Listopad ve vědě

V naší Galaxii rychleji než světlo?

Výroku Alberta Einsteina, že není možno pohybovat se rychleji než světlo, stále pevně věříme. A přesto některé vesmírné objekty působí dojmem, že rychlost světla značně překračují. Dokud se jednalo o některé velmi vzdálené galaxie, kde lze pozorovat výtrysky hmoty nadsvětelnými rychlostmi, tak to ještě šlo.

Dva astronomové, Felix Mirabel, Argentinec žijící ve Francii, a Mexičan Luis Rodriguez zjistili však na rádiových vlnách podobné překročení rychlosti světla, c, v naší vlastní Galaxii. Viníkem je objekt GRS 1915+105, což je intenzivní zdroj rentgenového a gama záření. Jde beze vší pochybnosti o dvojhvězdu, kdy zhroucená hvězda (neutronová hvězda nebo černá díra) pohlcuje svou společnici. Mezi 27. březnem a 30. dubnem 1994 zdroj GRS 1915+105 vychrlil několik oblaků hmoty, u nichž se zdá téměř jisté, že se pohybují o 25 % rychleji než světlo. Naštěstí pro teorii relativity jde jen o „zdání“ u výtrysků, které jsou nasměrovány k nám. Nicméně k takovému jevu je zapotřebí, aby hmota vytryskla rychlostí velmi blízkou rychlosti světla.

Za vše tedy může blízkost velice hmotné černé díry nebo neutronové hvězdy. Že nadsvětelné rychlosti ve vzdálených galaxiích bývají pozorovány právě v blízkosti četných děr, které několikamiliardkrát převyšují hmotnost Slunce, je přijatelné objasnění. Tento jev však dosud nikdy nebyl pozorován v naší Galaxii. Můžeme to vzít jako důkaz, že s černými děrami žijeme i v naší hvězdné soustavě? Astronomové by měli nádhernou laboratoř relativistické fyziky doslova na dosah ruky – ve vzdálenosti pouhých 40 000 světelných let.

Velký třesk s horečkou?

Titulek je to poněkud nadnesený, ale výstižný. Vesmír nekonečně malý, hustý a horký při svém zrodu – tak vypádá model standardního big bangu, ke kterému se hlásí většina kosmologů. Svědectvím velkého třesku má být reliktní záření 2,7 K (–270 °C), které nás obklopuje ze všech stran jako „zmrzlý“ pozůstatek původního horkého pekla.

Kosmologové by pochopitelně rádi získali další, bezprostřednější svědectví o tomto horkém dětství vesmíru a jeho pozvolném chladnutí. Zdá se, že ho právě dostali do rukou.

Jeden anglický tým změřil, že před 9 miliardami let, neboli 6 miliard let po velkém třesku (za předpokladu stáří vesmíru 15 miliard let) se vesmír koupal v záření, které nemělo 2,7 K, ale 7,4 K.

Astronomové nemohou samozřejmě jít proti toku času, ale mohou pozorovat velmi vzdálené objekty, např. kvazary. Jejich slabé světlo bylo vyzářeno před miliardami let a přináší svědectví o fyzikálních poměrech, které v těch dávných časech panovaly. Tým A. Songaily pozoroval sérii spekter uhlíku přítomného v mraku mezigalaktického plynu, který se nachází před určitým kvazarem. Tato situace umožňuje vypočítat teplotu okolního prostředí, neboli reliktního záření velkého třesku.

Měření si vyžádalo plných 13 hodin Keckova dalekohledu, desetimetrového obra na Havaji. Výsledek ohromil – teplota reliktního záření 7,4 K se výrazně odlišuje od teploty předpokládané standardním modelem.

Se závěry o vesmíru po velkém třesku, který by tak měl mít trochu horečku, musí kosmologie být opatrná. Není vyloučeno, že ony atomy uhlíku mohly být „přihřáty“ jiným procesem, že nejde o přímou teplotu reliktního záření. V tom případě by astronomický teploměr nefungoval příliš přesně.

Fraktální představa vesmíru

S představou, že naše planeta je malou kuličkou, která je součástí nějakého atomu, a ten je nepatrnou součástí něčeho, třeba živého organizmu v nějakém jiném nadsvětě, jsme si v dětství asi pohrávali všichni, které lákalo přemýšlení o vesmíru... Nejaktuálnější podobu této představy si nyní mohou zasvěcenci přečíst v časopise Physical Review. Podle jednoho z tvůrců inflačního modelu vesmíru, jímž je Andrei Linde, by ve fraktální struktuře byl náš vesmír uvnitř částice magnetického monopólu, který je opět uvnitř jiného vesmíru, jenž je opět v jednom monopólu a tak do nekonečna...

Takže – jak to shrnul sám Linde: Monopóly samy o sobě mohou rozřešit problém monopólů!

Družicová stanice Alfa se opravdu zrodí?

Šéfové amerického Státního úřádu pro letectví a kosmonautiku a Ruské kosmické agentury zkonkretizovali v Moskvě další postup výstavby mezinárodní družicové stanice Alfa.

Podle vyjádření Jurije Koptěva byly stanoveny termíny společné aktivity do r. 1997. K prvnímu sblížení stanice Mir a raketoplánu na vzdálenost 10–15 m dojde 2. února 1995. Spojení se má uskutečnit 10. června 1995. Pak se spojení prověří ještě šestkrát, a to 26. října 1995, 31. července a 5. prosince 1996, 15. května a 11. září 1997.

Američtí astronauti si na ruské stanici Mir pobudou celkem 2 roky. Za tuto možnost provádět na Miru experimenty zaplatí USA Rusku 334 milionů dolarů. Američané začali být pochopitelně znepokojeni závadami při přistávání ruských nákladních i dopravních lodí u Miru. Vedení NASA však konstatovalo, že američtí technici si ověřili možnost konstrukčně překonat tyto problémy.

Rusko má pro mezinárodní družicovou stanici postavit základní funkční blok (nákladní), k čemuž využije už dávno rozpracovávané konstrukce další generace družicové stanice typu Mir 2, a dále univerzální styčný modul a tři moduly-laboratoře pro vědecký výzkum. Funkční nákladní blok bude vypuštěnjako první, výrobce – Chruničevovo Státní kosmické vědeckovýrobní sdružení – na něj získal kontrakt 250 milionů dolarů. Blok by měl být vyslán na oběžnou dráhu v listopadu 1997. Generální ředitel centra Anatolij Kiseljov se snaží získat prostředky na to, aby byl vyroben ještě druhý exemplář, záložní.

Základ stanice má být ve vesmíru zkonstruován v listopadu 1998, celá stanice pak dokončena za dalších 5 let, k čemuž bude zapotřebí 80 kosmických startů. Rusové využijí svých raket Sojuz, Proton a Zenit. Ruský základní blok bude zprvu ovládán z řídícího centra v Kaliningradu u Moskvy, po dohotovení stanice tu zůstane jen kontrola některých dílčích operací, protože celá Alfa bude řízena z amerického Houstonu.

Cassini s radioaktivním rizikem?

Jeden z významných projektů americké kosmonautiky, automatické meziplanetární sondy Cassini, patrně narazí na nevůli odpůrců využití j aderné energie.

O programu Cassini, zvěčňujícím Giovanniho Domenica Cassiniho ( 1625–1712), francouzského astronoma italského původu, který mimo jiné objevil čtyři Saturnovy měsíce a pásy v Saturnově prstenci, jsme již psali. [Pozn. red.: viz podrobně J. Langmeier: Kosmická sonda Cassini, Vesmír 73, 16, 1994/1. Autor článku je zaměstnancem NASA. V Jet Propulsion Laboratory of the California Institute of Technology v Pasadeně se zabývá vývojem a přípravou projektů kosmických sond, mj. i sondy Cassini.] Takže jen připomeňme: Sonda má být r. 1997 vypuštěna k Saturnu.

K získávání potřebné energie na palubě stanice má být využito 32 kg plutonia, tedy dosud největší množství tohoto radioaktivního materiálu, jaké kdy bylo na umělém kosmickém tělese. V případě exploze při startu by se mohlo dostat plutonium do ovzduší Země. Ke stejnému ohrožení by prý mohlo dojít i v případě, že by sonda byla při naváděcím manévru omylem nasměrována ne k Saturnu, ale zpět k Zemi.

NASA v říjnu 1994 prohlásila, že pravděpodobnost takového selhání je 1 : 1 000 000, tedy daleko nižší než při řadě průmyslových aktivit. Cassini bude vypouštěna nosnou raketou Titan, která však v srpnu 1993 při svém startu selhala a explodovala při vynášení výzvědné družice, takže se trosky dostaly na kalifornské pobřeží. Plutonium na sondě bude proto v kontejneru, který by odolal i takovémuto výbuchu. Při katastrofě v prvních sekundách po startu by schrána dopadla k Zemi nepoškozena. Kdyby k ní došlo až po několika minutách od startu, trosky by dopadly na Afriku. I při případném uvolnění radioaktivity z kontejneru by se však výskyt rakoviny místního obyvatelstva zvýšil zhruba jen o jediný možný případ.

Posláním sondy bude zkoumat Saturn a jeho čtyři největší měsíce. Vypustí rovněž malou sondu nesoucí jměno Huygens do atmosféry největšího měsíce, Titanu. (Christian Huygens, 1629–1695, měl se Saturnem co do činění tím, že objevil šestý měsíc planety, určil čas jeho oběhu a odhalil volně se vznášející prstenec, jehož náznak pozoroval již Galilei.)

Trasa letu sondy bude komplikovaná, využije vícekrát gravitačního působení Venuše, Země a Jupiteru ke svému urychlení. Po startu 6. října 1997 by dorazila k Venuši poprvé 21. dubna 1998, podruhé 20. června 1999, kolem Země by proletěla 16. srpna 1999. Jupitera by využila k získání větší rychlosti 30. prosince 2000, aby dorazila k Saturnu 25. června 2004.

Zemi by měla Cassini míjet r. 1999 ve vzdálenosti 500 km. Kdyby se nedopatřením vnořila do našeho ovzduší, třetina rozprášeného plutonia by zůstala ve vysoké atmosféře a dvě třetiny by postupně klesly na zemský povrch na jižní polokouli. Při této velice nepravděpodobné eventualitě by spad mohl vyvolat v dalším půlstoletí 29 možných případů rakoviny.

Dodejme, že Saturnův svět toho má k objevování stále dost. Např. právě teď objevili dva britští astronomové Mitchell Gordon a Carl Murray na snímcích Saturnu z Voyageru 2 dalších 7 měsíců o průměru 10–20 km.

Objev 110. prvku

V průběhu říjnového experimentu na urychlovači těžkých iontů v Darmstadtu se zrodil na méně než milisekundu prvek 110 s atomovou hmotností 269. Byl identifikován při srážce dvou těžkých iontů jádra olova (terčíku) ostřelovaného jádrem atomu niklu. Tým vedený německým fyzikem Peterem Armbrusterem je tvořen badateli z Finska, Ruska a Slovenska.

Objev 110. prvku byl již jednou ohlášen, a to r. 1987 z Dubny, nebyl však nikdy znovu potvrzen. Německému pracovišti vděčíme již z počátků osmdesátých let za objevy 107., 108. a 109. prvku.

Pentagon proti rakovině

Slyšet, že medicína opět dělá krůček, jeden z mnoha krůčků k léčení rakoviny, je vždycky dobré. Tentokrát tato zpráva přichází z Pentagonu, ministerstva obrany USA. Peníze vynakládané dříve na zbraně, boj proti komunizmu, mají ted pomoci některým z 46 000 amerických žen, které každoročně zemřou na rakovinu prsu.

Američtí představitelé prohlašují: Jestliže už umíme zpozorovat raketovou střelu na vzdálenost 24 000 km, pomocí Hubblova teleskopu si prohlížet malé kráterky na Marsu, jsme povinni včas zjistit nádor mléčné žlázy; a to ještě tehdy, kdy je tak nepatrný, že ho dnes medicína neumí najít.

Konkrétně: Systém vyvinutý pro odhalování tanků a dalších vojenských objektů z výzvědných družic by mohl rozpoznat nádor ještě menší než jediný milimetr. Dnes jej medicína může při nejlepším najít, až když je velký 5 mm. Co to znamená pro možnost úspěšného léčení a vyléčení, to si dovedeme představit:

Pentagon sestavil celý seznam takovýchto možných aplikací při léčení rakoviny prsu. Např. nový typ laseru vyvinutý pro ničení nepřátelských raket by mohl zdokonalit práci rentgenologů při preventivních prohlídkách, fotocitlivé polovodiče by mohly nahradit filmy mamogramu a tím zkrátit dobu snímání.

Má to ovšem i své úskalí. Vojenská technika, jako ostatně každá nová technika, bývá dnes nesmírně drahá.

Třetí gen cukrovky?

Dva týmy, francouzský a anglický, došly k závěru, že další, a to třetí gen odpovědný za onemocnění diabetes, by měl být na dlouhém raménku chromozomu 11. Je to už třetí gen způsobující tuto složitou chorobu; prvním je gen pro inzulin (IDDM2) a druhým gen histokompaktibilního antigenu (IDDM1).

Příspěvek nového genu k léčení cukrovky by však měl být menší než v případě genu IDDM1, který se na vzniku nemoci podílí ze 40 %.

Kolik druhů šimpanzů existuje?

I v tom nejmodernějším encyklopedickém slovníku se dočteme, že šimpanz Pan troglodytes je lidoopem z řádu primátů a že jde o jeden druh.

Jen občas v zoologickém zákulisí mají vznikat spory, zda by určitý poddruh šimpanze neměl být samostatným druhem... Studiem fylogenetických vztahů mezi šimpanzi západní Afriky došel tým amerických vědců k závěru, že o jednom jediném druhu budeme těžko moci hovořit v budoucnu. Badatelé zkoumali DNA srsti šimpanzů z 20 různých míst. Z chlupů extrahovali DNA a srovnávali genetické sekvence šimpanzů normálních i trpasličích. Zjistili, že se šimpanzi rozvětvili na několik druhů už před 1 580 000 lety.

Američtí amatérští ornitologové

Před časem jsem se v tomto přehledu zmiňoval o americké snaze uspořádat rozsáhlé ornitologické pozorování, které by umožnilo seznámit laickou veřejnost s určitými elementárními zásadami vědy. Šlo o výzkum toho, jakým semenům dávají různí ptačí hosté na zimním krmítku přednost.

Za 7 dolarů si mohl kdokoli koupit instrukce k pozorování a tři podložky pro krmení. Rok minul, experiment proběhl a vědci mohou ocenit, jací jsou Američané amatéři ve vědě.

Tedy celkově: Moc slavné prý to nebylo. K akci se přihlásilo na 17 000 lidí. Vytrvalo pouze 5 000 z nich. Někteří ztratili zájem v průběhu pozorování přiletujících ptáků. Další nedokázali rozpoznat jednotlivé druhy. A některým přes hodiny trpělivého čekání žádní ptáci na krmítka nepřiletěli...

Nicméně vědci získali 500 000 pozorování návštěv ptáků na krmítcích, což není nevýznamný počet. Ukázalo se, že američtí zimní ptačí hosté dávají přednost slunečnicovým semínkám.

Organizátori, ornitologové z Cornellovy univerzity v New Yorku, chtějí experiment letošní zimu zopakovat s některými vylepšeními. Krmení se už nebude sypat na speciální podložky, protože se jich některi ptáci báli. Údaje se budou zaznamenávat po několika dnech sypání na krmítka, až si ptáci zvyknou...

Dodejme: v nedávném výzkumu mezi dospělými Američany se potvrdilo, že jejich vědomosti o prirodě jsou velmi malé. Např. dvě třetiny obyvatel USA nevědí, kolik planet má naše sluneční soustava. Méně než polovina si neztotožní např. hmyz s živými tvory. Více než polovina není přesvědčena o tom, že se lidé vyvinuli z nižších druhů živočichů. A více než třetina si myslí, že lidé už byli současníky dinosaurů (že by tak zapůsobil film Jurský park?).

Prezidentka amerického Přírodovědeckého muzea Ellen V. Futterová konstatovala, že americké povědomí o vědě je otřesně nízké. Ale přitom tři čtvrtiny respondentů výzkumu prohlásilo, že se rádi dovídají novinky z vědy.

První dáma francouzské vědy

V říjnu byla zvolena viceprezidentkou Francouzské akademie věd známá badatelka Marianne Grunberg-Manago. Paní Grunberg-Manago, které je 73 let, se narodila v Rusku. Zabývá se biochemií a nyní zastává místo ředitele výzkumu CNRS.

Prvního ledna tr. se stala prezidentkou Akademie. Za svůj cíl označila předně získat pro francouzskou vědu tolik prostředků, kolik potřebuje. Naráží tím na tíživou finanční situaci francouzské vědy v r. 1994, kdy 1 350 laboratoří CNRS nedostalo ze slíbeného rozpočtu 500 milionů franků. A za druhé chce paní Grunberg-Manago posílit vztahy francouzské vědy s akademiemi postkomunistických zemí, pochopitelně zvláště s ruskou.

Černobyl je živý...

30kilometrová zóna kolem havarované černobylské jaderné elektrárny je uzavřena před světem nejen lesními komplexy, ale i oficiálně, trojím oplocením a policejními hlídkami. Ve skutečnosti žije, a to velmi hazardním způsobem. V sovětském tisku se objevila otevřená reportáž jedné ruské novinářky z tohoto tragického světa.

V zakázané zóně se rozpadá na 65 vesnic a osad, které jsou obehnány 160 km dlouhýrm plotem. Střechy se už většinou propadly a domy mizejí ve vysoké trávě. Přesto tu a tam v oknech září světlo. A to jsou přitom místa, kde jsou lidé vystaveni za hodinu dávce 20–30 rentgenů (na starosti s novými fyzikálními jednotkami bude mít Rusko čas za hodně dlouho). V zóně nyní žije nejméně 800 jaderných Robinsonů, starých lidí, kteří už nejsou nikomu zapotřebí a chtějí tu dožít do smrti.

Opuštěné chalupy zešedly, podlahy se v nich také už propadly, všude se povalují opuštěné věci. Pri evakuaci nikdo nemyslel třeba na fotografie svých blízkých. Ale život tu nevymizel, novými obyvateli se staly krysy. Značné velké. Potvrzují poválečné výzkumy západních vědců, že jadernou katastrofu jsou schopny přežít leda krysy, holubi a švábi...

Někteří obyvatelé se skryli před násilným vysídlením, jiní se vracejí z okolních sídlišt. Většině místních lidí je přes šedesát. Někteří se pokoušeli vrátit oficiálně, ale když se jim to nepodařilo, pak stejně prolezli roztrhanými zátarasy. Rozlomili policejní pečeti na dveřích a začali hospodařit. Starají se o své zeleninové zahrady, políčka, chovají drůbež, domácí zvířata, loví v lesích a chytají ryby. Pomáhají si směnou se sousedy.

Úřady nakonec rezignovaly. Povolily tak smutně proslavenou „propisku“, tedy právo pobytu, dokonce do některých stavení opět pustili elektrický proud a obnovili telefonní spojení. Jednou za týden sem pošlou policejní pojízdnou prodejnu. Za větším nákupem se proleze ohradami a dojede do Kyjeva.

Jenže ze stávajících penzí tito lidé vyžít nemohou (v druhé polovině r. 1994 i zaměstnaný geolog na vědeckém pracovišti může dostávat plat odpovídající třetině jednoho dolaru). A tak se jezdí tajně prodávat výpěstky zahrádek i plody lesa na zemědělské trhy Kyjeva i dalších ukrajinských měst. Prodávají se dobře, třeba květiny, nezvykle velké – radiačně zmutované.

Nejen starousedlíci však nyní uléhají na místní hřbitovy. Mnoho vysídlených touží být pohřbeno ve své rodné vesnici a tak sem policie z „humanitárních důvodů“ pouští pohřby. Do zamořené zóny o svátcích putují tisíce lidí, aby navštívili hroby svých rodin. Ochrana zóny jen doporučuje, aby se na hřbitovech nezdržovali víc než 15 minut...

O životě v zóně se šíří spousty nepodložených, ale do určité míry i oprávněných fám. Místní lidé sice vypadají v průměru o 10–15 let starší, ale nebezpečí stále podceňují. Věří dřívějšímu ubezpečování, že radioaktivita brzo vyprchá. Jenže např. plutonium ²⁴¹Pu „nemizí“, přeměňuje se v americium ²⁴¹Am. A tento radionuklid je jedovatý a bohužel se snadno rozpouští ve vodě. Jeho vliv se už začíná výrazně projevovat i v Kyjevě.

Obyvatelé se dočítají, že dostávají zahraniční pomoc z Německa, Itálie či USA. Ve skutečnosti se vše „ztrácí“ po cestě a tak si místní staříci myslí, že tou pomocí jsou např. sirky, které jim prodává policejní prodejna... Věří se, že v zóně je už nižší radioaktivní zamoření než např. v samotném Kyjevě, bohužel je stále nejméně třikrát vyšší.

Nejpopulárnější fámou je to, že nejúčinnějším prostředkem proti ozáření je stoličnaja. „Užívá“ se v nepředstavitelných kvantech, ačkoli je v Černobylu oficiální prodej vodky zakázán. A tak se pije a pije...

Novinářka líčí apokalyptické scény zdivočelých hladových prasat, která jsou slepá. Mutace? Nedaleko havarovaného reaktoru si udělali radiobiologové pokusné pšeničné pole. Za dva roky výsevu tam nalezli na 2 000 mutací, rostla tu už např. i pšenice v podobě svého planého předka. Protože se ověřilo, že radioaktivita nepřechází do kožešiny zvířat, tak tu mají vzniknout kožešinové farmy zvířat, která budou krmena radioaktivním masem.

Tragédiemi s netušenými následky pro zdraví přilehlých oblastí bývají požáry černobylských lesů. Oněch 50 tun jaderného paliva, které vychrlil jícen puklého reaktoru, se usadilo především v okolních lesích. Když tento uschlý les nyní hoří, zvyšuje se radioaktivní zamoření až desetinásobně. Dřevo je na Ukrajině velice potřebným materiálem a tak se v Černobylu těží a těží. Novinářku uklidňovali tím, že toto dřevo se nevyváží.

A uprostřed toho všeho hrozí sarkofág ukrývající havarovaný blok. Trhliny se rozšířily už na 1 200 m² betonu. Radioaktivita je už vymývána podzemní vodou zpod reaktoru. Ukazuje se, že sarkofág byl konstruován tak, že není schopen odolat zemětřesení. Na zásadní opravu nemá Ukrajina prostředky.