Duben ve vědě

Počasí na Marsu a Venuši se mění

Hlavním úkolem Hubblova kosmického teleskopu je studovat svět galaxií, nicméně občas vykoná i nějaké to pozorování planet sluneční soustavy. A tak nás v letošním vrtkavém jaře informuje, že i na obou našich planetárních sousedkách se počasí výrazně mění.

Ve srovnání s r. 1976, kdy Mars studovaly automatické sondy Viking, se tato planeta stala sušší a utvořila se na ní i větší oblačnost. Marsova atmosféra je nyní o 20 stupňů Celsia chladnější než před dvaceti lety. Změna teploty způsobila, že se v atmosféře vyvinula ve vysokých vrstvách oblaka podobná našim řasám (cirrům), tvořená ledovými krystalky. Tím se atmosféra stala sušší. To také podmiňuje skutečnost, že se v atmosféře třikrát zvýšil obsah ozonu.

Proč k této poměrně výrazné změně došlo? Astronomové se domnívají, že je to spojeno s tehdejšími mimořádně rozsáhlými bouřemi na Marsu, které vynesly do atmosféry neobyčejná kvanta jemných prachových částic, absorbujících sluneční záření. A pak se postupně prach začal opět usazovat na povrchu planety a - atmosféra chladla...

A co se děje s Venuší? Hubblův teleskop v lednu změřil, že Venušina atmosféra obsahuje 10krát méně kyseliny sírové, než naměřila r. 1978 sonda Pioneer Venus. Proč tomu tak je? Tehdy před 17 lety byla patrně atmosféra nasycena ze soptícího vulkánu, jímž byl asi Maat Mons. Během let kyselina sírová v podstatné míře stačila vypršet na Venušin povrch.

Otazníky nad termojaderným reaktorem

O nejdelším výzkumném projektu lidstva - snaze postavit termojadernou elektrárnu - se toho napsalo moc především v době vln optimizmu. Prozatím to vypadá tak, že dál platí mezinárodní dohoda Evropské unie, USA, Japonska a bývalého SSSR, že novým krokem k řízené fúzi má být mezinárodní tokamak ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Francouzský fyzik Yves Pomeau, zástupce země v Evropské unii pro tento program, zveřejnil svůj pohled na výstavbu reaktoru ITER.

Dr. Pomeau připomíná, že současnými špičkovými aparaturami na světě jsou JET ve Spojeném království, TORE Supra v Cadareche ve francouzské Provenci a TFTR v americkém Princetonu. Na základě především jejich výsledků se mělo tedy pokročit dál. Podstatně větší tokamak, vlastně už "model" elektrárny, má být budován na základě rozhodnutí z r. 1988, které navazuje na setkání R. Reagana a M. Gorbačova v r. 1985. Podle dr. Pomeaua je tedy idea ITER především politická, obdobně jako tomu bylo v případě jiných projektů "velké" vědy, dejme tomu mezinárodní družicové stanice Alfa.

Konstrukce ITER by měla být jasná, tedy existovat v podobě podrobných plánů z r. 1988. Dr. Pomeau prohlašuje, že rozhodnutí Evropské unie z 8. prosince 1994 zavazující k výstavbě ITER je neuvážené. Původně se počítalo, že ITER bude stát 11 miliard dolarů, což je suma rovnající se např. celému francouzskému ročnímu rozpočtu na civilní výzkum. Nebo jiné srovnání - cena obřího urychlovače LHC v ženevském CERN je 1,6 miliardy dolarů.

Jsou takové výdaje ospravedlnitelné? Ti, kteří o nich rozhodují, soudí, že jestliže ITER plně dokáže praktickou proveditelnost řízené termojaderné syntézy, pak ano. Jenomže o správnosti celé strategie výzkumu mají někteří specialisté značnou pochybnost. Především prý nikdo nemůže zaručit, že při výstavbě ITER už budou rozřešeny problémy manipulace s vysoce radioaktivním tritiem. Realizovat hned na začátku fúzní elektrárnu slučováním "pouhého" deuteria se zdá mnohým stále utopií. Přesto, že s tritiem by mohly být obrovské bezpečnostní problémy, pokusy s jeho užitím začnou na JET až v r. 1996, tedy pouhé dva roky před definitivním rozhodnutím o stavbě ITER.

Dalším velice nejasným problémem jsou materiály pro stěny fúzního reaktoru. Dr. Pomeau připomíná trpké zkušenosti s francouzským reaktorem Superphénix. Během deseti let jeho existence s ním nebyly žádné problémy jen po tři měsíce. V jeho stěnách stále vznikaly teplem nebo chemickými vlivy trhlinky... Přitom neutrony v ITER by byly ještě desetinásobně energičtější než v Superphénixu. Neznáme dosud kovové nebo keramické materiály schopné odolávat jejich vlivu.

Falešný krok by přišel každého poplatníka Evropské unie sice jen na 15 franků, ale ve svém souhrnu by to ohrozilo jiné vědecké programy. Podle dr. Pomeaua je představa, že by ITER byl opět jen DALŠÍM z výzkumných kroků, absurdní. Používá příměr: "Nekoupíme si Ferrari, jestliže si jenom chceme vyzkoušet, v jakých rukavicích ho chceme řídit!" Projekt ITER tedy podle něho není z těch, které by mohly přispět k řešení všech základních problémů výstavby termojaderných elektráren. Strategie "všechno, nebo nic" neodpovídá současnému stavu vědeckých znalostí o příliš mnoha problémech. Pravděpodobná doba, za niž bude možné dospět k postavení spolehlivého komerčního reaktoru, má být prý ve skutečnosti 100 let. Z toho musíme vycházet, tvrdí dr. Yves Pomeau, a vypočítat s chladnou hlavou, za jak dlouho se skutečně podaří provést potřebný výzkum materiálů, plazmatu i využití tritia. Až věda bude mít jasno o způsobu, jak tyto potíže překonat, teprve potom bude mít smysl přejít k další etapě. A k tomu podle francouzského vědce máme mít ještě velice daleko.

Další osud amerických národních laboratoří

Zásluhou Čecha prof. Jaroslava Ulbrechta, nyní občana USA, který se podílel na organizování americké vědy, víme z jeho přednášek v Praze o tom, jak odpovědně se řeší budoucí poslání deseti z amerických Národních laboratoří.

V těchto vědeckých institucích pracuje na 48 000 zaměstnanců, z toho 20 000 vědců. Ministerstvo energetiky, pod které spadají, jim nyní ročně přiděluje na 5 700 milionů dolarů. Patří mezi ně tak významná pracoviště jako Sandia, Lawrence Livermore, Los Alamos či Brookhaven. Představují podstatnou část "státní" vědy USA. Většina těchto laboratoří vznikla za druhé světové války v rámci projektu výroby atomové pumy Manhattan.

Dnes národní laboratoře zajišťují rozsáhlé spektrum vědy - od vývoje nukleárních zbraní až po fyziku elementárních částic, od biologie po vývoj nových přístrojů či výzkum ochrany životního prostředí. V době studené války měly posilovat vojenské i ekonomické postavení USA. Co s nimi nyní, když americká veřejnost získala pocit, že stát není už vojensky ohrožován? Zrušit a rozptýlit tak vynikající vědeckotechnické kapacity?

K vypracování návrhu, co s nimi bude dál, byla zřízena komise, jejímž předsedou se stal Robert Galvin, vedoucí pracovník koncernu Motorola. Galvinova komise navrhuje např. částečnou privatizaci, čímž by se tato pracoviště vyvázala z řízení ministerstva energetiky a mohla by se chovat jako komerční společnosti. Galvin též odmítá nadměrné byrokratické řízení ministerskými pracovníky.

Většina zainteresovaných očekávala, že Galvinovo doporučení bude směřovat k posílení vztahu laboratoří k průmyslu. K všeobecnému překvapení komise doporučuje, aby se laboratoře výrazně zapojily do základního výzkumu a aby nebyly jen k dispozici praxi. Toto doporučení jde proti snahám dosavadního vedení laboratoří.

Nesplnila se obava, že komise doporučí laboratoře vůbec uzavřít. A zpráva ani nepodpořila úmysl ministryně Hazel O'Learyové, která měla v úmyslu snížit rozpočet ministerstva energetiky v příštích pěti letech o deset miliard dolarů, přičemž by zkrátka přišly právě Národní laboratoře.

Situace nejistoty vyvolává atmosféru, za které se může zrodit i podezření, že se někteří vědci z laboratoří snaží zachránit za každou cenu, a tedy i nečestným způsobem. Podezření některých fyziků padlo na Národní laboratoř Los Alamos, kde měli nedávno definitivně potvrdit hmotnost neutrina. Z Laboratoře mezonové fyziky oznámili, že jejich experimentální výsledky vypovídají o přeměně jednoho druhu neutrina v jiné, což by mělo potvrzovat jejich hmotnost, byť pranepatrnou, 5 eV.

Potvrzení hmotnosti této elementární částice by mělo - jak už dobře vědí i laici - nedozírné důsledky pro astrofyziku a chápání stavby i vývoje vesmíru.

K prohlášení o "definitivním" zjištění hmotnosti neutrin zavládla skepse. Zaprvé těchto zpráv o objevu už bylo dost. Navíc způsob oznámení nebyl příliš vědecký - referovalo se o tom nejprve v New York Times, nikoli v odborném časopise. Odtud otázka: není to jen taktický tah k záchraně Národní laboratoře Los Alamos?

Nicméně dodejme, že se posléze objevily další práce analyzující výsledky losalamoských fyziků s kladným oceněním. Podle Joela Primacka z Kalifornské univerzity v Santa Cruz by tauonové a mionové neutrino mohlo mít hmotnost 2,4 eV a pak by prý mělo být s výsledky laboratoře v Los Alamos vše v pořádku a hledání hmoty v galaxiích skryté v podobě neutrin by bylo nadějné.

Nejen urychlovače, ale i zdroje neutronů...

Clintonova administrativa vyřazuje z návrhu rozpočtu pro rok 1996 financování projektu ANS (Advanced Neutron Source), který měl umožnit americkým fyzikům získat daleko intenzivnější zdroj neutronů. Tento reaktor, na který bylo už v přípravné fázi vydáno 100 milionů dolarů, měl otevřít hlubší pohled do hmoty. Doposud mají americké zdroje neutronů nižší výkon než evropské. Evropa má zdroj nejenergičtějších neutronů v Grenoblu, v Ústavu Laueho - Langevina, který nyní po čtyřleté odmlce, způsobené rekonstrukcí, obnovil chod. Obdobný zdroj ISIS pracuje ve Spojeném království. A Evropa nyní zvažuje projekt nového zdroje podobného charakteru, jako je ISIS, ale třicetkrát výkonnějšího. Reaktor je označován ESS (European Spallation Source). I na něj ovšem stále chybí to nejpodstatnější - peníze. Nebude snadné je získat, vždyť momentálně i na reaktor v Grenoblu, financovaný Spojeným královstvím, Francií a Německem, se od r. 1991 rozpočet stále snižuje...

Americké sebezpytování, nebo taktická obrana?

V nové zprávě americké vlády se hodnotí, jak jsou na tom USA s úrovní špičkových technologií. Spojené státy dominují nad Evropou a Japonskem údajně ve všech 27 oborech, které se považují za zásadní ve vojenské a ekonomické soutěži. Nicméně náskok se snižuje. Např. v letectví a monitorování životního prostředí USA stále vedou, ale západní Evropa i Japonsko se jim výrazně přibližují. V počítačové technice Japonci už Američany téměř dohonili.

Zpráva má dokázat kongresu, jak riskantní by bylo snižovat finanční prostředky na program rozvoje špičkových technologií.

Cena izolace vědy

Nikdo se ještě neodvážil kvantifikovat, co znamenala pro českou vědu její izolace od západní vědy v podstatě už od začátku druhé světové války. Použijme příklad jiného státu - Jihoafrické republiky, s níž byly omezeny na protest proti její rasistické politice styky nejen ve sportu, ale také ve vědě.

V letech 1981 - 1993 téměř ustaly vědecké styky se světem, a byly bojkotovány i vědecké práce badatelských center Jihoafrické republiky.

Analýza vychází z citačního indexu. Srovnávat naši situaci lze těžko, protože politika omezování styků se západními státy u nás trvala téměř čtyřikrát déle než v případě Jihoafrické republiky. Tím zajímavější je pohled na pokles úrovně jihoafrické vědy.

V 16 vědních disciplínách se dostala citovanost prací jihoafrických vědců výrazně pod světový průměr. Např. ve vědách o mozku byl světový průměr 12,56 citací na jednu práci. Ve stejné době vědci z Jihoafrické republiky dosahovali pouze 5 - 4 citací na práci. V počítačových vědách se pohybovali na 54 % úrovně světa, v molekulární biologii a farmakologii na 45 % a v klinické medicíně 43 % (a to je obor, kde byla jihoafrická produkce největší).

Jedinou výjimku představují zemědělské vědy, jejichž výsledky byly citovány naopak o 13 % víc, než je průměr. Vysvětlitelné je to tím, že jen v málo státech světa se tak kvalitně studuje rozvoj zemědělství za velmi nepříznivých přírodních podmínek.

Za jak dlouho se věda Jihoafrické republiky zbaví důsledků dvanáctileté izolace? Shoda panuje v názoru, že to potrvá nejméně jedno desetiletí. Bojkot omezil zvláště výměnu mladých vědců a způsobil, že vláda začala dávat peníze místo na vědu na armádu a nukleární program. Uškodil i odchod mozků a finanční politika vlády, která přidělovala univerzitám peníze podle kvantity a ne podle kvality vědecké práce.

Jarní úklid v Biosféře 2 

Úklidu a renovaci se nevyhne ani arizonská Biosféra 2, uzavřená ekologická nápodoba naší planety. Po dva roky v ní životem robinzonů žilo osm pokusných osob, o jejichž životním osudech se referovalo i v tomto přehledu.

Experiment už před časem skončil. V březnu nové vedení objektu takříkajíc otevírá dveře Biosféry 2 našemu světu. Uzavřenost ekologického systému byla zrušena. K jarnímu úklidu toho není málo: 220 barelů uhličitanu vápenatého vzniklého při úpravách vnitřního ovzduší, 90 kubíků zbytků rostlinstva, 11 tun nadbytečné zeminy, některá nepotřebná nebo vysloužilá technická zařízení. Postupné vnikání čerstvého vzduchu má snížit obsah oxidu uhličitého asi pětkrát, dále musí vyvanout přemíra kysličníku dusného.

A co dál? Především se musí zdokonalit technika záznamu postupných proměn ekologické situace Biosféry 2. A experimenty se zaměří vědečtěji: na výzkum konkrétních případů toho, jak na změnu životního prostředí reagují rostliny, půda, oceán. Z atrakce se tak trochu stane solidní výzkumný "velkoskleník". (Dalších robinzonů se patrně hned tak nedočkáme.)

Nobelovská statistika

Když se v říjnu oznamuje udělení Nobelových cen a když se v prosinci předávají, píše se většinou o těch vědcích, kteří v daném roce uznání získali. Počítat znovu a znovu žebříček zemí podle jejich úspěšnosti není už příliš obvyklé, věda dnešní doby není naštěstí brána jako argument ideologického boje dvou soutěžících světů.

Když v novinách aktualizovaný přehled zahlédnete, stojí to snad přece jen za zaznamenání. Takže od prvního udílení v r. 1901 až po současnost získaly jednotlivé země tento počet Nobelových cen za vědu:

USA 125, Spojené království 56, Německo 54, Francie 20, Švédsko 16, Švýcarsko 13, Holandsko 10, Rakousko 9, Rusko 8, Dánsko a Itálie 7. Kanada 6, Japonsko 5, Belgie 4, Austrálie a Norsko 3. Argentina a Maďarsko 2, Česká republika, Čína, Finsko, Indie, Irsko, Jihoafrická republika, Pákistán, Portugalsko a Španělsko 1.

Telefon v autě = cesta k dopravním nehodám...

Při výzkumu dopravní nehodovodosti na Rochesterské technice zjistili, že řidičům, kteří při jízdě autem telefonují, hrozí o 34 % vyšší nebezpečí havárie. U stovky dopravních nehod se ve 14 případech zjistilo používání telefonu. A ve skupině řidičů, kteří dopravní nehodu nikdy neměli, používal telefon jen každý desátý.

Telefonování za jízdy se ukazuje jako značně riskantní. Co s tím? I v tomto případě může hřích techniky odstranit zase jen dokonalejší technika - telefon aktivovaný lidským hlasem, takže obě ruce se mohou věnovat tomu, čemu se věnovat mají - řízení auta.

Trpké tituly hrdinů Černobylu

V ruském tisku zaznamenali, že dvěma letcům byl posmrtně udělen titul Hrdina Ruské federace. (Vyznamenání pokračuje v tradici Hrdiny SSSR.) Vyžádalo si to nemálo úsilí členů Mezinárodního svazu Černobyl, sdružujícího ty, kteří se podíleli na likvidaci havárie čtvrtého bloku černobylské atomové elektrárny.

Celá akce přibližuje atmosféru SSSR roku 1986. Na likvidaci jícnu jaderné sopky se podílelo 600 000 pracovníků. Podle prohlášení prof. Georgije Lapina, předsedy Svazu Černobyl, jich zemřelo už 10 000. Dva noví hrdinové federace patří mezi ně. Plukovník Vasilij Vodolažskij velel v Černobylu nákladním vrtulníkům, které vzlétaly nad blok a pomáhaly ho "uhasit" a uzavřít pod tzv. sarkofág. Protože jeho piloti byli mladí nezkušení vojáci, vzlétal nejčastěji nad reaktor on sám. Celkem za dva měsíce uskutečnil 120 letů. Vojenští zdravotníci vedli samozřejmě povinný záznam souhrnné dávky ozáření, které byl vystaven. Uvedli celkovou hodnotu 7,7 rem (biologického ekvivalentu rentgenu). V prosinci 1986 se u něho projevilo onemocnění maligním lymfogranulomem. Po dvou letech byl propuštěn z armády a stal se z něho civil bez náležité zdravotní péče. Dlouho nemohl získat potvrzení o tom, že jeho invaliditu způsobila černobylská havárie. Zemřel 18. června 1992. Místo oněch oficiálně uváděných 7,7 rem jeho zdraví zničilo nejméně 600 rem, což má být už hodnota neslučitelná se životem. Vyplynulo to ze srovnání s životním příběhem druhého posmrtného Hrdiny Ruské federace.

Také zkušební letec Anatolij Griščenko pracoval nad reaktorem v květnu a na přelomu srpna a září. Vykonal přibližně stejný počet letů. Jeho diagnózu stanovili jako akutní leukémii, kterou lékařský nález charakterizoval "s Černobylem nemá žádnou souvislost". Jemu se však dostalo vynikajícího léčení. O jeho onemocnění se totiž dozvěděla veřejnost USA. Konaly se sbírky finančních prostředků na jeho léčení a nakonec do USA odletěl. Tam právě američtí lékaři zjistili, že sovětští zdravotníci uvedli dávku jeho ozáření patnáckrát nižší.

Plukovníka Vodolažského do Ameriky úřady na léčení nepustily. Ani A. Griščenkovi však lékaři zdraví nevrátili, jeho značná expozice radiaci nebyla s životem slučitelná. Přes péči nejlepších amerických specialistů a transplantace kostní dřeně zemřel v Seattlu 4. července 1990. Zatímto Vodolažskij umíral zcela zapomenut, na Griščenkovu počest Američané vyhlásili v Seattlu den smutku, přestože zemřel v předvečer Dne nezávislosti. Rodině zemřelého kondolovali prezident G. Busch s manželkou...

Strach z odvrácené smrti Kaspického moře

O hrůzách devastovaného okolí Kaspického moře způsobených jeho vysycháním se toho napsalo nesmírně mnoho. Rychle se zmenšující plocha hladiny, protože řeky přitékající do moře byly z valné většiny využity na zavlažování, zanechala lodi na souši daleko od pobřeží, vichry odnášely dno bývalého moře, klesal výlov ryb, zdravotní situace místního obyvatelstva se nesmírně zhoršila, protože trpělo nedostatkem pitné vody.

Už před časem se však drobné zprávičky v ruských novinách začaly zmiňovat o tom, že hladina Kaspického moře se po centimetrech začala zvedat, pokles se zastavil. Čekali bychom, že ruské noviny budou nad "pomocí" samotné přírody jásat. Jenže v dubnu jsme se mohli naopak dočíst, že bijí na poplach před hrozící tragedií: Kaspické moře se zvedá, co proti tomu dělat?

Úroveň Kaspiku se nyní zvedá v průměru ročně o 15 cm. Tím mají být zlikvidovány stovky průmyslových objektů, obydlí, zemědělská zařízení. A hrozí, jak tvrdí turkmenský vědec O. Odekov, že Kaspik bude stoupat dál, a to až na svou úroveň, kterou měl před sto lety.

V roce 1992 byla proražena přehrada oddělující od moře lagunový záliv Kara-Bogaz-Gol. Tehdy se to dělalo nejen na záchranu nesmírného minerálního bohatství, které z vysušeného zálivu vítr odnášel v podobě jedovatých mračen do dalekého okolí. Nyní se prokopání hráze hodnotí stále jako výtečný čin, ale z jiného důvodu - protože se sem od r. 1992 vlilo více než 70 km³ kaspické vody, čímž se zvyšování hladiny moře zpomalilo.

Nezasvěcenec se nestačí divit. Proč konec umírání moře a jeho uzdravování jsou považovány za tragédii? Proč návrat hladiny o dva a půl metru způsobuje, že v bouřích na moři hynou rybáři, rybolov ztrácí na 30 miliard rublů? Spousta lodí prý už byla navracejícím se mořem rozbita! Mořská voda ničí zasetá pole. A peníze na to, aby se kolem celého Kaspického moře postavily hráze, nejsou... 136 vesnicím hrozí zatopení...

Píše se o nesmírné kaspické katastrofě. Odvrátit ji může jedině nová stavba století - gigantické vodní dílo, které by odvádělo nebezpečnou "nadbytečnou" mořskou vodu do vysychajícího Aralského jezera.

Vnucují se otázky o úrovni ekologického povědomí vědců i laiků bývalého Sovětského svazu a její ovlivnitelnosti extremistickými náhledy.

Ještě že se současně můžeme v našem tisku dočíst o programu OSN, v jehož rámci se v dubnu sešli v Teheránu zástupci pěti pobřežních států Kaspického moře - Ruska, Kazachstánu, Ázerbájdžánu, Turkmenistánu a Íránu - aby schválili řadu opatření pro záchranu Kaspického moře. Má být vytvořen společný orgán, který vypracuje konkrétní ekologická opatření. Půjde především o kontrolu znečištění, ochranu ohrožených druhů a strategii rozumného využívání přírodních zdrojů. Finančně přispějí Program OSN pro rozvoj, Program OSN pro životní prostředí a Světová banka. Největším nebezpečím pro Kaspické moře jsou podle odborníků OSN znečištění přinášená řekami Volhou a Uralem, podmořská těžba ropy a pytláctví. A najdou se i prostředky, aby se začaly skutečně vědecky zkoumat příčiny věkovitých výkyvů kaspické hladiny.