Mozaika

Hvězdy na okraji vesmíru

Ve vzdálenosti 13 miliard světelných let už astronomové spatřili řadu objektů. Předpokládalo se, že v té vzdálenosti můžeme uvidět jen ty nejsvítivější objekty, například obří galaxie, kvazary. Vždyť pozorujeme útvary, které vyslaly světlo, když byl vesmír starý pouhou miliardu let. Richard Ellis z Kalifornské techniky ale nedávno pozoroval dvěma dalekohledy (obřím Keckovým dalekohledem na Havajských ostrovech a Hubblovým kosmickým teleskopem) vodík v atmosférách hvězd, které jsou od nás vzdáleny 13,4 miliardy světelných let. Umožnila mu to gravitační čočka. Zjednodušeně lze říci, že skupina blíže ležících galaxií ohýbá světlo těch vzdálených hvězd, a tím nám je „rozjasní“ (řekněme „zvětší“) až třicetkrát. Díky kalifornskému astronomovi vidíme opět hlouběji do doby, kdy se začaly vytvářet první galaxie.

Pojmenujte dalekohled

Američtí vědci vyzvali lidi z celého světa, aby jim pomohli najít jméno pro novou observatoř na oběžné dráze kolem Země. Jde o kosmický dalekohled, který bude pozorovat vesmír v infračerveném světle. Jeho vypuštění se chystá na červenec příštího roku. Má to být čtvrtý obří astronomický přístroj. Ty předchozí pojmenovávali Američané po svých význačných astronomech. Jeden z nich nese jméno Edwina Hubbla, který objevil vzdalování dalekých galaxií. Aparatura studující vesmír v rentgenovém záření připomíná Subrahmanyana Chandrasekhara, laureáta Nobelovy ceny v r. 1983, který mimo jiné popsal vnitřní stavbu bílých trpaslíků. Družice Compton „vidí“ vesmír v záření gama – za průkopnické studie tohoto záření získal Arthur Compton Nobelovu cenu r. 1927.

Po kom by měla být pojmenována obří observatoř, která bude zkoumat, jak vypadá vesmír v infračerveném záření? Máte-li dobrý nápad, napište do Spojených států na adresu: sirtf.caltech.edu/namingcontest. ¹⁾ Jedinou podmínkou je, že vědec, po němž bude dalekohled pojmenován, musí už být v „astronomickém nebi“.

Tvor, kterého objevila výzkumná ponorka před pěti lety ve středu Atlantského oceánu v hloubce tři a půl kilometru, byl důkladně prozkoumán. Molekulární biologové přečetli všechny jeho geny. Vykonala to americká firma Celera Genomics, o níž se nedávno psalo v souvislosti s přečtením lidského genomu.

Čím vzbudil zájem tvoreček z hlubin oceánu, jemuž k životu stačí dva tisíce genů? Bakterie pojmenovaná Pyrolobus fumarii dokáže žít v horkém prostředí (90 až 113 °C) a při tlaku 25 MPa.

Vědci ji objevili v „černých kuřácích“, vývěrech horké vody na dně oceánů (viz Vesmír 79, 323, 2000/6). Zdrojem živobytí jsou této bakterii vodík a oxid uhličitý. Kalifornští biologové zjistili, že pouze deset procent genů z těch dvou tisíc znají už z jiných bakterií. Bílkoviny kódované geny, které umožňují žít v tak mimořádných životních poměrech, skýtají naději na mnohé praktické uplatnění.

Bakterii věnují značnou pozornost i vědci, kteří se zabývají možnostmi existence života na jiných planetách. Nelze vyloučit, že se na zdánlivě nehostinných cizích světech vyskytuje jak voda, tak sopky... tedy to, co stačí k životu bakterii z mořských hlubin.

Zas nám chtějí zakázat kávu?

Ne tak docela. Ze Švédska přichází pouze odůvodnění, proč bychom to s pitím kávy neměli přehánět. Milovníci kofeinu totiž mohou být mimořádně citliví k bolesti a náchylní k panickému strachu. Lékařský tým Björna Johanssona sledoval myši, které měly v mozku poškozené receptory pro adenosin, klíčovou složku nukleových kyselin. Na první pohled tyto myši vypadaly zdravé, normálně rostly, jejich srdeční činnost byla v pořádku, a přesto byly neobvykle úzkostlivé a nadmíru vnímavé k bolesti.

Švédští vědci zjistili, že pokud lidé pijí kávu s mírou (do šesti šálků denně), je to s nimi v pořádku. Při nemírném pití však kofein polovinu receptorů pro adenosin zablokuje. Pak se už lidem stane to samé co pokusným myškám – káva nevyvolá pohodu, ale pravý opak. Výzkumem se potvrdila zkušenost našich babiček, že nic se nemá přehánět, ani pití kafe.

Paviáni mají dar abstraktního myšlení

Filozofové se prý sice z paviánů nestanou, nicméně jejich intelektuální schopnosti jsou větší, než lidé dosud byli ochotni přiznat. Rozvinou se ovšem jen v případě, že se zvířeti dostane pečlivého „vzdělávání“. Francouzští a američtí badatelé vedení Joelem Fagotem z Marseille trénovali dva paviány, samce a samici, aby je naučili rozpoznávat sady šestnácti obrázků (např. žárovka, slunce, šipka apod.). Pokus byl uspořádán tak, aby paviáni museli zareagovat na odlišné uspořádání sady. Za námahu byli odměňováni banány. Ukázalo se, že paviáni ovládají základy toho, co u lidí nazýváme abstraktním myšlením, například rozpoznají obdobný objekt na základě některých shodných příznaků. Samec vyřešil logickou operaci ve čtyřech případech z pěti již po 5000 pokusech, samička po 7000.

Stejný pokus tým zopakoval s mužem a ženou. Tomu, co uměli paviáni, se lidé naučili zhruba po stovce pokusů, a ani nemuseli být odměňováni banánem. (Kolik pokusů potřeboval muž a kolik žena, se taktně neuvádí.)

Základy abstraktního myšlení byly zjištěny také u šimpanzů, ale tam to tolik nepřekvapuje, protože šimpanzi jsou nám svým původem bližší. Od paviánů se naši i jejich prapředci oddělili před více než třiceti miliony let. Chystají se další pokusy. Joel Fagot je zvědav, zda mají paviáni schopnost abstrakce lepší, nebo horší než malé děti.

Ani ryby se neobejdou bez učení

Jako by nestačily problémy s výukou dětí, lámou si hlavu britští vědci Colum Brown z Univerzity v Edinburku a Kevin Laland z Univerzity v Cambridži školou pro ryby. Jestliže prý nezačneme ryby v mořích vychovávat, rybáři spláčou nad úlovky.

V mnoha přímořských zemích, zvláště ve Spojených státech, Norsku a Japonsku, už dělají ve velkém to, oč se v malém snaží čeští rybáři: odchovávají potěr v sádkách, a pak ho vypouštějí. Z pěti miliard lososů vypuštěných do světových moří se však dospělosti dožije jen pět procent. Uměle odchované rybičky se v sádkách nenaučí některým trikům nezbytným pro přežití, a proto se stávají snadnou kořistí dravců.

Britští vědci zjistili, že ryby ze sádek lze pro život na svobodě vycvičit. Takový pstruh duhový dokáže způsob úniku odkoukat od ryb, které mají únikovou reakci v pořádku. Při tréninku se dává mezi potěr a dravce skleněná přepážka a nezkušené rybky se pod vedením vychovatelů učí spojovat dravcovu podobu s nebezpečím. Nejpůsobivějším výchovným momentem je ukázat „žákům“ v praxi, co se stane, když rybka nedává pozor. Finský odborník má vůči této metodě námitku – ostražitější ryby bývají hubenější. A co na to ryby, které si „smějí vybrat“ mezi dravcem a rybářskou sítí?

K čemu ptáci potřebují barvy?

Předhánějí se rostlinná semena v pestrosti, aby přilákala ptáky, kteří se starají o jejich rozšiřování po krajině? Zdá se, že barevnost láká ptáky méně, než bychom čekali. Američtí vědci přišli na to, že ptáci jsou vábeni především zralostí plodů, kterou zjišťují v námi neviděném ultrafialovém světle. (Přitom se ukazuje, že v mírném zeměpisném pásmu zobou ptáci především černé a červené plody, v tropech roznášejí semena rozmanitějších barev.)

Douglas Altshuler z Purdue University ve West Lafayette v Indianě studoval plody 57 druhů rostlin v Panamě. Zjistil, že ovoce, které odráží více ultrafialového záření, je pro ptáky lépe viditelné. Čím více plody ultrafialové světlo odrážejí, tím více ptáci šíří jejich semena po kraji.

D. Altshuler ptáky klamal filtry různě pohlcujícími ultrafialové světlo. Když plody světlo neodrážely, počet ptačích zájemců klesl o více než polovinu. Ornitologové vědí už třicet let, že ptáci mohou vidět ultrafialové záření (viz Vesmír 74, 275, 1995/5), a nové zjištění konečně vysvětluje, proč to umějí, k čemu jim ultrafilové vidění slouží. Pomáhá jim najít nejchutnější plody.

Nový objev přináší pochopitelně nové otázky: Co všechno, co my lidé nevnímáme, mohou ptáci vidět například v barevně pestrých tropech?

Barmani v plynové masce

Číšník nebo barman je poměrně nebezpečné povolání. Hospoda, bar či restaurace prý ohrožují zdraví svých zaměstnanců víc než většina ostatních pracovišť. Tvrdí to irští lékaři zkoumající, jak které pracovní prostředí škodí zdraví. Podle nich by se barman měl vybavit plynovou maskou a ochranným oděvem dříve, než vstoupí za svůj pult. Zdá se vám představa takových ochranných pomůcek v příjemném prostředí baru nepatřičná? Podle irských hygieniků rozhodně ne. Rok a půl se lékaři vydávali do irských barů. Jestli při tom něco konzumovali, lékařské sdělení nepraví, ale určitě tam odebírali vzorky ovzduší, a pak určovali, kolik je v tom nikotinem prosyceném vzduchu jedovatého oxidu uhelnatého. Vycházelo jim, že v barech a hospodách bývá vzduch nasycen jedovatým plynem desetkrát víc než na nejživější městské křižovatce.

Návštěvníci do této plynové komory přicházejí dobrovolně, ale obsluha tu být musí, aby si vydělala na živobytí. Přitom čtyřicet procent barmanů vykonává své povolání více než deset let, takže jsou dlouhodobě vystaveni silnému pasivnímu kuřáctví.

Co s tím? Hygienici požadují výkonnou ventilaci, aby se vzduch v baru mohl vyměnit nejméně dvanáctkrát za den. Jenže to by bylo dost nákladné. Nebo by se v barech a hospodách muselo kouření zcela zakázat. V tom případě by se britské bary ekonomicky zhroutily, což uznávají i bojovníci proti kouření. V Kalifornii sice zákaz kouření v barech vydali, a jejich svět se nezhroutil. Jenže když ona ta sklenka mnohým lidem chutná nejlíp právě v prostředí, kde pro kouř není vidět. Než by se toho vzdali, radši by přijali barmana v plynové masce.

Malíř 18. století přispívá k záchraně Benátek

Národní galerie v Praze uchovává obraz Pohled na Londýn s Temží, který namaloval kolem r. 1747 malíř a grafik Antonio Canal, známý pod jménem Canaletto. Tento italský umělec se narodil i zemřel v Benátkách, a tak je pochopitelné, že své město často zpodobňoval. Obrazy maloval velice věrně podle skutečnosti. Dnes, 230 let po malířově smrti, by obrazy měly pomoci při projektu ochrany Benátek před útoky moře. Poskytují totiž svědectví o výšce mořské hladiny 150 let před tím, než se úroveň Jaderského moře začala měřit, a tudíž lze díky nim předvídat stoupání hladiny v budoucnu. Krom toho Benátčané pozorně sledují zprávy o oteplování planety, které by pro Benátky mohlo mít velmi nepříznivé důsledky. K nepříjemné zdejší situaci přispělo také to, že některé městské kanály byly prohloubeny a rozšířeny, aby jimi mohly proplouvat i velké lodi. Od té doby vnikají do města vlny z moře a narušují vápencové zdi budov i nábřeží.

Dario Canuffo z Padovy z Canalettových obrazů vyčetl, že mořská hladina v Benátkách od první poloviny 18. století stoupla o osmdesát centimetrů (v průměru o 27 milimetrů za rok). Pro ty, kteří nyní přemýšlejí jak Benátky zachránit pro budoucnost, je taková informace cenná.

Ruský les ohrožen

Ruský les mizí. Anně Kareninové či doktoru Živagovi představoval ruskou krajinu vlídný, leč nekonečný les protkaný břízkami. Březové a borové lesy evropského ruského severu by ale mohly zmizet stejně nenápadně, jak se po poslední době ledové zformovaly. Mezi zdejším lidem dosud panuje mylný názor, že jsou tyto lesy nevyčerpatelné. Alexandr Isajev z Ekologického centra Ruské akademie věd, které se zabývá produktivitou lesů, si je vědom, že tato severská divočina – poslední rozsáhlý zbytek evropských přírodních lesů – by měla být uchována.

Letos v říjnu byla zveřejněna studie pracovníků washingtonského Ústavu lesů a organizace Greenpeace, kteří po pět let analyzovali snímky z družic a také do těchto končin Ruska podnikali výpravy. Zjistili, že se pouze sedmina ruských lesů udržela v komplexech nad 50 000 hektarů, což je podle odborníků rozloha nezbytná k tomu, aby se lesní celek sám udržoval zdravý, aby se v něm dařilo zvěři a aby byl schopen překonat následky polomů či požárů. Jenže v lesích ruského severu se kácí a kácí. Oficiálně se odtud jen do Finska vyváží za rok téměř pět milionů krychlových metrů dřeva, finští obchodníci však přiznávají dovoz sedmi milionů. Takhle se mýtí les, o jehož obnovu se stará jen příroda bez lidské pomoci. Donedávna byla čtvrtina přirozených lesů celého světa v Rusku, ale dnes už to zřejmě neplatí. Podle údajů OSN se v posledním desetiletí ochudil povrch Země o 94 milionů hektarů lesa.

Návrat parního automobilu

Parní stroj jsme s lehkým srdcem odepsali jako něco zastaralého. Fred Bayley, automobilový inženýr z Brigtonu, vytvořil auto s novým typem hybridního motoru, který slučuje výhody Dieselova motoru se silou páry. V autě je zabudován „akumulátor“ páry ze stovky litrů vody. Na dálnici pojede auto na Dieselův motor, a přitom výfukové plyny budou ohřívat vodu na teplotu 500 °C a tlak 10 MPa. Pak přijde ke slovu pára pracující v turbíně. Vystačí na čtyřicet minut jízdy, nejlépe po městě. Na litr paliva se tak ujede až 50 km a výrazně se sníží množství spalin vypouštěných autem.

Věnuji tichou vzpomínku sentinelům, které byly také poháněny párou a jezdily za mého dětství po pražských ulicích. Jenže toto obnovování „zapomenuté“ technologie má daleko modernější podobu a možná se stane záchranou automobilizmu, až se začnou tenčit zásoby ropy.

Metanový osud Bermudského trojúhelníku

Bermudský trojúhelník, kde prý mizejí letadla, a především lodě, láká už dlouho milovníky fantazií. Loví tam snad ufoni? Racionálně uvažující odborníci zkoumali statistiky zmizelých lodí a došli k závěru, že v Bermudském trojúhelníku se jich neztrácí víc než jinde ve světě.

Bruce Denardo z námořnického učiliště v kalifornském Monterey však uvažoval z opačného konce. Vyšel z předpokladu, že se tam lodě ztrácejí, a zeptal se, co by mohlo způsobit nečekané potopení velké lodi.

Vzpomněl si na Archimédův zákon: „Velikost hydrostatické vztlakové síly působící na těleso ponořené do kapaliny se rovná velikosti tíhové síly působící na kapalinu o objemu rovném objemu tělesa“ (tak praví dnešní učebnice fyziky). Jenže co když tíži tekutiny tělesem vytlačené pozmění obří bubliny plynu, které se uvolní z mořského dna a stoupají k lodi? Ze dna se skutečně často uvolňuje metan, čímž se změní vztlak a loď se může potopit. Svou představu si Denardo ověřil pokusem. Naplnil skleněnou káď vodou a zkoumal chování ocelových kuliček na hladině. Pozoroval, jak si kuličky pěkně plavou, ne však v kapalině sycené bublinami. Tam se zničeho nic začaly potápět. Zatím ještě Denaro svůj experiment neověřil praktickou zkouškou na otevřeném moři, ale má to v úmyslu.

Nežili bychom asi v dnešním světě, kdyby se o pokusy hned nezačalo zajímat válečné námořnictvo, konkrétně Michael Stumborg z Vysoké školy válečného námořnictva na Rhode Islandu. Začal hned přemýšlet o nových plynových bójích, jimiž by se dala efektivně potápět nepřátelská plavidla.

Školácká chyba Enrika Fermiho

Jestliže dostanete od dobrého známého dopis z Ameriky, podívejte se na známku. Třeba na ní bude americký fyzik italského původu Enrico Fermi, laureát Nobelovy ceny za fyziku z r. 1938. V září tomu bude sto let, co se narodil. Byl první, kdo uskutečnil jadernou řetězovou reakci. Proslul i jako vynikající vysokoškolský profesor a zanechal mnoho významných žáků. Není proto divu, že na známku byla použita jeho velice známá fotografie, jak kreslí křídou na tabuli a snaží se objasnit něco z teorie elektrické a magnetické síly. Jenže na tabuli je naprosto školácká chyba, pro fyzika šokující a trapná. Je to prý – tvrdí profesor Grag Huber z Bostonu – jako by třeba Einstein místo rovnice E = m.c² napsal C = m.E². Přitom o vědeckých kvalitách Fermiho nemůže být pochyb. Vysvětlení je snadné. Fermiho požádali, že by si ho rádi vyfotografovali. A aby to vypadalo přirozeně, postavil se k tabuli a načmáral „nějakou tu matematiku“. Vznikla pěkná fotografie, není divu, že už byla otištěna v řadě knih. Proto se objevila i na americké poštovní známce.

Enrico Fermi, který už dlí bezmála půl století ve fyzikálním nebi, se určitě baví. Měl rád legraci. A ta známka je opravdu pěkná.