Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Mozaika

Věda na stránkách únorového tisku
 |  5. 4. 2001
 |  Vesmír 80, 233, 2001/4

Poslední vědecký experiment Miru?

Ruská družicová stanice Mir, která má v březnu zaniknout v Tichém oceánu, odchází ze života s výpovědí o velké záhadě. Vydala totiž svědectví, že kolem naší planety existují stopy zamoření uranem.

Přišlo se na to náhodou. V červnu roku 1991 poslali kalifornští vědci v rámci rusko-americké spolupráce na Mir přístroj, který byl zvnějšku umístěn na stanici. Obalem z tenkých vrstev hliníku a polystyrénu jej chtěli ochránit před kosmickým zářením a drobnými částečkami meziplanetárního prachu. Po čtyřech letech si Američané aparaturu dovezli zpět na Zemi a po nějaké době se začali zajímat o to, jak byla ochranná vrstva vlastně ozářena. K svému překvapení nalezli stopy záření dvou radioaktivních izotopů – olova a vizmutu. Oba tyto radioizotopy vznikají rozpadem uranu.

Jak se ale dostal uran do okolí Země, kudy prolétá stanice Mir? Vědci z Kalifornské státní techniky nabízejí tři možnosti: Zaprvé uran uvízlý na stěně Miru pochází z pokusných jaderných výbuchů, které v šedesátých letech minulého století podnikaly Spojené státy, Sovětský svaz a Čína ve velkých výškách v atmosféře. Např. jedna nukleární nálož byla odpálena až ve výšce 399 kilometrů a Mir létal nanejvýše ve vzdálenosti 320 kilometrů od Země. Zadruhé by mohlo jít o zamoření ze zaniklých umělých družic Země, které na své palubě nesly jako zdroj energie jaderný minireaktor. Například před dvaceti lety skončily v atmosféře dva takové sovětské uranové reaktory umístěné na družicích řady Kosmos. Zatřetí může být vesmírný uran poselstvím vzdáleného výbuchu supernovy. Těžké prvky ve vesmíru vznikají právě tehdy, když vybuchují hvězdy – supernovy. To jsou vlastně továrny na těžké prvky, tedy i na uran. A tak podle britského fyzika Paula Murdina může být uran, který bombardoval Mir, zprávou ze supernovy, jejímž pozůstatkem je intenzivně studovaný pulzar – neutronová hvězda Geminga. Tato supernova vybuchla před 340 000 lety ve vzdálenosti pouhých 400 světelných let od nás.

Dosud se tedy neví, jak se uran na Mir dostal. Za patnáct let života Miru se na něm uskutečnilo téměř 19 000 rozmanitých experimentů a teď nám na konci své existence po sobě zanechává jeden „detektivní případ“.

Japonská družicová elektrárna

Japonská vláda chce od slov o alternativních zdrojích přejít k činu, a to k činu přímo olbřímímu. Nově zformované Ministerstvo hospodářství, obchodu a průmyslu má v úmyslu zřídit velkou družicovou sluneční elektrárnu. Měla by začít pracovat v roce 2040.

Družicová elektrárna by měla vážit 20 000 tun a každý z jejích dvou panelů slunečních článků by byl rozložen na ploše jedenkrát tři kilometry. Na polární dráhu by byla vynášena po menších dílech. Sluneční energii by měnila na mikrovlny a ty by na Zemi zachycovala anténa o průměru asi jednoho kilometru. Výkon elektrárny by dosahoval tisíc megawattů. Osamu Takenuči ze zmíněného ministerstva tvdí, že by dokázala předávat energii tak, aby nebyly ovlivněny pozemské telekomunikace ani sítě mobilů.

Kolik by to mělo stát? Částka odhadnutá z cen, které platí dnes, odpovídá zhruba 1200 miliardám našich korun. Energie by byla dvaapůlkrát dražší než ta, která se dnes získává třeba v uhelné elektrárně. Je ale pravděpodobné, že v budoucnu ceny uhlí a ropy neustále porostou. Japonci se už dali do práce, studují například přenos energie mikrovlnami z letadel. Zkoumají jak solární články výrazně zlevnit, aniž by to poškozovalo životní prostředí. O podobném projektu uvažovali i Američané, ale odraily je jednak značné náklady na výstavbu, jednak riziko spojené s tím, že by se někdo dostal do svazku mikrovln.

Energie bude patrně potřeba stále víc. Vzpomínám si, jak náš geolog Karel Žebera před lety říkával, že v roce 2000 odnese bába v nůši poslední uhlí severních Čech. Naštěstí na tom ještě tak špatně nejsme, ale jednou na tu poslední nůši přece jen dojde (a nebude to trvat tak dlouho). Potom už se nám sluneční energie nebude zdát příliš drahá.

Jak dlouho žije proton?

Japonci chtějí opět zaútočit na problém, který se objevil v souvislosti s teoriemi velkého sjednocení, tj. s pokusy sjednotit popis silné interakce s interakcí elektroslabou. Veškeré experimenty dosud svědčí o tom, že dva ze základních stavebních kamenů atomu, proton a elektron, jsou stabilní částice, na rozdíl od neutronu, který se s poločasem rozpadu asi 13 minut rozpadá na proton, elektron a antineutrino. V posledních třiceti letech se v souvislosti s teoriemi velkého sjednocení objevila možnost, že i proton je nestabilní, ovšem s extrémně dlouhou dobou života. Experimentální data, která zatím máme k dispozici, dokazují, že doba života protonu je mnohonásobně delší než trvání celého vesmíru. Počet roků lze vyjádřit číslicí s 31 až 33 nulami (tj. až tisíc kvintilionů let).

Jak se dá tato možnost principiálně zkoumat, když od počátku vesmíru proton ještě neměl čas „umřít“? Jde o střední dobu života, jednotlivé protony se mohou rozpadnout za dobu kratší i delší, tedy jestliže se sleduje dostatečně velké množství protonů, mělo by k určitému počtu rozpadů občas dojít.

Jak se po zániku protonu pátralo? Například fyzikové v Ohiu zkoumali na dně solného dolu krychli vody o hraně dvacet metrů, měla tedy hmotnost osm tisíc tun. Na povrch rozmístili přes dva tisíce fotonásobičů, které zaznamenávaly světelné záblesky vyvolávané průletem nabitých částic atomu. Další z pokusů se odehrál v tunelu pod Mont Blancem.

Řada fyziků je přesvědčena, že stáří protonu je přinejmenším dvacetkrát vyšší než trvání vesmíru. Vědci z Tokijské univerzity proto plánují výstavbu obřího detektoru, který by umožnil tuto otázku rozřešit. Aparaturu bude tvořit krychle o hraně sta metrů, naplněná obrovským množstvím vody. Však také přijde na pakatel – přes dvanáct miliard našich korun. (jl)

Opět nejstarší kámen

Zase byl zlomen rekord ve stáří „kamene“ nalezeného na Zemi. V Austrálii objevili geologové minerál starý čtyři miliardy a čtyři sta milionů let. Určitě si ho považují, a nejen pro jeho stáří. Odrůdou tohoto nerostu je drahokam hyacint. Jde o zirkon, tedy křemičitan zirkoničitý, tvořený zirkoniem, křemíkem a kyslíkem. Odrůdou tohoto nerostu je drahokam hyacint. Bývá hnědožlutý, žlutozelený, červenohnědý až černý, ale i světle žlutý až bezbarvý. Vyskytuje se také u nás, například v Českém středohoří nebo v náplavech Otavy.

Stáří tohoto australského zirkonu bylo určeno radioaktivním datováním. Jeho věk však nebyl jediným překvapením. Z poměru izotopů kyslíku geologové zjistili, že nerost vznikl za přítomnosti kapalné vody. Až dosud si představovali, že v té době byla ještě naše planeta tak horká, že na ní voda v kapalném skupenství nemohla existovat.

Kdy se znalost lidského genomu uplatní v ordinacích?

Podruhé už s velkou slávou proběhlo novinami, televizí i rozhlasem, že vědci získali souhrn našich genů – instrukcí, které z nás vytvářejí lidskou bytost. Víme už, že se k úspěchu kráčelo po dvou nezávislých cestách. Jednu představuje oficiální projekt lidského genonu za státní peníze, druhou podnikla soukromá americká společnost.

Dva nezávisle vytvořené seznamy se do určité míry liší. Zdaleka ještě nejsme na konci cesty. Jeden ze špičkových odborníků výzkumu lidských genů Francis Collins úspěch komentoval: „Soupis genů je historickou událostí. Kniha genů je nepostradatelná příručka a učebnice medicíny, avšak je psána jazykem, kterému ještě stále zcela nerozumíme.“

Vytvoření seznamu lidských genů je průnikem do prvního patra výškové budovy o mnoha etážích. Chce to porozumět všem těm 30 000 genů, které nás formují, zjistit, za co odpovídají, co se stane, když nebudou fungovat, jak jsou vzájemně podmíněny a čím nás svazují s ostatními živočichy. Vždyť máme jen pětkrát víc genů než bakterie, o třetinu víc než červ a dvakrát víc než moucha. 40 % genů máme společných s hlístem, 60 % s muškou octomilkou a 90 % s myší. Od svého nejbližšího zvířecího příbuzného, šimpanze, se lišíme jen 1 % genů, a přesto si pyšně myslíme, že jsme úplně jiní. Pohled do světa lidských genů nás může šokovat i tím, že mezi námi a kolegou z práce může být větší rozdíl v genech než mezi námi a černochem z nitra Afriky.

Co nás čeká? F. Collins je přesvědčen, že poznání genů zcela promění lékařství, ale cesta proměn nebude ani snadná, ani rychlá. K bezpečné genové medicíně se prý dostaneme tak v roce 2020, a teprve za třicet let se genová medicína stane běžnou a vkročí do lékařské ordinace. Pak bychom ovšem mohli – jestliže budeme chtít a pokud nám to dovolí svědomí – zasáhnout i do rozvoje člověka a podoby jeho dětí. Díky molekulární genetice by také měl v roce 2030 vzrůst průměrný věk člověka na devadesát let.

Jak si vyrobit chytré dítě

V našich kuchařkách najdete úplné chvalozpěvy na výživnou hodnotu ryb. Víme, že našemu tělu dodávají fosfor, síru, hořčík, vápník a mořské ryby navíc i jód. Krom toho rybí maso obsahuje protiinfekční vitamin A a „protikřiviční“ vitamin D.

Nyní se lékařky Cathy Williamsová a Kate Northstoneová z Univerzity v Bristolu snaží dokázat, že nám pojídání ryb slouží ještě víc. Dospěly k závěru, že maminky, které chtějí mít chytré děti, by v těhotenství měly jíst ryby. Sledovaly složení potravy u 435 těhotných žen z okolí Bristolu, zapisovaly, jak často se v jejich jídle objevují tučné ryby, jako jsou sardinky nebo makrely. O tři roky později lékařky studovaly inteligenci dětí zkoumaných žen, využívaly testy prostorového vidění, které se výtečně hodí ke zkoumání rozvoje mozku. Zdá se, že když těhotné ženy jedly aspoň jednou za čtrnáct dní tučnou rybu, byly jejich děti nesrovnatelně chytřejší než děti matek, které se ryb ani netkly.

Původce se hledá v jedné z kyselin rybího masa, která má zkratku DHA. Tato kyselina je v podezření, že přispívá rozvoji mozku. Je možné, že se účastní výstavby tkání mozku, nervů a očí a má významnou roli právě v začátcích jejich formování. Příroda ji také poskytuje mláďatům v mateřském mléce. Lékaři zvažují, zda by se kyselina DHA neměla přidávat dětem do mléka. Dodávají, že i v tomto případě platí pravidlo „všeho s mírou“. Jestliže se žena v touze porodit „Einsteina“ bude cpát rybami denně, nemusí jí to vyjít. V rybách není jen „chytrá“ kyselina, ale i dost škodlivých látek, které pocházejí ze znečištěných vod a shromažďují se právě v rybím tuku.

Pamatuji se, jaká vzácnost to byla, když nám po válce odměřovali ve škole na lžičku rybí tuk, dar Západu, a jak nám moc nechutnal. V chytrosti nám asi moc nepřidal. Když ho nebraly naše maminky...

Kdy ženy říkají ne

Don Juan by asi zaplakal nad výzkumy Karla Grammera z vídeňského Ústavu městské etologie. Závěr výzkumu vyznívá tak, že si muži dělají při svých výbojích mnohdy velice klamné naděje. Ženy jako by je v prvních minutách setkání vyzývavě lákaly, ale ve skutečnosti si to neuvědomují. Jako pokusné osoby si K. Grammer vybral 45 žen a 45 mužů ve věku do dvaceti let. Navzájem se neznali. Ukázalo se, že i v případě, kdy dívce její partner připadal naprosto neatraktivní, bez špetky sexappealu, nechovala se v prvních minutách tak, jako by o muže neměla zájem. Muž ji nezajímal, ale přesto vesele nenuceně povídala, vysílala jednoznačné sexuální výzvy a povzbuzovala mužův zájem o ni.

Proč to ženy dělají? Prý proto, že jim to poskytuje víc času k tomu, aby si zájemce pořádně ohodnotily. Vznik vztahu k muži je totiž pro ně daleko riskantnější. Jedna výjimka, jak mohl muž pohřbít dívčin zájem ihned, tu však byla, a to v případě, že muž – jak to říci uhlazeně – příliš povídal. Podle K. Grammera tedy snaha „ukecat“ není tou nejúspěšnější metodou.

Experimenty byly skutečně promyšlené, chytře zorganizované. Každé dvojici experimentátor řekl, že je za chvilku bude snímat na video, ale pak se omluvil, že má nutný telefonický hovor. Po deset minut jeho nepřítomnosti si psychologové dvojici natáčeli. Pak se vyptávali například na fyzickou atraktivnost partnera, zda by s ním šli na rande, kdyby byli pozváni. Z videozáznamu se u žen analyzovalo, jak pohazují hlavou, potahují se za vlasy, nervózně si pohrávají se svými šaty. Zaznamenávaly se signály nepříjemných pocitů z partnera. Sledovalo se, jak byla která dvojice povídavá. Chování muže se dalo velmi úspěšně předvídat z chování ženy. Po pár minutách se však už v chování žen začínaly prosazovat jejich skutečné pocity. Takže, pánové, nenechme se mýlit ošidnými prvními minutami!

Jak trestat jedlíky masa a odměňovat ty, kdo jedí pijavice a kvasinky

Zvykáme si na všelijaké daně. Už dávní správci státu byli vynalézaví. Když bylo třeba, vypsala se daň za komín, za okna, za slepice. Američtí ekologové v čele s Davidem Pimentalem z Cornellovy univerzity navrhují úplnou revoluci v daních za potraviny. Měly by být tím vyšší, čím víc by výroba dané potraviny ohrožovala životní prostředí. Tím by se měli lidé odvrátit od požívání potravy, jejíž výroba ohrožuje Zemi. Podle této představy bychom se měli finančně pěkně prohnout, kdybychom baštili vepřové, hovězí, skopové, králičí, ale i velbloudí či srnčí maso, sýry a vejce. Menšími nepřáteli přírody prý budeme, jestliže dáme přednost kuřatům, husám, kachnám a krocanům. Ještě lepší bude, když budeme mít na jídelníčku ryby nebo obojživelníky.

Uvědomělými občany Země se prý staneme tehdy, až se naší zamilovanou potravou stanou korýši, hmyz, červi, pijavice, škeble a med. Jedničku dostaneme při jídelníčku složeném z hub, kvasinek, zeleniny, ovoce, ořechů a řas.

D. Pimental upozorňuje, že k výrobě kila hovězího je nutné vynaložit 100 000 litrů vody, ale přitom stejné množství stačí k tomu, abychom sklidili sto kilo hroznů. Proto vyhlašuje válku farmám, které spotřebují mnoho vody i energie, ale dosud neplatí pokuty za to, že poškozují životní prostředí. Za takové počínání je prý nutné trestat vysokými daněmi. Maso musí být tak drahé, aby na něj člověka přešla chuť a začal chroustat lacinou zeleninu, ovoce, ořechy.

Je tomu opravdu tak, jak si to tito američtí ekologové představují? Vždyť badatelé z Centra pro energii a životní prostředí na Univerzitě v Exeteru došli k závěru, že vegetariáni jsou možná zdravější, ale jedlíci masa naopak dělají víc pro ochranu životního prostředí. Mají tedy zcela opačný pohled. Přátelštější k přírodě jsou podle Britů nejen konzumenti masa, ale i jedlíci cukroví, zmrzliny, bramborových lupínků nebo bílého chleba. Sytit se nezdravými smaženými lupínky dělá prý přírodě dobře. A taková zmrzlina – na tu je prý potřeba šestsetkrát méně energie než na šálek kávy. Jak tedy jíst přátelštěji přírodě, když ekologové jsou ve při?

Jak vymírají jazyky

Hrozíme se ztráty mnoha druhů zvířat a rostlin, nerostného bohatství, orné půdy. Většinou si ale neuvědomujeme, že se lidstvo ochuzuje také o přírodní tajemství uchovávaná v písních, bájích, umění i rukodělných výrobcích vymírajících národů.

A jak vyčíslit ztráty kultur těchto tisíců národů a nárůdků? Hovořilo se o tom také v prvních únorových dnech v keňském Nairobi na 21. schůzi Rady pro ochranu životního prostředí OSN. Vědci z Brazílie a Británie jsou přesvědčeni, že současný svět tryskem míří k zániku nespočetně mnoha národních kultur a jazyků.

Podle studie předložené v Nairobi existuje dnes na světě 5000–7000 jazyků, z nichž je 4000–5000 jazyků ohroženo a 2500 jich s největší pravděpodobností zmizí nebo ztratí vztah k reálnému světu. V optimálním případě po některých zbude slovník, mluvnice a pár bájí nebo pohádek.

Nejvíc jazyků (32 % všech, jimiž se dnes mluví) najdeme v Asii. Hodně jazyků je také v Africe (30 %) a v oblasti Tichého oceánu (19 %). V Americe je 15 % jazyků světa a v Evropě jen 3 %. Nejštědřeji byli obdarováni obyvatelé Papuy-Nové Guineje. V této zemi o rozloze o něco víc než pěti našich republik vědci napočítali 847 různých jazyků. V Indonésii existuje 655 jazyků a například v Nigérii 376 jazyků. Dokážeme si představit jazykové problémy v Indii, jejíž obyvatelé mluví 309 odlišnými řečmi? Ani Austrálie není v tomto směru příliš jednotná – mluví se tam 260 jazyky.

Toto bohatství mizí. Přes 1000 jazyků na světě je udržováno při životě 100–1000 uživateli, 500 jazyků má pouhých 1000 uživatelů. 235 jazyků už vymřelo před našima očima. Jak se na tomto pokladu v budoucnu odrazí globalizace světa? Někteří badatelé jsou přesvědčeni, že za sto let zbude z dnešních 5000–7000 jazyků asi 10 %. Kolik Karlů Havlíčků Borovských s přáním, by jejich jazyk neshnil v hrobě, soudobé lidstvo potřebuje?

Vyrobí si Japonci více laureátů Nobelových cen?

Japonci by rádi měli padesát nových laureátů Nobelových cen. Kdo by nechtěl! Ale jak na to? Především je potřeba být s rozmyslem štědřejší k vědě, dát ji ve státním rozpočtu na přednostní místo. A o to se právě teď Japonci chtějí pokusit. Japonská Rada pro vědu a techniku přijala pětiletý plán zvýšení státního rozpočtu na badatelský výzkum o plných 40 %, takže na vědu věnuje 1 % hrubého národního důchodu.

To je o hodně víc než jinde ve světě. Doposud se Japonci spoléhali především na peníze ze soukromých zdrojů, zvláště z průmyslových podniků. To by se nyní mělo změnit, sám stát bude na vědu přispívat sumou téměř o polovinu vyšší. A kromě toho by měl podněcovat rozmach firem, které se budou snažit převádět výsledky bádání státních laboratoří do praxe.

A jak je to s těmi budoucími laureáty Nobelovy ceny? To samozřejmě chápejme jako obrazně formulovaný úkol. Zatím japonští vědci získali šest Nobelových cen. Do padesáti let by chtěli mít svou vědu na takové úrovni, aby těch laureátů bylo alespoň třicet.

Ke stažení

RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Ivo Budil

Mgr. Ivo Budil (*1933-2007) vystudoval žurnalistiku na filozoficko-historické fakultě UK, v letech 1955–1974 pracoval v čs. rozhlasu, od roku 1980 do roku 1990 pracoval v redakci Vesmíru. V roce 1990 se vrátil do Čs. rozhlasu, kde připravoval zejména pořad Meteor, později pracoval v radiu Leonardo. Zemřel 24.10.2007

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné