Svět v pohybu 9/1997

Kdo určil oběžné dráhy planetám sluneční soustavy?

Astronomové předpokládají, že Slunce a planety sluneční soustavy vznikly z oblaku prachu a plynu, který se postupně shlukl do dnes známých těles. Nikdo ale nedokáže říci, proč mají planety právě tu polohu, kterou pozorujeme na obloze. Proč některé nejsou dále nebo naopak blíže k naší hvězdě.
Na setkání Americké astronomické společnosti ve Winston-Salemu v Severní Karolíně bylo oznámeno nalezení nového způsobu umožňujícího předpovědět pozici planet. Vychází ze studie tlaku plynu, gravitace, rotace a magnetického pole prvotního oblaku. Analýza pomocí tzv. Besselovy funkce ukázala, že částice oblaku se postupně kondenzovaly v prstencích a planety vznikly právě v místech s nejvyšší hustotou. Porovnáme-li matematický model se skutečností (viz obrázek, kde každý vrchol křivky představuje jednu planetární pozici), ukazuje se, že poloha Merkuru, Venuše a Země odpovídá předpovězeným údajům velmi přesně. Mars se podle výpočtů nachází až na páté pozici, i když přeci jen kousek stranou od předem vypočítaného místa. To vysvětlují vědci tím, že mezi Zemí a Marsem existovala v minulosti ještě jedna planeta, která dosud z neznámých důvodů své místo opustila a „zmizela“ ze sluneční soustavy. Ztráta této planety je i příčinou posunu oběžné dráhy Marsu blíže ke Slunci. Šestá až desátá pozice je obsazena pásem asteroidů.
Poněkud méně odpovídá uvedenému modelu rozmístění vnějších planet počínaje Jupiterem a konče Plutem. To je i důvod skeptických názorů některých jiných astronomů, kteří novému schematu příliš nevěří. Poukazují na příliš mnoho „prázdných míst“, kde by podle modelu měly být planety, ale ve skutečnosti tam není nic. Kdo má pravdu, to ukáže až budoucnost. (obrázek)
(New Scientist, 14. června 1997)

Marťanské letadlo

Od okamžiku, kdy se lidé naučili létat, již uplynula dlouhá doba. Dnes je létání rutinní záležitostí a stále méně se podivujeme i nad přítomností člověka v kosmickém prostoru. Existuje však určitá oblast v naší atmosféře, kterou téměř vůbec neznáme a v které létat neumíme. Výška zhruba okolo 30 km je člověku v podstatě nepřístupná. Běžná dopravní letadla „poletují“ ve výšce okolo 10 km. Nadzvuková letadla typu Concorde vystupují do letových hladin ve výši 15 km. Špionážní letadlo U-2 dosahuje nejvyšších výšek přibližně 20 km. Jediný, kdo se může ocitnout ještě výše, jsou piloti speciálně upravené verze Mig-25, který může vyletět až do výše 30 km, ale jen na extrémně krátký okamžik. A zhruba stejně krátkou dobu pobudou v těchto vrstvách zemské atmosféry i kosmonauti, kteří tudy prolétají při cestě k mnohem vyšším oběžným drahám vesmírných plavidel.
Střední stratosféra (okolo 30 km nad mořem) má řadu pozoruhodných vlastností. Pod tmavě černomodrou oblohou tu panují extrémní podmínky. Teploty se pohybují okolo –65 °C, tlak vzduchu je mimořádně nízký. Nejzajímavější však na tomto nehostinném místě je, že odpovídá v mnoha směrech podmínkám, které panují v atmosféře Marsu.
Americká kosmická agentura NASA proto vypracovala projekt APEX v jehož rámci se vyvíjí speciální letadlo určené pro dlouhodobý let ve výškách okolo 30 km. Do vhodných výšek by tedy mělo být dopraveno balonem. Neobvyklé podmínky ve stratosféře nedovolují testovat konstrukci v proudovém tunelu a konstruktéři se musí spolehnout na svůj úsudek a na výpočty počítače. To má mnoho závažných důsledků. Je např. velmi důležité stanovit co nejpřesněji tzv. Reynoldsovo číslo, které udává – zjednodušeně řečeno – míru s jakou se vzduch ve vrstvičce obtékající těleso „lepí“ na jeho povrch. Stanovuje se obvykle právě v tunelech s proudícím vzduchem, kde je možné plyn obarvit a sledovat směr jeho toku, hustotu, viskozitu i mnoho dalších parametrů. Reynoldsovo číslo může mít různou hodnotu, která pro různá tělesa přesahuje mnoho řádů. Zatímco pro vzducholodě se pohybuje v miliardách a u tryskáčů v desítkách milionů, létající hmyz je charakterizován Reynoldsovým číslem v řádu pouhých tisíců.
Letadlo APEX by mělo dosáhnout hodnoty Reynoldsova čísla okolo 300 000 (asi jako jestřáb) a musí mít hmotnost maximálně 270 kg (= tři dospělí muži). Pro jeho stavbu se proto použijí uhlíkové kompozitní materiály. Zatím není vyřešen problém ochrany přístrojů před nízkými teplotami.
Budou-li první lety výškového letadla úspěšné, předpokládá se ve vzdálenější budoucnosti jeho nasazení v marťanské atmosféře. APEX však přinese i řadu jiných možností při plošných meteorologických měřeních ve stratosféře Země. Pomůže tak např. upřesnit naše znalosti vlivu letecké dopravy na fyzikální a chemické poměry v atmosféře.
První let APEXU byl stanoven již na příští rok. Tehdy se také ukáže, jak dobrá marťanská letadla dokážeme vyrábět.
(New Scientist, 31. května 1997)

Rýže s příměsí baktérií

Vědci i zemědělci tropických krajin již dlouhou dobu sní o kulturách rýže, která by dokázala fixovat vzdušný dusík podobně jako to umí luštěniny. Připomeňme, že schopnost vázat vzdušný dusík je vlastnost poměrně ojedinělá a že to vlasně nezvládají žádné rostliny. Luštěniny (a další druhy rostlin ze skupiny vikvovitých) to dokáží jedině díky bakteriím rodu Rhizobium, které si „ochočili“.
Letos byl objeven v Pakistánu nový rod bakterií (r. Azoarcus), který může žít i v kořenech trav. A tyto bakterie umí také vyrobit enzymy fixující dusík ze vzduchu. V současné době probíhají laboratorní pokusy s těmito bakteriemi a s některými kultivary rýže. Zhruba ve stejnou dobu, kdy byl učiněn objev „travních“ bakterií, oznámili egyptští vědci, že nalezli způsob, jak kolonizovat kulturní traviny bakteriemi rodu Rhizobium, které známe např. z hrachu nebo čočky.
Již dnes je prokázáno, že rostliny, kterým „pomáhají“ bakterie, jsou produktivnější a zároveň ohleduplnější ke svému okolí, neboť nepotřebují žádná dusíkatá hnojiva.
(New Scientist, 7. června 1997)

Bojte se roku 2000

Přelomem tisíciletí již řadu let „straší“ nejrůznější sekty, proroci a šiřitelé zjevených pravd. Takřka všichni zvěstují rozmanité katastrofy, konce světa a jiné (najmě nadpřirozené) jevy. Skutečná „hrozba“ – čtěte však tu hrozbu s hodně velikými uvozovkami – však přichází z docela jiné strany, ze strany vskutku technokratické.
1. leden 2000 je ve světě elektroniky očekáván, jako den „velkého krachu“. Příčinou je užívání určitého datového formátu, který je programátorům znám jako dd/mm/yy a ostatním lidem v méně obecné tvaru (např. den, v kterém píši tento řádek, by byl v tomto formátu zapsán jako 29/06/97). Povšimněte si zejména onoho roku na konci. Okamžikem počátku 21. století se tyto dvě číslice nastaví na dvě nuly a většina procesorů bude své vnitřní hodiny resetovat na rok 1900. Všechny programy a všechny zařízení používající tento zkrácený datový formát začnou produkovat chyby nebo se zhroutí docela.
Uvedu příklad pro představu závažnosti této situace. Značné množství starších obchodních aplikací z 60. a 70. let využívaných dodnes bankami, pojišťovnami či velkými úřady je psáno v programovacím jazyce COBOL, jazyce, kde je v datu právě dvoumístné vyjádření roku. Ve jmenovaných případech jde většinou o rozsáhlá softwarové řešení, kde programy mají mnoho milionů řádků kódu. Aby programy pracovaly bezchybně i po mileniu, je třeba je kompletně přepsat. U takto starých aplikací však již často není vůbec znám původní programátor, chybí jakákoliv dokumentace, ap. Podle programátorů není přepis programu až takovým problémem. Kámen úrazu je v rozsahu takové práce. Podle některých odhadů, jde o 1 910 000 různých programů jejichž úpravy si vyžádají celkové náklady zhruba 600 miliard dolarů.
Že se vás tento problém netýká? Vy přeci žádný počítač nevlastníte a na žádném nepracujete. A říkáte si: „zaplať pánbůh, že jsem se nenechal stahnout do tenat té proklaté techniky.“ V takovém případě vězte, že rozmanité procesory jsou dnes součástí i takových věcí, jako je osobní automobil, televizor, letadlo, nebo třeba opékač topinek či výtah.
Abych však nešířil jen paniku. V rámci objektivity je třeba zdůraznit, že názory různých odborníků na rozsah celého problému jsou velmi různé. Nikdo ve skutečnosti nedokáže přesně říci, co se na Nový rok 2000 stane a kolik přístrojů bude postiženo. Každopádně, pracujete-li s důležitými nebo choulostivými daty, neuškodí poptat se u výrobců vašeho softwaru.
(Nature, 8. května 1997)

Pavel Hošek

Domovská stránka Pavla Hoška