:: ÚVOD
   :: IBT
   :: IAN 1-50
   :: IAN 50-226
   :: IAN 227-500
   :: RÁDIO
   :: PŘEKVAPENÍ
   :: BÍLÝ TRPASLÍK
   :: ASTRONOMICKÝ FESTIVAL
   :: BRNĚNSKÝ FOTOVÍKEND
   :: SOFTWARE

Mozilla Firebird - WWW BROWSER

Macromedia Flash - Vektorová grafika

Adobe Acrobat Reader - Prohlížee PDF souboru

 

301. vydání (21.12.2000 )

Foto Tony a Daphne Hallas Vážený čtenáři, vážená čtenářko,
samozřejmě nemáme vůbec žádnou představu o tom, kolikátého dnes je. Od uzavření této schránky -- což se stalo v posledních dnech roku 2000, krátce před příchodem nového tisíciletí -- mohlo uplynout jenom pár měsíců, ale také několik roků či dokonce desetiletí.
Ať tak či onak, naše akce splnila zadaný úkol. Vy jste toho pádným důkazem. Prostřednictvím této schránky -- pečlivě uzavřené a umístěné v kopuli planetária brněnské hvězdárny -- jsme se pokusili poslat vzkaz do budoucnosti: naši vizi, jak by mohl vypadat stav astronomie a kosmonautiky, dobové materiály (např. české "miléniové mince", které už zřejmě dávno neplatí), pár informací o brněnské hvězdárně, astronomické kompaktní disky (ty se za našich časů strkaly do počítačů), a několik dalších drobností.
Proč jsme to tenkrát udělali? Sami to dost dobře nevíme. Možná proto, abychom vás pobavili. Možná proto, abychom symbolickým způsobem uzavřeli dvacáté století, na jehož počátku neexistoval film, rádio, televize ani počítače, dobu, kdy se rodila kosmonautika, Sputnik poprvé zapípal na oběžné dráze a astronauti poskakovali po Měsíci. Vznikal internet a s ním i řada dalších, nečekaných věcí s nepředvídatelnými konci.
Jak asi vypadá váš svět? S válkami, bez válek? Ve Spojených státech evropských? Ohrožený globálním oteplením, novými nemocemi či rostoucím znečištěním a nedostatkem energetických zdrojů? Nevíme. Naštěstí pro nás i pro vás.

Dnešní, předvánoční vydání má poněkud nezvyklou podobu. Žádné vyfoukané novinky z astronomie a přilehlé kosmonautiky tentokráte nehledejte -- snad až na multimediální perličku. Tentokráte uveřejňujeme některé příspěvky, které se staly součástí našeho "vzkazu do budoucnosti". Plastikové krabičky na špičce brněnského velkého planetária. K pobavení znovu zveřejňujeme i dvoudílnou "Výpravu do 21. století": Záznam přednášky "Roztopme vizionářskou troubu aneb Časová láhev APO" proslovené na ostravském setkání společnosti Amatérská prohlídka oblohy 15. dubna 2000. Už po tři čtvrtě roce je totiž v mnoha částech k pousmání. Inu, nejen doma není nikdo prorokem.

 

Máte rádi Ježíška? (311 odpovědí)

  • jasně, nosí mi dárky (51%)
  • ne, pije mi krev (23%)
  • co je to Ježíška? (26%)

 

 

Fyzika při vysokých energiích v příštích 50 letech

"Každý se může zmýlit. Když cestujete ve světle Země, snadno si spletete vzdálenost." Arthur C. Clark: Měsíční prach

 Je velmi těžké předpovídat budoucí rozvoj lidského poznání v daném vědeckém oboru deset let dopředu a natož pak padesát. Na většinu dřívějších předpovědí se můžeme dívat s chápavým úsměvem. Některé předpovědi se ukáží být příliš optimistické, jako byly například výhledy rozvoje kosmonautiky, dělané před takovými třiceti lety. Naopak překotnost rozvoje některých oblastí si nedokázal představit ani ten nejodvážnější autor SCI-FI. To se například týká některých oblastí rozvoje mikroelektroniky, počítačů a komunikace. Žádné předpovědi tak nelze brát příliš vážně, ale proč bychom se o ně stále nepokoušeli?

Myslím, že i za padesát let bude mít lidská společnost chuť poznávat. Vědecké bádání bude stejnou nezbytností i radostí, jako je tomu teď. Budou sice stále existovat směry hlásající obrat od vědy a techniky, ale už z hlediska praktického udržení možnosti existence lidské společnosti, asi nemohou získat převahu. A pořád bude dost lidí, kteří se budou chtít přírody ptát a hledat odpovědi na své otázky. A těmi klíčovými je vznik a vývoj vesmíru a objektů v něm nebo hledání jednotného popisu sil, které ve vesmíru působí.

Pokusím se o krátký přehled budoucího rozvoje některých oblastí jaderné fyziky vysokých energiích. Tato oblast fyziky je po celou dobu ve velmi úzkém kontaktu s fyzikou elementárních částic a v posledních desetiletích ve stále těsnějším sepětí s kosmologií a astrofyzikou. Propojení se bude podle mého názoru stále prohlubovat, a proto budou zmiňovaná témata často spadat společně do všech těchto oblastí fyziky.

Základním cílem jaderné fyziky vysokých energií je poznání vlastností a chování jaderné hmoty za různých hustot a teplot. A to i velmi vysokých. Při této cestě využívá poznatků o elementárních částicích a jejich interakcích. Zároveň pak poskytuje (a zároveň od ní přebírá) poznatky o hmotě v nitrech objektů s vysokou hustotou (neutronové hvězdy, supernovy či další ještě exotičtější objekty) astrofyzice a kosmologii o stavu hmoty na samém počátku Velkého třesku.

Ke zkoumání extrémních stavů hmoty se využívá srážek těžkých jader urychlených na vysoké energie pomocí urychlovačů. Současné hranice jsou v oblasti 104 GeV. Tato hranice se o pár řádů dá posunout vylepšením v současnosti známých principů, což by mělo stačit na otevření světa supersymetrických částic a masové produkce kvark-gluonového plazmatu. Ovšem dosažení vyšších energií už nejspíše potřebuje "vesmírnou" techniku (jádra s energií až 1010 GeV s vyskytují v kosmickém záření) a právě v polovině 21. století se můžeme dočkat stavby prvních kosmických urychlovačů. I když urychlovač založený na principu vypařování černých mikroděr, který by nám aspoň hypoteticky mohl poskytnout energie potřebné k produkci třeba X, Y bosonů (1015 GeV), bude stále jen v úvahách, i když daleko konkrétnějších.

Druhá polovina 20. století by se dala v oblasti elementárních částic a jejich interakcí dala nazvat érou vytvoření a zároveň završení standardního modelu. Tento model, který popisuje existující hmotu pomoci šestice kvarků, šestice leptonů a teoriemi, které popisují čtyři známé interakce. Silnou zprostředkovanou osmicí gluonů pomocí kvantové chromodynamiky. Elektromagnetickou a slabou zprostředkovanou fotonem, W+, W- a Z0 bosony pomocí jednotné teorie elektroslabých interakcí. Gravitace popisovaná obecnou teorií relativity a zprostředkovaná gravitonem stojí trochu stranou. A právě graviton a poslední částice standardního modelu (Higgsův boson, způsobující hmotnost elementárních částic a tím vlastně i naší) byly zatím pozorovány pouze nepřímo. Ovšem nepřímá evidence gravitačních vln a v tomto roce dokončené experimenty v CERNU s hledáním Higgsova bosonu už nenechávají téměř žádnou skulinku. Pastičky už jsou téměř sklaplé a bylo by nesmírným překvapením, kdyby v nejbližších letech dobudované velkorozměrové interferometry na zachycování gravitačních vln a budované nové urychlovače s dostatečnou energií pro produkci Higgsova bosonu nezavršily zoologii standardního modelu po prokázání existence kvarku t v minulém roce a letos učiněném přímém pozorování tau neutrina.

Co se týká částic standardního modelu, bude začátkem příštího století využita možnost jejich masové produkce na urychlovačích ke stále přesnějšímu poznávání jejich vlastností. Pomocí odchylek od standardního modelu se bude hledat cesta k ověření teorií dalšího sjednocení interakcí. Důležitá bude snaha pozorovat všechny částice s co nejvyššími či právě naopak nejnižšími energiemi. Takže v nejbližších desetiletích bude pomocí studia oscilací neutrin získána škála jejich hmotností. Detekce těch s co nejmenší energií nám umožní získat co nejkompletnější spektrum slunečních neutrin a vyřešit trvající problémy. Jestli vůbec, tak nejdříve v polovině 21. století by mohl být nalezen proces, který by umožnil detekci reliktních neutrin. Dalším důležitým experimentálním faktem, který se však dá čekat v nejbližších letech je pozorování rozpadu protonu.

Následující půlstoletí bude érou dovršení cesty za konečnou sjednocenou teorii částic a interakcí. Nejbližší desetiletí nebudou ochuzena ani o objevy nových částic. Ať už jde o přehršel supersymetrických částic či další druhy intermediálních bosonů spojených s velkým sjednocením. Spojeným úsilím astrofyziků a částicových fyziků bude také vysvětlena nebaryonová část temná hmoty ve vesmíru.

Svatého grálu zkoumání horké a husté jaderné hmoty bylo dosaženo v posledním roce 20. století v CERNu. Jedná se o evidenci existence kvark-gluonového plazmatu, tedy jaderná hmota tak stlačená, že přejde v novou fázi složenou ze souboru volných gluonů a kvarků. V prvních desetiletích se bude velmi podrobně zkoumat tento stav hmoty na urychlovači LHC v CERNu. Pak by se mohl uskutečnit posun ještě k vyšším energiím a nalezení nového svatého grálu. Poznání chování jaderné hmoty v širokém rozmezí teplot a hustot nám umožní poznat a předvídat průběh výbuchu supernov a chování neutronových hvězd či i podivných hvězd složených kvark-gluonového plazmatu s příměsí podivných kvarků (tento nový typ hvězd by mohl být objeven). Spolu s novými astrofyzikálními pozorovánímí tak bude vysvětlen původ záblesků gama v nepředstavitelně vzdálenějším horizontu tak bude možno využít nebo alespoň čelit nebezpečí plynoucích z těchto nejenergetičtějších jevů ve vesmíru.

Poznání správné teorie sjednocení interakcí a nová kosmologická pozorování nám umožní vysvětlit baryonovou asymetrii vesmíru, tedy převahu hmoty nad antihmotou. Budou se vylepšovat metody produkce antiprotonů i antijader a antiatomů. Zároveň i způsoby jejich uchovávání. To by, ovšem v daleko delší časové škále, mohlo vést i mezihvězdném pohonu založeném na anihilaci, který se vyskytuje zatím jen ve SCI-FI.

Praktické využití není v budoucnu úplně vyloučeno ani u supertěžkých prvků v ostrůvku stability, kterého bude dosaženo v prvních desetiletích 21. století.

Některé možné praktické aplikace jaderné fyziky při vysokých energiích už byly naznačeny. Na závěr bych se zmínil o dvou, jejichž využívání je už nyní na spadnutí.

I když je v dnešní době hodně velký tlak proti jaderné energetice, tak tlak nezbytnosti povede nejen k jejímu využívání ale i rozšiřování. Kromě klasických jaderných elektráren, i když vylepšené konstrukce, budou provozovány i urychlovačem řízené transmutační elektrárny. Tato zařízení, využívající urychlovač protonů na relativistické energie, umožní spálení většiny jaderného odpadu a potřeba úložišť se zredukuje na minimum.

Na termojaderných elektrárnách je velmi dobře vidět, jak je předpověď doby technické realizace ošidná. Byť je její princip velmi jednoduchý a křišťálově průzračný, tak technické problémy způsobily, že všechny předpovědi jejich realizace se ukázaly jako přehnaně optimistické. Přesto si myslím, že za padesát let budou v provozu jejich funkční prototypy a první plně provozní zařízení budou dokončovány.

Další s aplikací relativistických částic, která se začala slibně rozvíjet, bude už asi za padesát let historií. Jedná se o likvidaci rakovinových nádorů pomocí velmi energetických těžkých iontů. Použití této metody je pouze přechodné na dobu, dokud si prevence a šetrnější metody neporadí s rakovinou jinak. Přesto by mohla tato metoda v příštích desetiletích zachránit nebo aspoň prodloužit řadu lidských životů.

Ovšem největší objevy a nejzajímavější aplikace budou ty, které dnes nedokáže předpovědět nikdo, takže doufám, že takových bude v následujícím půlstoletí co nejvíce.

Vladimír Wagner
 

Vzkaz od Jany Tiché

ředitelky Hvězdárny a planetária České Budějovice s pobočkou na Kleti

 Mám-li se podívat o padesát let dopředu, k roku 2050, podívám se nejprve o padesát let zpět, někam k roku 1950.

Mezi známými planetkami bylo tehdy jen několik těles přibližujících se k Zemi, a byla považována spíše za kuriozitu než za objekt systematických přehlídek oblohy. Astronomové měli spíše obavu, že i typických planetek hlavního pásu už je známo tolik, že nikdo nezvládne počítat jejich dráhy. Jen největší teoretické kapacity měly v hlavě prvopočátky idey nejen o dnešním Oortově mračnu, ale i Kuiperově pásu. Zdatnému počtáři trval výpočet dráhy komety (s využitím tehdejší nejmodernější mechanické počítačky) dvacet čtyři hodin.

V současnosti, jsou blízkozemní asteroidy hledány pomocí automatizovaných dalekohledů, dále zkoumány pozemskými raditeleskopy i kosmickými sondami, na příslušných webovských stránkách se denně aktualizují přepočty tisíců drah planetek. Tělesa za drahou planety Neptun můžeme díky CCD čipům pozorovat i poměrně malými dalekohledy.

Mohla bych fabulovat jaká další technická revoluce nás čeká po revoluci křemíkové. Ale jsou tu i katastrofické scénáře. Čeká nás třeba v příštích padesáti letech srážka s planetkou? Dneska odhadujeme počet blízkozemních asteroidů o průměru 1 km na tisícovku, ale 100metrových asteroidů se může pohybovat v okolí Země sto tisíc. Pravděpodobnost srážky s malým tělesem "tunguzských" rozměrů (cca 75 m) je jednou za tisíc let. To ovšem nevylučuje, že taková srážka nastane už v následujících padesáti letech. Takhle malé těleso může zničit neobydlenou tajgu v povodí Podkamenné Tunguzky, nebo velkoměsto rozměrů Washingtonu či Moskvy. A dovedeme si představit, co by znamenalo zničení hlavního města světové velmoci pro dnešní (ať chceme či nechceme) globálně svázaný svět?

Třeba už se budeme v roce 2050 umět ubránit. Třeba alespoň někteří vedoucí činitelé usoudí, že je třeba se věnovat i tak málo pravděpodobnému, leč možnému nebezpečí, jako je srážka s kosmickým tělesem, a dokáží získat prostředky na financování výzkumu blízkozemních těles a ochrany Země před nimi. V celosvětové spolupráci nově vybudovaný Spaceguard systém zaregistruje včas blížící se asteroid a ten bude bezpečně rozbit nebo odkloněn ze své dráhy. Možná o každém z nich budeme včas vědět i díky předsunutým stanicím v kosmu, na Měsíci a Marsu.

Ale možná si lidstvo dokáže samo vyrobit daleko větší problémy, než ty, které nám připraví sluneční soustava. Nejde jen o znečištění životního prostředí, zeslabenou ozónovou vrstvu či jaderných odpad. Možná jde ještě víc o "znečištění" myslí. Zatímco my si u svých počítačů, v teple, bezpečí, víceméně zdraví a najezení, sedíme u svých počítačů, Internetu či CCD, jinde se lidé vraždí nebo jsou vražděni kvůli etnické čistotě, příslušenství k jinému kmeni, náboženství…a ani nemusíme chodit pryč z Evropy. Přitom je to v podstatě směšné. Při pohledu do historie výzkumu planetek vidíme, že nejúspěšnější vizuální objevitel planetek je sice řazen do Rakouska, ale narodil se ve Slezsku, já sama mám sice poctivé české občanství, leč minimálně jednu vídeňskou babičku.

Možná, že umět odstranit, nebo spíš neustále kontrolovat tohle občasné "zatmění" mysli, je a bude stejně důležité, jako technický vývoj. Jak pro celé lidstvo, tak pro astronomy. Jak teď, tak v roce 2050. Jen si dejme ruku na srdce a řekněme si, zda jsme se vždycky na sto procent ubránili onomu červíčkovi pochybností říkajícímu "no on/ona to sice udělal/a, napsal/a, spočítal/a takhle, ale je z jiné hvězdárny, školy, skupiny tak pozor na něj/ní". Základem astronomie je sice přesnost, ale nezapomeňme být zároveň velkorysí.

 

Vzkaz od Luboše Kohoutka

objevitele jedné ze slavných komet druhé poloviny 20. století

 Netroufám si uvažovat o tom, jak bude vypadat astronomie za 50 let, co astronomové za tu dobu vyřeší. To bych považoval za příliš odvážné a nejisté.

Za jeden z nejdůležitějších cílů astronomie (z hlediska celého lidstva) pokládám výzkum postavení Země ve vesmíru. Toto postavení se radikálně změnilo v průběhu několika století, od centralistické představy a geocentrického názoru na sluneční soustavu, k správnému heliocentrickému modelu, k představě polohy Slunce v Galaxii a naší Galaxie ve vesmíru. Je to výsledek astronomie a nabídka, kterou bohužel bere v úvahu zatím jen menšina lidstva.

Vzhledem k tomuto cíli je další snažení astronomie o důkaz existence jiných slunečních soustav s planetami podobnými Zemi velmi důležité. V současné době je známo 47 planetárních disků nebo planet u hvězd. Tento počet se bude zvětšovat a astronomové se budou v budoucnu jistě snažit, planety v jiných soustavách (zejména planety podobné Zemi) studovat.

Předpokladem ovšem je, že lidstvo bude ochotno věnovat finanční prostředky pro tento účel, prostředky na stavbu stále větších dalekohledů na povrchu Země, na vyslání družic Země s dalekohledy. Takové plány jsou četné (současné systémy a projekty pro blízkou budoucnost: ALMA, CAROT, SIM, GAIA, AMBER, TPF/Darwin, MIDI). Uskuteční-li se, to záleží hlavně na tom, do jaké míry se bude muset lidstvo v budoucnosti zabývat stále se zhoršujícími ekologickými podmínkami na Zemi, do jaké míry se v roce 2050 a možná už i předtím nebude muset zabývat problémy, které se budou soustřeďovat na zachování jeho vlastní existence.

Další žití (civilizovaného) lidstva bude stěžejní problém, jehož řešení bude vyžadovat značné finanční prostředky. A doufejme, že to postačí, že už nebude pozdě -- což je stanovisko, domnívám se, ani ne tak pesimistické, jako spíše jen realistické.

 

Vzkaz od pracovníků Hvězdárny v Úpici

 Jak bude astronomie vypadat v roce 2050? Předpokládejme, že se pozemská civilizace té doby dožije, i když to není tak úplně jisté, když zvážíme, jak se někdy k přírodě a k naší mateřské planetě naprosto macešsky chováme. Rabujeme všechny možné suroviny, zplodin v ovzduší i nečistot ve vodě v důsledku našich rostoucích materiálních potřeb přibývá.

Předpokládejme ale, že civilizace v té době existovat bude. Bude to proto, že jsme se přece jen trošku poučili, takže zplodin v ovzduší i ve vodě sice bude přibývat, ale bude se tak dít mnohem pomaleji. V jiných věcech ale civilizace příliš racionálnější přístup k životu mít nebude, neboť přibude mnoho různých chorob a genetických poruch a mnoho lidí bude žít v chudobě. Astronomii proto mnohem více bude vládnut astrologie a podobné imaginární směry. Dá se říci, že astronomie bude zaostalejší sestrou astrologie.

Ve vesmíru bude mnohem více různých těles, která sice budou přinášet ještě větší množství zajímavých informací, na druhé straně se budou srážet a budou ohrožovat lidské posádky ve vesmíru.

Při pozemských pozorováních se možná zlepší citlivost různých přístrojů na pozorování v neoptickém oboru. Pozorování v optickém oboru - dalekohledy se ale naopak moc nezmění. Amatéři si stále budou vyrábět ty své malé dalekohlídky a budou soutěžit, kdo jej udělá lépe s lepším designem, možná budou dokonalejší pohony. Problém ale bude při pohledu na noční oblohu, protože ta bude přesycena vedle množství hvězd i velkým množstvím družic a jejich úlomků a bude větší světelné znečištění, takže někdy bude i problém se v tom moři různě jasných objektů, hvězd a hvězdiček orientovat. Astronomové si ale i s tímto poradí, protože astronomie jako vědecký obor i jako koníček pro mnoho romanticky zaměřených lidí, jak mladých tak i těch odrostlejších, existovat bude, protože je nesmrtelná.

 

© INSTANTNÍ ASTRONOMICKÉ NOVINY
...veškeré požívání a reprodukce se souhlasem
redakce...