Svět v pohybu 3/97

 

1. Evoluce církve

Sto padesát let poté, co Charles Darwin vyslovil svou teorii přírodního výběru a postupné evoluce druhů, přijala tuto myšlenku také církev. Papež Jan Pavel II. uvedl, že člověk možná nevznikl během sedmi dnů, po které Bůh vytvářel svět a vše co je v něm.
Krátce před loňskými vánocemi se osmdesát význačných vědců sešlo na Pontifikální akademii věd. Papež na tomto shromáždění uvedl, že Darwinovu myšlenku postupné evoluce člověka nelze dále ignorovat. „Srovnávací vědní obory popisují a měří mnohé projevy života a se stále větší přesností je zařazují na časovou [evoluční] osu,“ řekl doslova.
Ch. Darwin nebyl ze strany církve nikdy ponižován nebo zesměšňován, jako např. Galileo Galilei za svá převratná tvrzení o pohybu planet sluneční soustavy. Nejdůraznější reakcí Vatikánu na evoluční teorii byl dopis papeže Pia XII. z roku 1950 nazvaný „Humani Generis“ (O lidském druhu). Upozorňuje se v něm na darwinizmus, jako na hrozbu ústředním myšlenkám a zásadám katolické církve. V dopise je však zároveň psáno, že představa evoluce by mohla být všeobecně přijata, ale pouze jako hypotéza a ne jako ověřená doktrína.
Nyní papež Jan Pavel II. ukazuje, že katolická církev přijímá evoluci nejen jako hypotetickou možnost, ale jako ověřený fakt. Dodává však zárověň: „Přestože je lidské tělo původem z jiné živé hmoty, neznamená to, že duše je také materiální produkt.“
(Nature Vol. 383, No. 6603, str. 753)
 

2. Pět neděl v balónu

Dobrodružné romány Julese Vernea jsou inspirací nejen malým i trochu odrostlejším klukům. Sen o cestě kolem světa v balónu je jistě snem i mnoha dospělých a jinak vážených pánů. V současné době mají skutečně reálnou příležitost uskutečnit svůj sen celkem tři skupiny vlastnící vzduchové plavidlo vhodných parametrů.
Americký milionář Steve Fossett hodlá letět zcela sám v balónu pojmenovaném Solo Spirit. Fossett drží rekord nejdelšího letu v plynem plněném balónu (8 750 km). Jeho první pokus obletět modrou planetu skončil nezdarem letos v lednu. Jeho koráb je však už opět v pořádku a připraven na další cestu. Je menší než oba dva další, létá v nižších nadmořských výškách a je tudíž i pomalejší. Gondola, v níž hodlá Fossett strávit celou dobu letu, není hermeticky uzavřená a pod tlakem. Vystoupat příliš vysoko znamená tedy ohrozit život cestovatele.
Druhý balón (viz obrázek) se jmenuje Breitling Orbites a „garážuje“ v jednom z alpských údolí ve Švýcarsku. Pilotují jej Bertrand Picard a Wim Verstraeten, vítězové prvního transatlantického závodu balónů v roce 1992.
Konečně třetí, ze všech tří největší bezmotorové létadlo – Global Challenger – parkuje v Maroku. Patří Richardu Bransonovi a jeho pilotem je Per Lindstrand.
Všechny tři balóny byly vyrobeny v Anglii „Donem Cameronem“, největší továrnou na balóny. Mají dvojitý plášť a oddělené komory na helium a horký vzduch. Během dne slunce helium ohřívá, to se rozpíná a vytlačuje balón vzhůru. V noci, kdy se helium smršťuje a nemá takovou „nosnost“, je speciálními hořáky ohříván vzduch v dolní komoře.
Letový rekord balónů tohoto typu je šest dnů. Oblet zeměkoule za velmi příznivého a silného vzdušného proudění si však vyžádá nejméně tři týdny. „Balón takové konstrukce nemá reálnou šanci udržet se ve vzduchu po celé tři týdny,“ říká Alan Noble, ředitel projektu Breitling Orbiter. Jeden z problémů je v přiměřeném množství slunečního svitu. „Čím intenzivněji slunce svítí, tím více se helium rozpíná a tím větší silou je balón nadlehčován. Zároveň ale více helia uniká do okolní atmosféry a tím je let pochopitelně kratší,“ dodává Noble. Postříbření pláště sice zmírňuje ohřev, ale to nestačí. Orbiter a Spirit jsou proto vybaveny ještě další izolační vrstvou a větrákem, který čerpá okolní vzduch dosahující teplot –40 až –50 °C.
Ještě hrozivějším problémem je noční chlad. Čím více energie je v této době potřeba na výrobu tepla tím větším množstvím paliva je balón zatížen. Proto byl techniky z firmy Don Cameron navržen izolační stan na vrcholu hlavní plynové nádrže. Podle odhadů se tím efektivnost balónu zvýší zhruba dvojnásobně.
Kritickým faktorem všech vzdušných plavidel je ovšem zátěž. Gondola Orbiteru je proto vyrobena z uhlíkových vláken zesílených kevlarem (Challenger má kabinu kovovou). Také vnitřní technické vybavení obou větších balónů se liší. Challenger využívá přístrojů obvykle montovaných do letadel, Orbiter je vybaven technologiemi vyvinutými pro raketoplány.
Na otázku, který z týmů má největší šanci na úspěch, odpovídá Noble takto: „Všechny balóny využívají málo vyzkoušené technologické postupy. Je třeba si uvědomit, že přeletu Atlantiku předcházelo dvacet let ověřování a experimentování.“
(New Scientist Vol. 152, No. 2061/2, str. 21)
 

3. Nechte si poradit od Microsoftu

Velká, úspěšná a bohatá firma, jakou Microsoft bezesporu je (a netvrdím, že jsou to jediné přívlastky, kterými ji lze očastovat), se samozřejmě často stává vděčným objektem prapodivných historek. Jedna ze zábavných.
Pilot létající s helikoptérou nad Seattlem měl závadu na některém z elektrických okruhů. V důsledku toho vypověděli poslušnost všechny navigační a komunikační přístroje. Stroj i lidé v něm byli ohroženi. Pro mlhu a mraky nebylo možné nouzově přistát. V tom však jeden z pilotů vidí vysokou budovu s lidmi za oknem, kteří sledují jeho marné počínání. Napíše tedy rukou na orosené sklo zoufalý dotaz: „KDE JSEM?“ Lidé v mrakodrapu ihned odpověděli stejným způsobem. Napsali na sklo: „JSTE V HELIKOPTÉŘE!“. Pilot ani chvilku nezaváhal, mrknul do mapy, určil kurz a hladce přistál na letišti v Seattlu.
Po přistání se ho druhý pilot táže: „Jak jsi mohl z informace ,Jste v helikoptéře‘ určit kurz?“.
„To je jednoduché,“ odpověděl první. „Podle odpovědi mi bylo jasné, že to musí být budova Microsoftu. Odpověď lidí byla podobná jakou dává Micro$oft v nápovědách ke svým programům, ve svých manuálech nebo při telefonických dotazech. Byla naprosto korektní avšak zcela bezcenná.“
(New Scientist Vol. 153, No. 2064, str. 80)
 

4. Nanotechnologie – dráty tvořené jedinou molekulou

Nobelovu cenu za chemii získali koncem loňského roku profesoři Robert F. Curl (USA), Richard E. Smalley (USA) a Harold W. Kroto (Anglie) za objev fullerenů. Fullereny jsou obří molekuly jejichž „kostru“ tvoří vzájemně propojené atomy uhlíku umístěné ve vrcholech více nebo méně pravidelných mnohostěnů. Nejsymetričtější ze všech fullerenů je molekula složená ze šedesáti uhlíků (viz obrázek). Z této koule ční do prostoru ještě 60 atomů vodíku (na obrázku nezachyceno), takže celek připomíná bizarního ježka.
Až donedávna byly fullereny doménou jen výzkumných laboratoří. Možnosti jejich praktického využití je však ohromné. Jmenujme ve zkratce jen nejdůležitější: výroba umělého diamantu vysoké kvality, využití supravodivosti při relativně vysokých teplotách (okolo 30 K = přibližně –243 °C), výroba ochraných skel filtrujících intenzivní záření, mikroelektronika, katalyzátory, nosiče dopravující léky na předem určené místo v organizmu (dovnitř duté molekuly je možno „uzavřít“ jinou molekulu), výroba uhlíkových nanotrubiček a mnohé další.
Zastavme se podrobněji u posledně jmenovaného bodu. Uhlíkové nanotrubičky jsou jakési drátky, nebo spíše rourky nepatrných rozměrů. Nabízí se jejich využití v superpevných a superlehkých materiálech. Pokud je vnitřek trubičky vyplněn kovem, stává se z nanotrubičky vysoce vodivý drátek nepatrných rozměrů.
V současnosti se využívají některé krystalické a kvazikrystalické materiály na bázi fullerenů, tzv. fullerity. Jde o velmi tvrdé a odolné materiály hodící se např. na brusné hlavice, kde odolávají podstatně déle, než velmi tvrdé slitiny kovů.
Zvládnout výrobu fullerenů ve velkém se však daří teprve v posledních několika letech a většina praktických nápadů je v pokusném stádiu realizace. Dnes užívaná technologie je založená na laserovém odpařování grafitu a následném prudkém ochlazení snížením tlaku. Vzniká směs různě velkých kulovitých molekul, jejichž poměr se dá jen stěží ovlivnit.
Tým chemiků z univerzity v Braunschweigu vedený Rainerem Hergesem však vyvinuly techniku, kterou dokáží připravit fullereny (a nanotrubičky) lépe definovaného složení a velikosti. Vystavují sloučeninu tetradehydrodiantracen ultrafialovému záření po dobu asi deseti hodin. Tímto způsobem získávají i několikanásobně jemnější struktury, než jaké se vyráběli dosud. Fullereny se tedy začínají doslova drát do různých odvětví mikroelektroniky
(Vesmír 76, 1997/1, str. 65, Vesmír 75, 1996/10, str. 566 a New Scientist, Vol. 153, No. 2064, str. 17)
 

5. Počítače zachraňují papyrové svitky

Staré papyrové svitky mohou být zachráněny před zničením díky metodám užívaným v počítačovém průmyslu při výrobě čipů.
Svitky uložené v knihovně v Berkeley patří mezi nejvzácnější svého druhu. Byly nalezeny často již před více než sto lety. Pocházejí z okolí městečka Teptunis jižně od Káhiry. Většinu z nich použili staří Egypťané jako „balící papír“ při mumifikaci posvátných krokodýlů. Mezi dochovanými papyry je řada písemností v několika jazycích. Jsou psány koptsky, řecky, arabsky ap. Na některých jsou i obrázkové výjevy ze života obyčejných lidí, kteří obývali Egypt v rozmezí let 300 př. Kr. až 300 po Kr.
Obvykle se papyrové svitky v muzeích a knihovnách po celém světě ukládají mezi skleněné desky. Roku 1930, kdy začali v Berkeley zpracovávat nový materiál, však udělali kurátoři chybu. Uzavřely papyry do plastiku. Umělá hmota začala degradovat a poškozovat vzácné exponáty. Až do dnešních dnů nebyli konzervátoři schopni škodu napravit. Při otevírání plastikových pouzder totiž vzniká statická elektřina, papyrová hmota se nevratně narušuje a rozpadá na jemnou drť.
K vyřešení problému použila knihovna trik známý z výroby křemíkových čipů. Dostatečně silný výboj statické elektřiny může totiž „spálit“ mikroobvody polovodičové součástky. Výrobci proto vybíjejí statickou elektřinu dříve, než dosáhne kritické úrovně. Používají k tomu nabitých částeček, které fouká proud vzduchu přes polovodiče. Při otevírání schránek s papyrovými svitky tedy stačí neutralizovat statickou elektřinu proudem nabitých částic.
V současné době buduje knihovna v Berkeley databázi papyrových svitků. V elektronické podobě je veškerá vzácná informace z dávno zašlých dob bezpečně ukryta.
(New Scientist Vol. 153, No. 2063, str. 7 a http://odyssey.lib.duke.edu/papyrus/texts/homepage.html, kde je i více obrázků, zde jen na ukázku - obrázek 1, obrázek 2)
 

6. Jaký mají Češi vztah k vědám?

V letech 1994 a 1995 byl prováděn rozsáhlý výzkum mapující matematické a přírodovědné znalosti dospívajících dětí. 287 896 studentům ze 41 zemí byly předloženy standartní testy zjišťující úroveň znalostí z matematiky a z věd obecně. Pro nás, kteří žijeme v Čechách nebo na Slovensku byly výsledky velmi překvapivé. V obou testech se mládež z našich zemí umístila na předních místech (v tabulce je shrnuto vždy jen prvních deset států).
Z výzkumu vyplynulo ještě několik zajímavých poznatků. Například že učitelé matematiky dělají svou práci lépe než jejich kolegové z ostatních oborů. Výuka různým vědám je zřejmě nejpřísnější na dálném východě a v zemích bývalého komunistického bloku. Výsledky dívek byly horší než výsledky chlapců, zejména ve fyzice, chemii a vědách o Zemi. Naopak v biologických vědách či vědách o životním prostředí nebyl mezi pohlavími rozdíl. Pozoruhodná je také odpověď studentů na otázku, co si oni sami myslí o svých znalostech v příslušných obozech. Studenti z Kolumbie, Íránu a Kuvajtu tvrdili, že umí matematiku velmi dobře – v celkovém hodnocení však tyto země obsadily tři ze čtyř nejhorších míst. Naproti tomu Japonci, Korejci nebo Litevci byli mnohem pesimističtější ke svým znalostem.
(New Scientist Vol. 152, No. 2057, str. 12)

průměrné výsledky  
v matematice
průměrné výsledky v dalších 
vědeckých oborech 
Singapur 643 Singapur 607 
Korea 607 Česká republika 574 
Japonsko 605 Japonsko 571 
Hongkong 588 Korea 565
Belgie 565 Bulharsko 565 
Česká republika 564 Holandsko 560 
Slovensko 547 Slovinsko 560 
Švýcarsko 545 Rakousko 558 
Holandsko 541 Maďarsko 554
Slovinsko 541 Anglie 552
Tabulka: studenti z deseti nejúspěšnějších zemí
 
Pavel Hošek


Zpět na domovskou stránku Pavla Hoška
Domovská stránka Pavla Hoška