Bleskový čtverák byl paterák

Je pozdní večer 25. července 2021. Nad Brnem řádí silná letní bouřka a rozvětvené blesky křižují temnou oblohu. Kdesi nad střechami cvakají spouště dvou fotoaparátů, o několik kilometrů dál tiše vrní kamera. Nic nenasvědčuje tomu, že se odehraje něco neobvyklého.

Východně od Brna toto přírodní divadlo láká oči Mojmíra Blažka z Pozořic. Průzorem mezi domy vidí kostel, nad kterým v dálce šlehají bleskové výboje. Pak se zablýskne několikrát na jednom místě. Krása, pomyslí si o blesku, který z jeho pohledu zmizel přímo vprostřed střechy pozořického kostela. Tím směrem, kde leží 8,5 kilometru vzdálená vzletová dráha letiště Brno-Tuřany.

Když asi za hodinu bouřka skončí, astronom a fotograf Pavel Gabzdyl vypíná své dva fotoaparáty, které toho večera snímaly bouřku nad jihem Brna s tuřanským letištěm (viz Vesmír 100, 518, 2021/9). Když prohlíží snímky, zaujme ho čtveřice takřka rovnoběžných světelných křivek (obr. 5B), které fotograf po prvním zhlédnutí považuje za svou chybu. Takové světelné linky vznikají, pohnete-li při dlouhé expozici neopatrně tělem fotoaparátu. Gabzdyl kontroluje světla lamp na snímku, ale ta jsou ostrá, bodová. Fotoaparát se tedy během dvacetisekundové expozice ani nehnul a blesk je skutečný. Netuší, že tentýž údiv, tehdy ještě nad černobílými skleněnými deskami, zažili fotografové 123 let před ním.

Stuhový trojblesk (A) a pětiblesk (B) vznikly tak, že tímtéž bleskovým kanálem, unášeným silným větrem, prošlo v rychlém sledu za sebou několik bleskových výbojů (viz rovněž Vesmír 100, 518, 2021/9). Snímek pořízený při bouři 25. 7. 2021 nad Brnem vznikl složením ze dvou fotografií s expozicí 20 sekund. Snímek Pavel GabzdylSnímek Pavel Gabzdyl

První fotografie

V polovině 19. století už uplynulo sto let od tragické smrti fyzika Georga Wilhelma Richmanna, která v Rusku údajně na čas zastavila výzkum blesků, a stejná doba uplynula od chvíle, kdy Prokop Diviš vztyčil první bleskosvod. Výzkum blesku se ale stále potýkal s jedním tajemstvím – jsou blesky jednorázovými výboji, anebo jich v rychlém sledu po sobě udeří více? Jak to zjistit v době, kdy největší vymožeností optického záznamu byla emulze fotocitlivé skleněné desky?

Stuhový blesk zachytil 12. srpna 1892 fotograf W. H. Jennings v prérii Severní Dakoty.Snímek W. H. Jennings, 1892, volné dílo, CC0

V roce 1873 si americký profesor fyziky na Kolumbijské univerzitě Ogden N. Rood (obr. 2) k vyřešení této otázky sestavil jednoduché zařízení [1]. Jeho základem byly dva různě velké černé disky, na které nakreslil bílý úzký proužek, připomínající paprsek na jízdním kole. Při bouřce nechal disky otáčet a světlo blesků na ně dopadat a ozařovat proužky. Nastal stroboskopický jev, k jakému dochází při snímání rychle se otáčejících kol auta nebo listů vrtule letadla – bílé proužky se zdánlivě pohybovaly jinou rychlostí (v daném případě pomaleji) než rychle rotující disky, což naznačovalo, že zdroj světla – blesk – bliká.¹⁾

O to, jestli měl O. Rood pravdu, se učenci přeli následujících téměř 30 let, přesněji do 28. července 1898. Toho večera anglikánský pastor J. Stewart-Smith pořídil z kostela panny Marie v Kansas City fotografii velmi neobvyklého blesku, složeného z několika takřka rovnoběžných výbojů. Skleněná deska zachytila bleskový kanál s takovými podrobnostmi, že bylo vyloučeno, aby optický jev vznikl neúmyslným pohybem fotoaparátu. Díky známé poloze úderu blesku do budovy a jejímu komínu vzdálenému jen 22 metrů od čočky fotoaparátu fyzikové odhadli šířku světelné stopy na 60 centimetrů. Jev dostal kvůli svému tvaru poetické jméno „stuhový blesk“.

Zprávu o tomto pozorování zveřejnil americký recenzovaný časopis Monthly Weather Review v roce 1898 [2]. To už ale vyšel snímek totožného jevu, zaznamenaný rovněž v létě 1898 amatérským fotografem W. H. Osbornem v Chardonu v americkém Ohiu (obr. 3). Další svědectví přibyla hned o rok později. Večer 10. srpna 1899 vyfotografoval stuhový blesk amatérský fotograf J. M. Justice z okna svého domu (obr. 4). Fotografickou desku ukázal svému příteli, elektrotechnikovi Arthuru E. Kennellymu, který snímek opatřil podrobným komentářem a 28. října 1899 uveřejnil v časopisu Electrical World and Engineer. V článku mimo jiné poznamenává, že zdrojem efektu by mohl být vítr, který posouvá prostředí, jímž blesk v atmosféře prochází.