dlouhými časy, byla tak fascinující, že jsem na tom pracoval úplně pořád. I v noci. A hodně jsem se na tom naučil. Dnes už si lidé skoro nic sami  nevytvářejí. Potřebují jen peníze a pak si všechno koupí. Mohou si na internetu vybrat z dvaceti, třiceti typů astronomických montáží od těch nejlevnějších až po ty, které stojí několik set tisíc korun. Třeba i takové, které se dají řídit na dálku po internetu a mohou stát třeba na opačné straně zeměkoule. 

Prof. RNDr. Miloslav Druckmüller, CSc. se narodil v Brně roku 1954. Vystudoval matematiku na Masarykově univerzitě, pracuje jako vedoucí Odboru počítačové grafiky a geometrie při Ústavu matematiky Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Kromě toho je ale nad míru úspěšný ve své zálibě – v astrofotografii. Oceňovaný je jak mezi odborníky na sluneční fyziku, tak u čtenářů populárně-vědeckých časopisů. Jeho fotografie už se ocitla třeba na titulní stránce prestižního časopisu Nature a NASA už po několikáté vybrala jeho snímek jako tzv. “Picture of the day”. S NASA ostatně spolupracuje a zapojený je také do projektů Evropské vesmírné agentury. Pořizuje snímky polárních září, komet a jiných astronomických úkazů,  především však vytváří obrazy sluneční koróny při úplných zatměních Slunce, které jsou součástí několika desítek vědeckých publikací. Je autorem řady matematických algoritmů pro numerické metody zpracování obrazů.

Zatmění Slunce v roce 1999, které bylo výjimečně viditelné i nedaleko hranic naší republiky, váš koníček katapultovalo do hvězdné budoucnosti: podařilo se vám pořídit technicky velmi kvalitní fotografie na barevném negativním filmu, ale s výslednými fotografiemi na papíře jste vůbec spokojený nebyl, proč?  
Neodpovídalo to totiž tomu, jak jsem to viděl ve skutečnosti. Prostě nebylo to správně. Teď ze mně bude mluvit matematik, ale abych mohl říct, že nějaký obraz sluneční koróny je správný, musím nejprve definovat, co to správný obrázek je. Najít tu správnou definici bylo daleko složitější než pak takový obraz vytvořit. Navíc ta definice je závislá na účelu, pro který má tento obraz sloužit. Řeknu vám, co mě tehdy opravdu jako matematika vyděsilo. Rozhodl jsem se ten svůj výstup publikovat v jednom vědeckém astronomickém časopise, který patřil mezi ty horší. Na kvalitní časopis jsem si netroufal. Chtěl jsem publikovat obraz, který ukazoval řadu do té doby neznámých koronálních struktur. Popsal jsem je včetně matematických algoritmů použitých k vytvoření obrazu.. Hodili mi to doslova na hlavu a v zamítavém posudku stálo, že to, co ukazuji na sluneční koróně, je nereálné a že správnost – tohle slovo opravdu použili – správnost struktur by se měla prokázat srovnáním s již publikovanými výsledky. Pro matematika podivná definice pravdy. 

To by v překladu znamenalo, že správně je to, co už v minulosti bylo publikováno? 
Ano a to je přece absolutní nesmysl! Nicméně uplynulo patnáct let a v jednom, ne zrovna kvalitním časopise,  jsem si přečetl, že tyto struktury jsou správné, protože jsou stejné jako na obrazech Druckmüllera – další absolutní kravina! Dostal jsem se z jedné absurdní situace: „pravda je to, co bylo publikováno“ do druhé absurdní situace: „pravda je to, co tam má Druckmüller“. Jedna větší hrůza než druhá!


Jak tedy dospějete k tomu svému dobrému „druckmüllerovskému“ výsledku?
Nejdřív si vytvořím matematickou úlohu. Jasně si definuji, co na tom obrazu chci vidět. A pak se snažím tu úlohu vyřešit. Představte si, že pořídíte obraz sluneční koróny vzniklý z několika set různých expozic. Každý obrazový bod –⁠ pixel na něm přesně odpovídá intenzitou světla realitě. Mezi intenzitou světla a hodnotou pixelu je tedy lineární závislost. Toto je obraz, který má velkou vědeckou hodnotu, dá se na něm zkoumat všechno možné, ale není na něm nic zajímavého vidět. Na monitoru počítače je vidět jen světlé kolečko kolem černého Slunce, nic víc.

Vy proto vytváříte ještě druhý obrázek, který dokáže napodobit způsob, jakým se na ten jev dívá lidské oko.
Ano, lidský zrak funguje na jiném principu než fotografie, takže se musíme pokusit ten obraz nějak matematicky zmodifikovat. Vlastně uděláme takový podfuk na lidský zrak, aby si myslel, že vidí realitu. Ve skutečnosti jde ale o simulaci. Tyto dva obrazy jsou jeden bez druhého v podstatě bezcenné. Ten první – realistický, je velice důležitý a můžete na něm zkoumat spoustu věcí. Jenže jak je chcete něco zkoumat, když to nevidíte. A na tom druhém obraze toho sice vidíte hodně, ale nedá se na něm nic zkoumat, protože je silně modifikovaný –⁠ intenzity světla vůbec neodpovídají realitě. Teprve když tyto dva obrazy, jako dvě vrstvy, zkombinujete, dává vaše snažení smysl. 

Zní to velmi jednoduše, ale trochu tuším, že za tím bude nějaké složité „ale“.
Ta úloha je složitá z prostého důvodu. Hvězdy se pohybují po obloze v důsledku zemské rotace. Jedna otočka trvá 23 hodin, 56 minut a 4 vteřiny. Měsíc obíhá kolem Země, a proto se po obloze pohybuje jinou rychlostí než hvězdy. Země obíhá kolem Slunce, a proto se Slunce pohybuje po obloze jinou rychlostí než hvězdy i než Měsíc. Když budete chtít pořídit obrázek zatmění Slunce s ne příliš velkým rozlišením a budete sledovat pohyb hvězd, bude výsledná chyba během těch několika minut malá nebo zanedbatelná. My ale děláme obrázky, na kterých vidíme útvary veliké třeba jen 800 km a přitom to celé pozorujeme ze vzdálenosti 150 milionů kilometrů. Tam už ten rozdílný pohyb hraje velkou roli, je proto potřeba komplikované matematické sesazení těch obrazů. Těch fotografií jsou třeba dvě tři stovky a jsou pořízené různými přístroji. A toto už je velmi škaredá matematická úloha.

Expedice na Špicberky, Foto: archiv Miloslava Druckmüllera

Vám se ale podařilo ji vyřešit a velkou roli v tom sehrála vaše dcera Hana, je to tak?
Já jsem si s tím začal trochu hrát právě po tom prvním zatmění v roce 1999. Bral jsem to tak, že zpracovávám jeden obrázek, který je výsledkem všech těch asi šestatřiceti obrázků, které jsem měl. Myslel jsem si, že to dělám jednou v životě, že už to nikdy dělat nebudu, tak jsem to všelijak lepil. A moje dcera mi řekla: „Proč to tady takhle bastlíš, vždyť jsi matematik, tak si na to napiš program!“ A to mě, přiznám se, nadzvedlo, řekl jsem jí, že když je tak chytrá, ať to zkusí sama. A ona to opravdu zkusila, byla tehdy na střední škole a vytvořila program, který nebyl vůbec špatný. V podstatě mě ale vyprovokovala k tomu, abych se tomu začal věnovat víc. Myslel jsem, že psaním toho programu vyplním několik dlouhých zimních večerů – a ty se mi protáhly na dnešních 21 let.

A svou večerní volnočasovou aktivitou jste mezitím způsobil velký posun ve výzkumu Slunce. Máte na kontě zhruba padesát vědeckých článků, za sebou spoustu expedic, vaše numerické  metody zpracování používá odborná veřejnost, přesto se bráníte označení „vědec“. Proč?  
Já totiž nevím, kdo to vědec je. Když se podíváte na novinové články, dozvíte se např., že: američtí vědci zjistili, že tlusté Američanky jsou sexuálně přitažlivější než hubené. Nebo že víno z PET lahve chutná stejně jako víno ze skla. Nebo že pivo, které má pěnu, se vylije méně snadno než pivo bez pěny. Já nechci být vědec, opravdu nevím, kdo to je. Já jsem učitel, to je člověk, který učí lidi a každý chápe, kdo to je.

V jednom rozhovoru jste říkal, že už na expedice zatmění Slunce nejezdíte, protože je to obrovský stres. V čem konkrétně?
Upřímně, jediná expedice, kterou jsem si opravdu užil, byla ta první. Tam totiž vůbec o nic nešlo, byla to výprava do Maďarska s několika kamarády, vzali jsme s sebou děti a bylo to fajn. Nechápal jsem to tak, že když se to nepovede, tak se zhroutí svět. Ve chvíli, kdy mi na ty expedice začali hodní kamarádi poskytovat nějaké sponzorské dary, začal jsem cítit zodpovědnost, že to nesmím pokazit.


Dlouho už spolupracujete s havajskou univerzitou a ta prý platí expedice v hodnotě 200 tisíc i více dolarů. To je asi mnohonásobně větší tlak.
To je jen cena samotné výpravy, s sebou navíc vezeme techniku, která je daleko dražší. A teď si představte, že se na opačnou stranu zeměkoule navozí dvě tuny techniky. Samotné zatmění trvá třeba dvě minuty, nedá se to vrátit zpátky a ono stačí, že někdo někde zapojí špatný kabel, někdo o ten kabel zakopne, někdo udělá chybu v programu a je to celé ztracené.

Možná i doprava samotné techniky na místo může být hodně dobrodružná. Je pravda, že jedna prý málem skončila na letišti rvačkou? 
Letištní kontroly… Paranoidně přistupují ke všemu a vědecké přístroje jsou bohužel dost podezřelé. Jeden německý profesor převážel spektrograf, ve kterém je difrakční mřížka, která stojí asi 75 000 eur. Na tu mřížku se nesmí ani dýchnout a člověk z kontroly trval na tom, že se musejí podívat dovnitř. Jeden můj kamarád pak prohlásil, že by radši pracoval v továrně na dynamit, že to je oproti účasti na expedicích pohodové zaměstnání. A to je, myslím, naprosto vystihující.

Fotografie komety Neowise oceněná jako snímek dne NASA v roce 2020, Foto: Miloslav Druckmüller

Kromě toho, že jste s vaším týmem zapojený do kosmických projektů Evropské vesmírné agentury a NASA, právě NASA už po desáté ocenila vaši fotografii jako „Picture of the day“.
To ano, ale není to nic, čím bych se chlubil. On je to v podstatě takový vědecký bulvár. Zní to sice dobře, občas o tom někde napíšou nějaký článek, ale je to skoro jako kdybyste se dostala na titulní stránku Blesku. 

Jedna z vašich přednášek se jmenovala „Bůh seslal lidstvu fotografii, a proto ďábel vymyslel počítač“. Jaký je váš vztah k technologiím?
Kladný, jednoznačně. Ve spolupráci s havajskou univerzitou používáme špičkové technologie, o kterých se lidem dřív ani nezdálo. Na druhou stranu se mi nelíbí situace, která z toho vyplynula – technologie se staly pro řadu lidí tvrdou, návykovou a nebezpečnou drogou. Albert Einstein pár let před svou smrtí říkal, že se obává, že moderní technologie způsobí degradaci komunikace mezi lidmi, takže vyroste generace idiotů. A já začínám mít velmi nepříjemný pocit, že měl Albert Einstein opět pravdu.

Výprava do Libye v roce 2006, Foto: archiv Miloslava Druckmüllera

Pravda je, že na tento rozhovor jsme se domlouvali přes e-mail, vy mobilní telefon asi moc nepoužíváte, že?
Mobilní telefon mám, ale mám ho doma v šuplíku. Vozím ho s sebou, když třeba jedu na kole – abych mohl ženě zavolat, že jsem píchl a přijedu později. Ale proč ho někdo pořád drží v ruce, tomu nerozumím. Čím dál častěji vidím mladé lidi, kluka a holku, kteří si vyšli na rande, v hospodě si sednou proti sobě a oba čučí do svého mobilu. Proč teda na to rande chodí? Nebo když si se mnou někdo domluví schůzku ve škole ve 12.00 a v 11.50 mně (na pevnou linku) telefonuje, že už jde. Ptám se, proč mi voláš? Já to přece nepotřebuju vědět! Myslím, že technologie v tomto smyslu vedou k těžké degradaci lidstva. Lidi jsou přece zajímavější než nějaká škatulka v ruce. Radši si doma sednu se ženou při červeném víně, než abych čučel do nějaké škatule. 

Vy jste mimo jiné i velmi oceňovaný učitel –⁠ už po několikáté jste získal cenu za nejlepšího pedagoga Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického. Zůstáváte věrný matematice a astrofotografii si necháváte jako koníčka, je to tak?
Já se přiznám, že kdybych astronomii dělal jako vědu, v ten moment by mě přestala bavit. Takto jsem naprosto svobodný člověk, můžu si zkoumat, co chci, můžu si myslet, co chci. Nemám žádný termín, do kdy je potřeba odevzdat článek, pod pohrůžkou, že nedostanu nějaký projekt. Nemusím vyplnit tuny papírů, na základě kterých bychom pak dostali peníze. Kdybych se tím zabýval jako vědec, nebyl bych ochotný věnovat tomu tolik šílenství a tolik práce. Člověk se přece vzrušuje jen do výše svého platu. Proto mi nevadí dělat po nocích a dát tomu víc, než kdybych byl profesionál. A mimochodem, když vezmete ta dvě slova – profesionál a amatér, tak vůbec nevystihují svoji podstatu.  Amatér je od slova amare, to znamená milovat. Je to tedy člověk, který svou činnost dělá z lásky, zatímco profesionál je člověk, který ji dělá za peníze. Být amatér je tím pádem víc než být profesionálem, protože to děláte z lásky. A já jsem amatér v tom ryzím slova smyslu.