Mozaika

Družice místo šikmé věže v Pise

Před 400 lety prý ze šikmé věže v italské Pise házel Galileo Galilei dvě různě velké dělové koule. Z hodin fyziky si možná ještě pamatujeme, že nešlo o kratochvíli, ale o práci na objevu zákona, který popisuje volný pád těles a stanoví závislost mezi časem a dráhou, již těleso urazilo. Tímto zákonem Galilei vyvrátil nesprávnou představu Aristotelových stoupenců, že rychlost tělesa při pádu závisí na jeho váze. Někteří z nás si ještě vzpomenou na Galileovo zjištění, že „dráha uražená padajícím tělesem se zvětšuje s druhou mocninou doby pádu“. Obě koule dopadají na zem ve stejné době, ačkoli mají rozdílnou hmotu.

Tento objev byl rovněž začátkem cesty k Einsteinovu objevu principu ekvivalence, jednoho ze základních předpokladů obecné teorie relativity. Princip se samozřejmě ověřoval, ovšem jen v podmínkách naší planety.

Francouz Pierre Touboul se rozhodl, že k 400. jubileu objevu experiment s koulemi zopakuje, nikoli v Pise, nýbrž – ve vesmíru. Platnost experimentu chce v roce 2004 ověřit na umělé družici Země vzdálené od nás tisíc kilometrů. Dělové koule budou nahrazeny tělesy z platiny a titanu. Kosmický prostor prý umožňuje, aby byl experiment ještě tisíckrát přesnější než dříve.

Od trpasličí myši k obří krávě

Podivný postup, nezdá se vám? (Od obří myši k obří krávě by znělo logičtěji.) Za touto ideou se vydal Jeff Settleman z Lékařské fakulty Harvardovy univerzity. Stvořil myš, která dorostla pouze dvou třetin velikosti normální myši. A co má být? řeknou si biologičtí zasvěcenci. Trpasličí myši už byly vyšlechtěny dříve. Jenže Settlemanova minimyš je drobnější proto, že je tvořena menšími buňkami – byla jí změněna bílkovina řídící velikost buněk. Myš je zmenšená se vším všudy – s očima, prsty i srdíčkem. Nejde o pouhou hru. Kdyby se podařilo ovlivňovat bílkovinu, která reguluje růst, bylo by pak možné např. přimět krávu, aby vyrostla větší a poskytovala víc mléka i masa (a nemusely by se v zemědělství používat obávané růstové hormony). Zároveň by se otevřela cesta k léčení některých nemocí, např. onemocnění, při němž jsou abnormálně zvětšeny srdeční buňky. Uvažuje se také o možnosti ovlivnit lidské buňky, které při zhoubném bujení přestanou poslouchat signály genů.

Zatím je ale s minimyškami dost trápení. Ta první se narodila s poškozeným mozkem a plícemi. Dlouhému životu se netěšila. Obdobně postiženy bývají i myši, jimž se nedostávají jiné bílkoviny, ale jak to působí, není zatím jasné.

Prastrýc starý 125 milionů let

Jak vypadal nejstarší známý předek savců (tedy vlastně i náš)? Nedávno byl v usazeninách jednoho čínského jezera nalezen tvoreček, který se zevnějškem i velikostí (jeho tělo je asi 16 cm dlouhé) trochu podobá dnešnímu plchovi. Našel se ve vrstvách, odkud pocházejí např. opeření dinosauři, a nazván byl Eomaia (pradávná matka). Zůstaly z něj zachovány i kůstky prstů a podoba kožíšku. Dlouhé prsty s drápky tomuto tvorovi umožňovaly výtečně šplhat po větvích v křovinách buše i běhat po zemi.

Objev vypovídá nejen o tom, kdy se placentální savci oddělili od vačnatců, ale také jak první savci žili. Dosud byly známy zbytky prvních předchůdců savců s placentou z doby před 110 miliony let, nejstarší savčí lebka pochází až z období před 75 miliony let. Nový nález je ale mnohem starší (datován do doby před 125 miliony let). Uchoval se díky sopečnému popelu, který tvorečka zasypal. Kostra prozrazuje, že Eomaia měl blíž k placentálním savcům než k vačnatcům, i když se jeho mláďata oproti savčím rodila asi o dost menší.

Nalezený tvor patrně není přímým předkem všech současných savců, tedy naší pramatkou, ale spíš dávným prastrýčkem nebo pratetou z doby před 125 miliony let.

Cigarety rodičů snižují IQ dětí

Miliony dětí v Americe jsou vystaveny kouři z cigaret, konstatuje Kimberly Youlton z dětské nemocnice v Ohiu. Výzkum, který toto pracoviště zorganizovalo, prokázal, že matčino nebo otcovo kouření snižuje duševní schopnosti dítěte.

Studie je založena na vyšetření více než 4000 dětí ve věku od 6 do 16 let. Z rozborů krve lékaři zjišťovali, jak vysokou mají děti hladinu jednoho z produktů odbourávání nikotinu, a zároveň testovali jejich inteligenci. Předem byli ze studie vyloučeni školáci, kteří už začali kouřit. Nezjišťovala se majetková situace ani úroveň vzdělání rodičů. Neradostný výsledek studie se tedy týká jen závislosti inteligence na pasivním kouření: Každá miliardtina gramu kotininu (látky vznikající z nikotinu) v krvi navíc znamená snížení IQ o dva body. Stačí tedy, když jeden z rodičů vykouří v blízkosti dítěte balíček cigaret denně...

Vypadá to, že inteligenci dítěte nesnižuje jen matčino kouření v těhotenství, jak se dosud soudilo. Výzkum ale musí být ještě pečlivě prověřen, aby se vyloučily vlivy dalších faktorů, které mohou rozumovou úroveň dětí poškodit.

Podléhají chytří svodům alkoholu víc než ostatní?

Chápete rychle? Zapaluje vám to? Pak si dejte pozor, abyste nezačali pít. Zjištění Briana Smithse z Montrealské univerzity může nepříjemně překvapit. Studoval se svými kolegy život potkaních samců a dospěl k závěru, že nejchytřejší potkani měli největší sklon k alkoholizmu… Zatím zachovejte klid. Objev neznamená, že se z nejchytřejších stanou mazavkové, ale může objasnit, jak by se z nich mazavkové mohli stát.

Řada vědeckých studií vypověděla, že riziko propadnout alkoholizmu je ovlivněno geneticky, otcové a dědečkové však nemusí být jedinými viníky. Alespoň na potkanech se ukázalo, že svou roli tu hraje i učení. B. Smiths sledoval šedesát samců pátrajících v bludišti po lákavém žrádle – rýži ochucené medem. Po 19 dnů měřil, jak rychle se k potravě dostanou, a pak jim na 5 dnů poskytl volný přístup k alkoholu. Nejvíc si dávali do nosu ti potkani, kteří se předtím nejlépe orientovali v bludišti.

Co platí u potkanů, nemusí platit u lidí. Přesto by stálo za úvahu zjistit, zda má lidský alkoholizmus s inteligencí nějakou souvislost.

Stromy nás nezachrání

Ohřívá se Země lidskou činností, nebo ne? Vědci proměny klimatu studují a dohadují se o nich, politici radši problém moc nevnímají. Bohužel se zdá, že skutečnost dává za pravdu pesimističtější vizi: neúnosné ohřívání zeměkoule by mohlo lidstvu pořádně „zatopit“.

Před časem se ozvaly hlasy, že to s oteplováním nebude tak zlé, protože nám pomůže sama příroda. Odborníci se téměř shodují na tom, že se celosvětová emise oxidu uhličitého vydávaná auty a průmyslem do r. 2050 zdvojnásobí. Více oxidu uhličitého by mělo znamenat, že stromy budou mít k dispozici víc „potravy“, porostou rychleji, a tedy budou opět pohlcovat víc oxidu uhličitého. Potvrzovaly to i pokusy v uzavřených sklenících. Jenže příroda podléhá proměnám teploty, vlhkosti vzduchu a srážek.

William Schlesinger z Dukeovy univerzity v Severní Karolíně vytyčil 6 parcel s dospělými stromy. Na 3 parcely vháněl vzduch, jaký by měl být na planetě v roce 2050, a na 3 kontrolní vzduch dnešního složení. Podle jeho výsledků skutečně budou mít stromy v atmosféře roku 2050 o 27 % vyšší produkci. Přesto budoucí civilizaci neochrání, protože pohltí jen 10 % plynů vypouštěných z aut a továren.

Will Steffen ze Švédské královské akademie navíc připomíná, že se musí zakalkulovat i zvýšení teploty planety, které urychlí tlení, a mikrobi se postarají o zvýšený přísun oxidu uhličitého do atmosféry. Teplejší amazonské pralesy budou nakonec víc oxidu uhličitého vydávat než poutat. Naproti tomu zazeleněné pouště mohou do ovzduší vracet vláhu, pak by deště oxid uhličitý vymývaly. Zkrátka Země je složitý ekologický systém, kterému stále ještě zcela nerozumíme.

Proč oči kosmonautů vidí tajemné záblesky

„Co jsme to vlastně zahlédli?“ ptali se sami sebe i svých kolegů kosmonauti při letu vesmírem. Kolem nich se míhaly světelné body, objevovaly se tajemné záblesky, a to i tehdy, když kosmonaut zavřel oči.

Svého času to byla jedna ze záhad kosmonautiky. Zmíněný jev spatřili jak ruští kosmonauti, tak Američané (například při letu Apolla 11 r. 1969).

Vědci pochopitelně na tajemnost úkazů nevěřili. Nakonec došli k přesvědčení, že záblesky vznikají dopadem kosmického záření na oko kosmonautů. Pochopitelně nemohli vědět, jaké částice to způsobují, proč je kosmonauti vidí a zda toto bombardování očí nemůže kosmonautům uškodit.

V letech 1995 až 1999 se deset kosmonautů na Miru zúčastnilo následujícího pokusu: Nosili helmu, na níž byl nad jedním okem připevněn detektor elementárních částic. Ten měřil elektrický náboj, hmotnost i směr přiletujících částic. Zjistilo se, že viníkem úkazu nejsou protony (jimiž je tvořeno 90 % kosmického záření), ale daleko hmotnější částice, například jádra atomů helia nebo lithia. Záblesky vznikají přímo v sítnici oka, ale jak se energie atomového jádra v oku přemění v záblesk, to vědci dosud nevědí. Tudíž ani není jasné, jestli dlouhodobé „ostřelování očí“ (například při letu na Mars) nezpůsobí kosmonautům zdravotní problémy. Letos v dubnu proto ruská dopravní loď Sojuz vezla na Mezinárodní kosmickou stanici nejen vesmírného turistu (již druhého v historii), ale i zařízení, které bude na vesmírné základně dále zkoumat vliv kosmického záření na lidský zrak. (Pozn. A. Vítka: Nejpřijímanější je hypotéza, že jde o Čerenkovovo záření vyvolané průletem relativistických částic v kosmickém záření sklivcem oka.)

Potopa nebyla způsobena vpádem Středozemního moře

Odehrála se biblická potopa před 75 000 lety, když do oblasti dnešního Černého moře vtrhlo průrvou Marmarského moře a Bosporským průlivem Středozemní moře? Jsou známé i popisy, jak asi se voda hrnula. Podle Williama Ryana z Kolumbijské univerzity musela být záplava rozsáhlých území kolem dnešního Černého moře skutečně krutá.

Mořští geologové zkoumající dno Bosporského průlivu, který spojuje vody Černého a Středozemního moře, však tvrdí, že po takovém zatopení Černého moře vodami moře Středozemního nenašli ani stopu. Ryanovy důkazy, které byly založeny na analýze usazenin i dávného života z té doby (například škeblí), neuznává Ali Aksu z Univerzity Nového Foundlandu. Skrytá delta (resp. její nánosy ukryté pod mořskou hladinou jižně od Bosporu) naopak ukazuje, že před deseti až devíti tisíciletími tekly poměrně sladké vody Černého moře do Středozemního.

Biblická potopa možná měla jiný původ. Před 12 000 lety byla hladina Černého moře zhruba o 100 metrů níže. V Evropě se oteplovalo, ledovce ustupovaly, počasí bylo vlhčí a do řek v povodí Černého moře se začaly valit povodňové vody. Brzy se moře tak naplnilo, že muselo hledat odtok, a nakonec se (dnešním Bosporem a Marmarským mořem) vrhlo do Středozemního moře. Z hypotézy by vyplývalo, že potopa sice existovala, jenže o 2000 let dříve, a nezpůsobilo ji moře, ale vodnaté řeky deštivé Evropy.

Benátky se neutopí

Příroda s námi často hraje složitou hru. Přesvědčují se o tom ti, kteří se snaží ochránit Benátky před bouřemi Jaderského moře. Jak známo, Benátčané žijí na 118 ostrovech a přes benátské kanály vede přibližně čtyři sta mostů.

Loni v prosinci se italská vláda rozhodla, že na třech kanálech, které spojují lagunu s Jaderským mořem, postaví přehrady. Celkem by mělo být zřízeno 79 propustí, které by mohly uzavřít město a nepustit do něj příval mořské vody. Stavba je připravena, mohlo by se začít, ale mnozí Italové ji zpochybňují, říkají, že by mohla město ohrozit ještě víc než přírodní živly. Při vysoké hladině by přehrady bránily odtoku splašků do moře, voda v Benátkách by zahnívala.

Miro Gacić z Národního ústavu oceánografie a experimentální geofyziky v Terstu provedl výzkum proměn hladiny zaplavované laguny mořským přívalem. Zjistil, že mořské vody může přibýt mnoho – až 550 milionů krychlových metrů v jediném dni. Dokázaly by projektované přehrady takové množství zastavit? Tvůrci návrhu počítali se zvýšením hladiny o 22 cm, současný výzkum počítá s tím, že do r. 2100 stoupne vodní hladina o 32 centimetrů.

Kupodivu ale jako by se moře chtělo umoudřit. Ve 20. století byly záplavy Benátek stále častější, od r. 1960 je osud k městu milosrdnější. Bouře přicházející ze severu Itálie zeslabují bouře ve Středozemí a Jaderské moře se vrhá na benátskou lagunu méně nebezpečně.

obrazovka dělá ženy tlustší

„Na televizní obrazovce vypadám podsaditý jako John Wayne, ale ve skutečném životě jako Callista Flockhartová,“ konstatoval britský televizní moderátor Michael Parkinson.

Televizní a skutečný život se prý liší i v tom, že kamera dělá lidi tak o čtyři kila těžší. V televizi ženy vypadají tlustší a muži robustnější. Zkušenost praktiků potvrdili výzkumníci z Liverpoolské univerzity, kteří zkoumali odlišné vnímání plochého obrazu v televizi a obrazu stereoskopického, trojrozměrného. Britská lékařská asociace nedávno varovala herečky, že ve snaze vypadat štíhle na obrazovce jsou v reálném životě vychrtlé.

Bernard Harper a Richard Latto z katedry psychologie ukazovali studentům stejné osoby na snímcích obyčejných i prostorových a zjišťovali, kde se jim zdají tlustší a kde štíhlejší. V drtivé většině lidé na stereoobrazovce vypadali o 5 % štíhlejší. U žen byl zdůrazněn poměr objemu boků a břicha, rozdíl ve vnímání velikosti krku však nebyl zjištěn žádný. Ženám dvourozměrný obraz zakulacoval čelist, mužům ji dělal mužnější.

Když tedy potkáte televizní nebo filmovou hvězdu, bude se vám zdát daleko subtilnější než ve filmu nebo na obrazovce. Nejspíš se hvězdy musí těšit na prostorovou televizi.

Znovuvzkříšené superkamiokande

Neutrino – eluzivní elementární částice, která vzrušuje a trápí teoretiky i experimentátory již od doby, kdy teoretik Wolfgang Pauli tuto částici navrhl, aby zachránil zákon zachování energie při rozpadu beta. Experimentálně se podařilo prokázat neutrino až o čtvrt století později (r. 1956), ale tím ještě starosti neskončily. Postupně se zjistilo, že ke každému z leptonů e, mí a tau existuje příslušné neutrino. Pro fyziku (a také pro astrofyziku) bylo nesmírně důležité zjistit, zda neutrina mají nenulovou hmotnost. Jedním z největších detektorů neutrin je superkamiokande, obrovský vodní detektor umístěný 1000 metrů pod povrchem země. Tvoří jej obrovský rezervoár 50 000 tun ultračisté vody a 11 200 fotonásobičů, jež mají registrovat Čerenkovovo záření vznikající ve vodě. Detektor potkala 12. listopadu 2001 tragédie obrovského rozměru: Imploze jednoho z fotonásobičů způsobila rázovou vlnu, jež postupně vyvolávala implozi dalších fotonásobičů. Celkem jich bylo zničeno asi sedm tisíc. Škody se odhadují na 20 až 30 milionů dolarů. Fyzikové se rozhodli zabránit vzniku podobné nehody v budoucnu tím, že každý z fotonásobičů opatří dodatečným akrylovým krytem (viz obr. vlevo). Ještě před koncem roku by měl být detektor připraven registrovat neutrina z laboratoře KEK.