:: 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

 

359. vydání (30.8.2001 )

Foto www.exploratorium.com Úpická expedice a k ní náležející provizórium je za námi. Tři týdny, které jsem spolu s ostatními kolegy strávil v podkrkonoší pro mne byly nejen balzámem na duši, ale také příležitostí pro řadu nejrůznějších experimentů a úvah. Mnohé z nich se brzo objeví i na těchto, eventuálně s IAN spřízněných stránkách. O jeden pokus bych se ale snad mohl podělit už teď.
Spolu s kolegou a dávným přítelem Davidem Fariničem jsme se jednou po půlnoci odhodlali k netradičnímu kroku. Kápli jsme si do očí roztok, jenž lékaři při vyšetření používají k rozšíření zorniček: Kolik toho asi uvidíme s větší aperturou? Bez poznámek se přitom neobešel už ani tento první krok: Seděli jsme totiž v jedné z kanceláří úpické hvězdárny, s hlavou zakloněnou a plnou slz mísících se s oním roztokem. V tom přišel do místnosti tamní pracovník Marcel Bělik. Chvíli se na nás mlčky koukal a pak suše prohlásil: Proč bych se měl divit, že kolem jedné hodiny ráno někdo sedí za mým stolem a oči má plné atropinu či jiné látky pro zvětšení zorniček... To je přece úplně normální, že?
Nuže a jak jsme dopadli? Chtěli jsme zkusit, zda v noci neuvidíme lépe. A skutečně, naše zorničky prakticky vyplnily celou duhovku, takže jsme se docela slušně přiblížili postavám z nejrůznějších hororů. Centimetrovou dírou v oku nám na citlivou sítnici proudilo výrazně více světla a my spatřili tak o půl magnitudy slabší hvězdy než obyčejný smrtelníci. Co mne však docela překvapilo -- s ohledem na řadu nedostatků tohoto lidského orgánu -- stálice byly i v tomto extrémním případě ostré.
Každá mince má ovšem dvě strany. První nevýhoda této "úpravy", kterou nemohu nikomu v žádném případě doporučit, dokonce před ní musím výslovně varovat(!), se objevila ještě v noci. Nedokázali jsme zaostřit na vzdálenost menší než jeden metr. Zatímco v prostoru jsme se mohli docela slušně pohybovat, dokonce bych řekl, že mnohem snadněji než ostatní pozorovatelé, písmena v knížce, hvězdy v atlase se rozmazaly v nezřetelné fleky.
Mnohem horší to však bylo druhý den. Slunce se vyhouplo nad obzor, zaplavilo oslnivým jasem celou planetu. Naše zorničky, proti původní konstrukci chytré přírody, se však odmítnuly stáhnout. Oslnivá zář byla natolik nepříjemná, že jsme se mohli pohybovat jenom v šeru. Pod širým nebem jsme museli oči chránit tmavými slunečními brýlemi... Tak moc to bolelo.
Naštěstí chemická látka, přesně podle informací v přibaleném letáčku, do 24 hodin vyprchala a my svět opět spatřili v plné kráse. Sice už nevypadáme jako drákulové, sice už nevidíme v noci tak skvěle, nemusíme se však ukrývat před naši denní hvězdou -- s bolestí a slzami v očích.

Jiří Dušek

 

Myslíte si, že Česká republika potřebuje zákon "o světelném znečištění"? (351 odpovědí)

  • ano (83%)
  • ne (9%)
  • je mi to fuk (7%)

 

 

Cosi fan tutte

Závod o objev první exoplanety (tedy planetárního tělesa, obíhajícího kolem jiné hvězdy než je Slunce) byl rozhodnut již před více než pěti lety. Zdálo by se tedy, že to nejdramatičtější už máme za sebou. Omyl! Jak přibývají objevy nových exoplanet, množí se samozřejmě i zajímavé případy, které stojí za bližší seznámení.

 Jedním z nich je bezesporu případ exoplanety (či přesněji dvou exoplanet) u hvězdy 47 Ursae Majoris (47 UMa). Astronomové z kalifornské university v Berkeley, vedení známými "lovci exoplanet" Geoffreyem Marcym a Paulem Butlerem, nedávno ohlásili podrobnosti: obě exoplanety se pohybují po téměř kruhových drahách, a kdyby to byla naše sluneční soustava, nalézaly by se sice vně dráhy Marsu, ale ještě uvnitř Jupiterovy.

Vnitřní exoplaneta je hmotnější (má nejméně 2,5 hmotnosti našeho Jupiteru) a je známa již od roku 1996. Vzdálenější exoplaneta je méně hmotná -- má asi 3/4 hmotnosti Jupiteru, a byla objevena nedávno. Poměr hmotností těchto těles činí 3,3; je pozoruhodnou shodou okolností, že i poměr hmotností Jupiteru a Saturnu dosahuje 3,3!

Hvězda 47 UMa je od nás vzdálena asi 51 světelných let. Je to nažloutlá hvězda velice podobná Slunci, asi sedm miliard let stará. Z jejího zářivého výkonu můžeme odvodit, že tzv. obyvatelná zóna (tj. prostor kolem hvězdy, kde by na tělesech podobných Zemi mohly dlouhodobě existovat příznivé podmínky pro život) leží uvnitř dráhy hmotnější exoplanety. Tam žádná obří exoplaneta není, mohla by tam však být tělesa menší -- zemského typu. Toto je však zatím čirá spekulace, protože pozorovací technika neumožňuje zaznamenat přítomnost tak málo hmotných těles.

Čím je pro nás soustava 47 UMA tak zajímavá? Tím, že se ze všech dosud známých případů nejvíce podobá naší sluneční soustavě. Nyní je známo asi 70 exoplanet. V drtivé většině případů to jsou docela exotické případy: planety se pohybují po výstředných či navzájem všelijak skloněných drahách, nebo je nalézáme těsně u centrální hvězdy. Toto je však soustava dvou planet, které obíhají po takřka kruhových drahách prakticky v téže rovině. Vyjádřeno v číslech: vnitřní hmotnější planeta je vzdálena od hvězdy 47 UMa 2,09 astronomické jednotky (AU) a obíhá s periodou 2,99 roku, vnější méně hmotná je pak 3,73 AU daleko a oběžná doba činí 7,1 roku (pro srovnání: Mars je od Slunce 1,5 AU daleko, Jupiter 5,2 AU).

Hvězda 47 UMa je na seznamu objektů, kolem nichž hledá Marcyho a Butlerova skupina exoplanety, již od roku 1987. Data sbíraná o této hvězdě po více než 13 let nakonec vedla k úspěchu -- američtí astronomové objevili kolem ní "sesterskou" sluneční soustavu. Ano, v tomto případě předsudek, že i cizí planetární soustavy budou vypadat jako naše, se docela vyplatil (Mozart zajisté odpustí, ale teď už víte, proč jsem si vypůjčil jako titulek Cosi fan tutte -- Takové jsou všechny).

Nicméně hořkou příchuť pro Marcyho a Butlera tento poznatek určitě má: tito dva, jak známo, prohráli "závod o objev první exoplanety", obíhající kolem hvězdy podobné Slunci, jen proto, že u hvězdy 51 Peg pořizovali její spektrum (z něhož se pak odvozuje přítomnost exoplanet) jednou za několik měsíců. Je-li doba oběhu exoplanety řádově roky, mělo by to stačit. U hvězdy 51 Peg však obíhá exoplaneta hmotnosti asi poloviny Jupiteru jednou za 4,2 dne (!), takže je jasné, že tato perioda jim nutně musela proklouznout mezi prsty. Tento předsudek ale neměli švýcarští astronomové Michel Mayor s Didierem Quelozem, spektra pořizovali s mnohem větší četností -- a prestižní objev je neminul.

Zdeněk Pokorný
 

Podrobnější pohled za dráhu Neptunu

aneb transneptunické těleso 2001 KX76 opět na scéně. Začátkem letošního července oznámili američtí astronomové sdružení v Deep Ecliptic Survey objev dalšího obřího tělesa 2001 KX76 za drahou Neptunu. A jelikož nám úvodní pozorování zdaleka neřekla vše, byly s nadějí očekávány další údaje. Zde jsou.

 Na základě publikovaného předběžného výpočtu dráhy byla pro těleso 2001 KX76 nalezena předobjevová pozorování na archívních snímcích z let 1982 až 2000, původně pořízených pro jiné výzkumné programy na australské observatoři Siding Springs, na Mt. Haleakala na Havajských ostrovech a Evropské jižní observatoři (ESO) v Chile. Archívní snímky byly vyhledány v rámci spolupráce německých, finských a švédských astronomů, pokud šlo o snímky z ESO tak v rámci projektu Astrovirtel.

Pod tímto názvem se skrývá "astronomický virtuální dalekohled" čili systém umožňující pomocí speciálního software vyhledávat v archivech astronomických snímků podklady pro nové výzkumy. Astrovirtel je společným projektem Evropské jižní observatoře ESO a Evropské kosmické agentury ESA.

Astronomické archívy jsou totiž virtuálním zlatým dolem poznatků stejně důležitých jako ty získané z nových pozorování. Využívají se na mnoha astronomických pracovištích po celém světě třeba pro vyhledávání předobjevových snímků blízkozemních asteroidů, supernov nebo optických protějšků záblesků gama. Astrovirtel je však prototypem nové komplexnější éry této virtuální astronomie.

Přesná dráha tělesa 2001 KX76, spočtená jak z letošních pozorování (od objevu na chilské observatoři Cerro Tololo až po astrometrická měření pořízená na Observatoři Kleť), tak z pozorování archívních ukázala, že se jedná o tzv. Plutino, tedy těleso obíhající kolem Slunce po dráze podobné Plutu v rezonanci 2:3 s Neptunem. Z takto spočtené dráhy lze určit vzdálenost od Slunce, která je nyní 6,5 miliardy kilometrů.

S využitím známé jasnosti tělesa a odhadnutého albeda čili odraznosti povrchu pak můžeme vypočítat průměr tělesa. Při předpokládaném albedu 7 procent, tedy stejném, jako má známé transneptunické těleso (20000) Varuna, by 2001 KX76 dosahovalo průměru 1200 kilometrů, při předpokládaných pouhých 4 procentech odraznosti typických pro ledová kometární jádra by byl průměr 2001 KX76 dokonce 1400 kilometrů.

S těmito rozměny by 2001 KX76 zaujalo místo největší doposud známé planetky, větší než největší planetka hlavního pásu Ceres mezi drahami Marsu a Jupiteru a zároveň největší z více než čtyř set dosud známých transneptunických těles.

Pořád však jde jen o hypotézu. Na spolehlivé určení průměru tělesa a k tomu potřebné odraznosti povrchu si ovšem musíme počkat na určení spektra tělesa 2001 KX76, případně alespoň na jeho kolorimetrii. Možná se pak naše dosavadní úvahy o rozměrech tělesa opět změní. Například albedo Charonu, měsíce Pluta, dosahuje 38 procent a s takovou odrazností povrchu by bylo nově objevené 2001 KX76 daleko menší než očekáváme.

Jana Tichá
Zdroj: Press-release a další
 

Pod svícnem je tma

V záplavě světelného znečištění se koupe nejen prakticky celá Evropa a ale také většina Spojených států. Nový celosvětový atlas jasu pozemské oblohy nám tak vzkazuje: Začněte se už konečně prát za temnou oblohu!

 Nastala doba, kdy se většina politiků snaží dohodnout na zásadních úsporách neobnovitelných zdrojů energie. Studie italských a amerických odborníků přitom přiložila další polínko do ohně: Světelné znečištění způsobené světlem zbůhdarma rozptylovaným "tam někam na horu" otravuje dvě třetiny světové populace! V takových Spojených státech dokonce slabé hvězdy a jemnou Mléčnou dráhu ubírá 99 procentům všech obyvatel! Dvě třetiny Američanů a zhruba polovina všech Evropanů je tak zcela ochuzena o výhled do vzdálených částí vesmíru a trvale žije nanejvýš v šeru, bez jakéhokoli kontaktu se sametově temnou oblohou...

"Jde o všechno světlo, které lidé posílají jinam, než je opravdu potřeba," popsal nám na naši žádost "světelné znečištění" doktor Jan Hollan z brněnské hvězdárny, který v současnosti spolu s řadou dalších kolegů připravuje doplněk k chystanému zákonu o ochraně ovzduší. "Přirovnal bych to ke znečištění máslem: na chlebu či v pomazánce je máslo na svém místě, na stole, na šatech, na zemi už ne. Světlo, které z lampy místo na zem svítí rovnou lidem do očí, je příkladem znečištění zvlášť škodícího -- jeho vinou je na zem vidět dost špatně, krajní případ takové situace známe (většinou naštěstí zprostředkovaně) z výslechů, kdy policisté míří vyslýchanému světlem do tváře. Světlo, které padá za plot do zahrady nebo míří jen do vzduchu, špiní noční životní prostředí. Je to podobné, jako by někdo při koncertě v zákulisí řezal něco cirkulárkou. Ne, že bychom přitom vůbec nevěděli, co hrají, ale zážitek z hudby byl asi trochu omezený..."

K sestavení ponuře světlé analýzy posloužily Pierantoniu Cinzanu z Padovské univerzity noční záběry z amerických vojenských meteorologických satelitů DMSP z let 1996 a 1997. Ty spolu s kolegy okalibrovali pomocí záběrů z pozemských dalekohledů, navíc vzali v úvahu i vliv aerosolů a také šíření světla s ohledem na místní topografii. Výsledky nakonec publikovali prostřednictvím renomovaného časopisu Monthly Notices. V plné verzi jsou však k dispozici i na Internetu.

O komentář jsme opět požádali Jana Hollana: "Já znám už starší Pierantoniovy práce, takže jsem si jistý, že atlas je velmi dokonalý. Má jen tu vadu, že zachycuje skutečnost před pár lety, dnes je to už zase o něco horší." To ostatně potvrzují i sami autoři. Na některých místech, především pak na východním pobřeží Severní Ameriky, západní a centrální Evropě, Japonsku a Koreji se nikdy nesetmí více jak za tzv. nautického soumraku, kdy se Slunce pohybuje nanejvýš 12 stupňů pod obzorem.

"Jas nočního nebe daleko od městských a venkovských světel je v atlase odhadnut poněkud méně přesně, protože podíl světla, které jde z lamp jen velmi málo šikmo vzhůru, je dost nejistý. Jisté zato je, že kdyby tohoto světla nebylo (tedy lampy by svítily jen dolů), obloha by v těchto čistších místech hodně potemněla. Ukazuje se, že mezi městy v USA, která používají kvalitní svítidla, tomu tak skutečně je," pokračoval dál Jan Hollan.

"Publikování atlasu má ve světě nesmírný ohlas. Věřím, že to přispěje k tomu, aby za patnáct let situace, aspoň v bohatých zemích, nebyla horší, ale naopak mnohem lepší. Bude to ve prospěch všech, až na ty, kteří potřebují uplatnit přebytky elektřiny..." Doufejme, že i u nás.

Jiří Dušek
 

Invaze z Aldebaranu

Třináct roků starý fejeton, který neztratil nic na aktuálnosti.

Možná jde o profesionální deformaci, ale odjakživa mne přímo lákají jevy na první pohled nepochopitelné. Setkám-li se s něčím takovým, snažím se vytvořit cosi, čemu se v metodologických příručkách říká pracovní hypotéza. Ta slouží -- jak známo -- k tomu, aby byla v průběhu zevrubnějšího bádání usilovnou prací autora opět vyvrácena: z popela spálených se nevyhnutelně rodí pracovní hypotézy druhé generace, čímž povstává klasický dialektický řetězec upálení a zmrtvýchvstání, na jehož konci posléze nacházíme pracovní hypotézu [N + 1]. generace. K mým největším výkonům v tomto oboru patří pracovní domněnka, ke které jsem před lety hbitě dospěl při pohledu na zcela neobvykle skloněný srpek Měsíce v pozdních večerních hodinách jedné napůl zatažené letní noci. Vrátil jsem se den předtím od slunného Jadranu a usoudil, že v tamější zeměpisné šířce jsem si zvykl na určitý sklon měsíčního srpku, a tak mi ten domácí pohled nyní připadá neobvyklý. Takto uklidněn bezvadně racionálním vysvětlením jsem usnul zdravým spánkem bez sedativ, abych se ráno z rozhovoru s uklízečkou dozvěděl, že ten večer jsem mimoděk pozoroval částečné zatmění Měsíce [jenž byl přirozeně v té chvíli v úplňku].

Ostatně se tímto snažením nalézám ve více než exkluzivní společnosti. O akademiku Landauovi se vypráví, že když se jen doslechl o výsledku nějakého nového experimentu z oboru fyziky nízkých teplot, téměř okamžitě byl s to načrtnout teorii jevu. Když se posléze ukázalo, že v pokusu byla skrytá vada a efekt neexistuje, dokázal vzápětí s nemenší přesvědčivostí vysvětlit opak. Podobně když se počátkem šedesátých let přední sovětský kosmolog akademik Jakov Zeldovič dozvěděl, že američtí radiotechnici nenaměřili hledané rádiové záření kosmického pozadí, vytvořil ihned ucelenou teorii studeného velkého třesku vesmíru. Vzápětí se však ukázalo, že došlo k nedorozumění vinou odchylné odborné hantýrky inženýrů a astrofyziků, a ostatně v roce 1965 bylo tzv.reliktní záření [pozůstatek raného stavu vývoje vesmíru] objeveno. Téměř okamžitě vypracoval akademik Zeldovič domněnku žhavého velkého třesku, která se od té doby považuje za kanonickou. Uvádím tyto příklady, přestože si uvědomuji, že mi čtenáři mohou právem vyčítat neskromnost, chci-li se takto měřit s předními světovými esy. Mám však k tomu znamenitý důvod. Nabyl jsem přesvědčení, že jsem na stopě objevu, jehož důsledky jsou pro lidstvo ještě závažnější než kapalné hélium nebo žhavý velký třesk.

Jak už to s velkými objevy bývá, všechno to započalo zcela nevinně a zdánlivě odtažitě. Ač řidič nevalných kvalit, podařilo se mi dosud najezdit bez velkých třesků po tuzemských silnicích takové tři čtvrtiny vzdálenosti mezi Zemí a Měsícem. Nemalou část jízd jsem vykonal za "snížené viditelnosti", kdy jest účastníkům silničního provozu osvětlovati své vehikly patřičnými světly, jak požaduje příslušná vyhláška. Tak jako každého i mne přiměřeně zlobí, když na mne ostatní řidiči svítí neseřízenými anebo dálkovými reflektory, ale pozvolna jsem si začal uvědomovat, že vyhláška postihuje jen část světelného zla.

Mnozí z vás už zajisté někdy řídili své vozidlo na dálnici D1 ve směru ku Praze. Pokud to bylo v noci a blížili jste se k motelu Club u Průhonic, nemohlo vás neudeřit do očí ostré světlo výbojkové svítilny na parkovišti před motelem. Toto superintenzívní světlo je tam zajisté instalováno proto, aby i šeroslepí řidiči na parkovišti mohli v temné bezměsíční noci v klidu studovat plán průjezdu jednosměrnými uličkami Starého Města [to je ovšem již má pracovní hypotéza 0. generace], leč kromě toho perfektně oslňuje řidiče sjíždějící klesající dálnicí směrem ke stověžaté metropoli. Po tomto světelném šoku už jen pobaveně zaregistrujete podstatně slabší nekrytou výbojku na střeše přilehlého benzínového čerpadla a blížíte se unaveni úměrně délce té noci zdolané trasy k velkoměstu, jež vám přátelsky otevírá svou světelnou náruč -- od 3. kilometru dálnice na vás teple jukají žluté korálky sodíkových výbojek. Ony totiž vskutku jukají -- sem tam některá zhasne právě ve chvíli, kdy vjíždíte do jejího světelného kužele, a jiná se rozsvítí opět v tom nejkritičtějším okamžiku. Přiznávám, že jsem v počátcích výzkumu dokonce dospěl k domněnce I. generace, že výbojkám je předřazeno čidlo přijíždějících automobilů; zhasínání má řidiče vyburcovat z počínajícího mikrospánku a zapínání jen na dobu průjezdu vozu zase šetří tolik nedostatkovou elektrickou energii [tuším, že příkon jedné výbojky je 400 W]. Tato domněnka shořela toho večera, kdy jsem pod sodíkovou lucernou téměř hodinu studoval jízdní řád neřádně vynechávajících městských autobusů a poznal, že ke zhášení a opětnému rozžíhání výbojky dochází i tehdy, když kolem nejede nic [a já v pozoru se na zastávce ani nehnu]. Od té doby jsem začal být světelnými výzkumy přímo posedlý. Zatímco v městských ulicích výbojky svými podivnými zhášecími cykly kladou fyziologicky neřešitelné nároky na akomodaci řidičova zraku, křižovatky nebývají zhusta osvětleny vůbec. Tu jsem si ihned formuloval domněnku II. generace: jsou to rizikové prostory, a je-li na nich tma, budou se jim řidiči ze strachu co nejvíce vyhýbat, respektive se v nich co nejméně zdržovat.

Dále už následovala rutinní práce, pro laika nezajímavá, leč pro úspěch badatelského výzkumu rozhodující. Začal jsem s analýzou závislosti zmíněných úkazů na prostoru a čase. Nekryté extrémně intenzivní výbojky na parkovištích, továrenských dvorech, nádražích, atd., oslňující řidiče na přilehlých komunikacích, se vyskytují na celém území republiky. Totéž platí o náhle zhášejících a rozžínajících se sodíkových svítilnách. Kombinaci obou úkazů jsem nalezl na dálničním mostě v Berouně, kde do úrovně řidičova pohledu vtipně zasahují sodíkové [a samozřejmě blikající] výbojky z níže položené městské komunikace.

Také význam proměnnosti osvětlení v závislosti na denní či noční době přinesl nečekané poznatky. Část sodíkových výbojek svítí i za pěkných slunečných dnů -- ačkoliv daleko široko není vidět opraváře, kteří by případně nesvítící či blikající výbojky mínili vyměnit -- v témže úseku třeba i několik dnů po sobě. Jiné dlouhé tahy nesvítí ani v temné noci a důmyslně se střídají s pásy světlem hýřícími. Projíždím týmiž částmi jednoho pražského silničního okruhu skoro denně v tutéž dobu a dosud se mi nepodařilo uhodnout kód, podle kterého bude daný večer příslušný úsek zapnut či vypnut.

Pozor, právě teď jsem napsal to klíčové slovo, jež mne uvedlo na stopu -- jak nepochybuji -- epochálního objevu. Já totiž ten kód nemohu rozluštit, poněvadž není dílem podobně uvažujících -- tedy ve své podstatě lidských -- bytostí! Nejsou-li těmi ovládači bytosti lidské, nelze nevyslovit pracovní hypotézu III. generace: venkovní osvětlení rozmísťují a ovládají mimozemšťani!

Pokud jde o úmysly mimozemšťanů, nedělám si díky četbě početných sci-fi krváků [Invaze z Aldebaranu, Hvězdné války, atd.] žádné iluze. Ty potvůrky to s námi nemyslí nijak dobře a chystají se nás v kosmické hodině H zotročit, sníst, vysídlit, zdegenerovat, geneticky zmanipulovat a dočista zkybernetit. Jak je známo z odborných rekonstrukcí [Blízká setkání třetího druhu], pohybují se kosmičtí pišišvoři v létajících talířích, jež obratně kličkují mezi nádražími, továrními dvory a parkovišti [proto ty nekryté výbojky, aby byly patrné z nízko létajících mimozemských plavidel] a před přistáním se orientují pomocí šňůr sodíkových výbojek podél našich silnic. Hrubý výpočet ukazuje, že mocnými mimozemskými teleskopy je 400 W sodíková výbojka patrná již ze vzdálenosti 0,7 světelného roku, což je právě brzdná dráha hvězdoletu pohybujícího se rychlostí 90 % rychlosti světla. V tu chvíli lze pracovní hypotézu doplnit výrokem třiapůlté generace: sestavy tu svítících, tu zhaslých výbojek pouličního osvětlení představují kódové zprávy ve dvojkové soustavě [každá výbojka se nalézá právě v jednom ze dvou možných stavů]: prostě oni o nás vědí v každém okamžiku vše!

Jen tak pro klid svědomí a definitivní verifikaci svého převratného objevu jsem se rozhodl pro kontrolní studie v přilehlých průmyslově vyspělých zemích. Pravda, nemohl jsem tomuto výzkumu věnovat všechny víkendy, takže jsem zčásti spolehl na výpovědi hodnověrných svědků. Přátelé, když jsem shrnul všechny poznatky své i pozorovaných světoběžníků, ustrnul jsem: nikde jinde ve světě nebyly pozorované světelné úkazy zjištěny -- je to naše domácí specialita. Takto klopotnou cestou, jež sluší každému nezištnému opravdovému bádání, jsem dospěl k závěrečné formulaci pracovní hypotézy IV. generace: zlověstná invaze z Aldebaranu hrozí právě jen Československu! Naštěstí jsme zeleným pidimužíkům nahlédli včas do karet a odvrácení pohromy můžeme pokojně přenechat kompetentním veřejným osvětlovačům.

Jiří Grygar
Zdroj: T -- Technický magazín č. 7, 1988
 

Kvark-gluonové plazma aneb Malý třesk

Právě na konci druhého tisíciletí, v roce 2000, byla objevena nová forma hmoty: kvark-gluonové plazma. Za teplot stotisíckrát vyšších než v centru Slunce a hustot dvacetkrát vyšších než v atomovém jádře se v laboratoři CERN pravděpodobně podařilo na krátký okamžik roztavit samotné částice atomového jádra -- protony a neutrony. Lidstvo se tak poprvé přiblížilo k unikátním podmínkám, které panovaly na samém počátku Vesmíru. Pojďme nyní společně sledovat tento prazvláštní příběh ...

 Kvarkový model
Asi každý již někde slyšel, že atomové jádro se skládá z neutronů a protonů. A určitě jste zaslechli slovo mezon (částice s hmotností "mezi" elektronem a protonem). Již v šedesátých letech se začalo uvažovat o tom, že tyto částice nejsou opravdové elementární částice, ale že jsou složeny z menších, snad skutečně elementárních částic. První model tohoto typu navrhli nezávisle na sobě v roce 1964 Murray Gell-Mann a George Zweig. Ony částice, ze kterých má být tvořena hmota nazval Gell-Mann kvarky. Toto podivné slovo nalezl v románu "Finnegans Wake" od Jamese Joyce. Hlavnímu hrdinovi se zdá sen, ve kterém racci letící za plující lodí křičí "Tři kvarky pro doktora Marka". V celém románu se toto slovo již nikde jinde nevyskytuje.

Sám Gell-Mann navrhl existenci prvních čtyř kvarků, později byly do teorie doplněny další dva. Hovoříme o tzv. třech generacích kvarků. Z první generace (kvarky d a u) jsou tvořeny běžné částice kolem nás, například neutron a proton. Druhá generace (kvarky s a c) se vyskytuje zřídka, tyto kvarky najdeme jen ve vysoce energetických procesech, například při srážkách kosmického záření s částicemi horních vrstev atmosféry.

Poslední generaci (kvarky b a t) umíme vytvořit jen uměle na velkých urychlovačích. Všechny tři generace kvarků se ale ve Vesmíru vyskytovaly krátce po jeho vzniku a spoluutvářely jeho budoucí vlastnosti.

kvark
název
náboj
hmotnost
rok objevu
d
down
-1/3
7 MeV
1969
u
up
+ 2/3
5 MeV
1969
s
strange
- 1/3
150 MeV
1969
c
charm
+ 2/3
1,4 GeV
1974
b
beauty
- 1/3
4,3 GeV
1976
t
truth
+ 2/3
176 GeV
1995

 Názvy kvarků znamenají: d -- down (dolů), u -- up (nahoru), s -- strange (podivný), c -- charm (půvabný), b -- beauty (krásný) a t -- truth (pravdivý). Někdy se poslední dva kvarky nazývají bottom a top (dolní a horní). Všechny kvarky mají spin (vlastní točivost) rovný jedné polovině. Částice tvořené z kvarků se nazývají hadrony a dělí se do dvou velkých skupin: mezonů, ve kterých jsou kvarky složeny po dvojicích (kvark a antikvark) a baryonů složených ze tří kvarků různých barev.

Asi deset mikrosekund po vzniku Vesmíru se volné kvarky pospojovaly do dvojic a trojic a vytvořily tak mezony a baryony. Tomuto procesu říkáme hadronizace hmoty.

V připojených tabulkách jsou nejznámější mezony a baryony složené z první generace kvarků (d, u). U mezonů se spin kvarků může složit souhlasně na hodnotu 1 nebo nesouhlasně na hodnotu 0. U baryonů složených ze tří kvarků může být výsledný spin buď 1/2 (jeden kvark má opačný spin) nebo 3/2 (všechny kvarky mají souhlasný spin).

mezony 1. generace
částice
stavba
název
spin
p-
dd'
pion
0
p0
dd'+uu'
pion
0
p+
ud'
pion
0
r-
du'
róon
1
r0
dd'+uu'
róon
1
r+
ud'
róon
1

Baryony 1. generace

částice

stavba

název

spin

n

ddu

neutron

1/2

p

uud

proton

1/2

D-

ddd

delta baryon

3/2

D0

ddu

delta baryon

3/2

D+

duu

delta baryon

3/2

D++

uuu

delta baryon

3/2

Samozřejmě známe i částice obsahující jiné kvarky než kvarky první generace. Například mezony obsahující podivný kvark s nazýváme K částice (kaony) a ty sehrály důležitou roli při poznávání levopravé symetrie.

Baryony obsahující podivný s kvark nazýváme hyperony L = uds, W- = sss, X hyperony, S hyperony) a nacházíme je často v produktech srážek kosmického záření s atmosférou.

V počátečních fázích Vesmíru byly tyto částice velmi hojné. Uměle je možné vyrobit i různé exotické částice obsahující kvarky c, b a t, jmenujme alespoň charmonium neboli částici J/y (vázaný stav cc') a ypsilonium (vázaný stav bb'). Při hledání kvark-gluonového plazmatu sehrály významnou roli kaony, hyperon W- a částice J/y.

Ještě nesmíme zapomenout na jednu důležitou vlastnost kvarků -- barvu. Kvarky mají poločíselný spin a proto by podle Pauliho vylučovacího principu neměly existovat dva ve stejném kvantovém stavu. Přesto se v některých částicích nacházejí dokonce tři stejné kvarky naráz (například D++částice je tvořena třemi kvarky u).

Kvarky se v těchto částicích od sebe musí nějak lišit a proto existují ve třech různých variantách. Tuto vlastnost fyzikové nazvali barvou. Představujeme si, že každý kvark existuje ve třech různých barevných provedeních. Kvarky vytvářejí bezbarvé částice: buď mezony (kvark a antikvark téže barvy, barva a antibarva se vyruší) nebo baryony (tři kvarky různých barev, které se složí na bílou). Tato "barva" však nemá se skutečnou barvou nic společného. Fyzikové barvu zavedli jen pro názornost (jak by bylo nehezké, kdybychom říkali: kvark v provedení 1, kvark v provedení 2, atd.).

 Objevy kvarků
Gell-Mann na základě svého modelu předpověděl existenci částice W- složené ze tří podivných kvarků. Tato částice byla nalezena ještě v roce 1964, kdy byl model předložen. V roce 1969 bylo v rozptylových experimentech na urychlovači SLAC ve Stanfordu potvrzeno, že neutron a proton se skládají ze tří kvarků. V tomto roce získal Murray Gell-Mann Nobelovu cenu za fyziku za příspěvek ke klasifikaci elementárních částic.

V roce 1974 bylo objeveno charmonium, vázaný stav kvarku c a antikvarku . Částice byla po usilovném boji objevena na dvou pracovištích současně: na protonovém urychlovači v Brookhavenu, ve skupině vedené profesorem Tingem (částici nazvali J) a na kolideru SPEAR ve Stanfordu, ve skupině vedené prof. Richterem (částici nazvali y).

Objevu předcházel "lítý boj" obou skupin o prvenství. Dnes se toto slavné období dějin fyziky úsměvně nazývá "J/y revoluce" a charmoniu se říká částice J/y. V roce 1976 bylo objeveno ypsilonium, vázaný stav kvarku b a antikvarku b'. Poslední t kvark byl nalezen v roce 1995 v laboratoři Fermilab.

Silná interakce a barva
Co drží kvarky pohromadě tak, aby tvořily částici jako je neutron či proton? Je to silná interakce způsobovaná gluony. Slovo "glue" znamená v angličtině lepit nebo lepidlo. Gluony slepují kvarky k sobě dohromady a nedovolí jim uniknout. Je to ale velmi zvláštní lepidlo. Na velmi malých vzdálenostech lepí velmi slabě, kvarky se chovají skoro jako volné částice. Ale běda, vzdálí-li se na vzdálenost větší než 10-15 m. Tehdy začne gluonové lepidlo působit velmi intenzivně a nedovolí kvarkům vzdálit se z jejich vězení. Proto se po dlouhá léta nepodařilo získat volný kvark. Vždy jsou po dvojicích nebo po trojicích uvězněny v mezonu nebo v baryonu. Na volné kvarky je totiž třeba jít oklikou.

Dodáme-li látce velkou energii, stlačíme ji natolik, že průměrné vzdálenosti mezi kvarky budou menší než 10-15 m. Gluonové lepidlo přestane účinkovat a získáme tak kvark-gluonové plazma složené z volných kvarků a gluonů. Právě takové podmínky panovaly ve Vesmíru prvních 10 mikrosekund po Velkém třesku a v roce 2000 se je podařilo na malou chvíli napodobit v laboratoři CERN. Těmto experimentům se začalo symbolicky říkat Malý třesk.

Podivné vlastnosti gluonového lepidla jsou způsobeny tím, že samy gluony jsou barevné (přesně bychom měli říci, že mají stejný kvantový náboj jako kvarky, tzv. barevný náboj). Každý kvark má kolem sebe velký houf gluonů. Gluonový kožich, do kterého je kvark obléknut, je dokonce mnohem hmotnější než kvark sám. Čím blíže bychom pronikli ke kvarku, tím by jeho barva slábla. Říkáme, že gluony v okolí kvarku způsobují "antistínění" jeho náboje. Velikost barevného náboje ale určuje kvalitu interakce dvou kvarků a proto dva velmi blízké kvarky téměř neinteragují. Za všechno mohou gluonové kožichy!

U elektromagnetické interakce podobný jev neznáme. Pravda, každý elektron je obklopen houfem fotonů (elektrickým polem, chcete-li). Ale fotony nemají elektrický náboj a proto nezpůsobují žádné "antistínění". Elektrony jsou naopak "stíněny" virtuálními elektron-pozitronovými páry a to dokonce i ve vakuu. Ale elektromagnetická interakce, to je jiná kapitola a tak se raději vraťme ke kvarkům.

Kvark gluonové plazma
Skupenství kapalné, pevné a plynné zná snad každý. Při zvyšování teploty může látka postupně projít těmito skupenstvími. Dalším zvyšováním můžeme narušit elektronové obaly a látka se stává plazmatem. Jsou v ní volné nosiče náboje, látka reaguje jako celek na vnější elektrická a magnetická pole a sama je schopna taková pole vytvářet. Jako celek je ale elektricky neutrální.

Přes 99 % látky je ve Vesmíru ve stavu plazmatu. Ať jde o hvězdy samotné, mlhoviny či výtrysky kvasarů. Na naší Zemi je plazma v menšině, nalezneme ho v ionosféře, v kanálech blesků a v polárních zářích. Další zahřívání látky si můžeme představit jako ostřelování stále energetičtějšími částicemi. Při velmi vysokých energiích může dojít k tomu, že průměrné vzdálenosti mezi kvarky budou menší než 10-15 m a kvarky s gluony se začnou chovat jako volné. Vytvoří se zcela výjimečný stav hmoty -- kvark gluonové plazma.

Historie experimentů
Nalezení kvark gluonového plazmatu se stalo snem experimentátorů někdy na konci 70. let. První experimenty tohoto typu se začaly provádět v 80. letech v Berkeley v laboratoři LBNL (Lawrence Berkeley National Laboratory) v USA. V letech 1994 až 2000 se hledání kvark-gluonového plazmatu přesunulo do laboratoře CERN (European Center for Nuclear Research, Evropské středisko pro jaderný výzkum) do Evropy. Svazek vysoce urychlených částic (3,5 TeV) olova Pb 208 v urychlovači SPS (Super Proton Synchrotron) byl nastřelen na statický terčík, taktéž z olova. Uvolněná energie byla natolik obrovská, že postačila k "roztavení" protonů a neutronů na kvarky a gluony. V průběhu šestiletého výzkumu bylo uskutečněno 7 experimentů (NA44, NA45/CERES, NA49, NA50, NA52, NA57/WA97 a WA98), na kterých se podílelo přes 500 vědců z více jak dvaceti zemí světa. Experimenty byly také prováděny s atomy zlata nastřelenými na olověný terčík.

 Objev nové formy hmoty, kvark-gluonového plazmatu, byl oznámen 10. února 2000 na slavnostním zasedání komplexu laboratoří CERN.

V roce 2000 se experimenty stěhují opět do USA, do Brookhavenu (Long Island, USA) na výkonnější zařízení RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider). Dosažitelné energie budou desetkrát vyšší než v laboratoři CERN a lze tak očekávat systematický průzkum tohoto exotického stavu hmoty. Experimenty jsou prováděny s izotopem zlata AU 197.

Do roku 2005 by měl být dostavěn urychlovač LHC (Large Hadron Collider) v laboratoři CERN a experimenty se poté opět vrátí k nám, do Evropy.

Nezanedbatelnou součástí každého velkého experimentu je dnes teoretické a numerické zázemí. Simulace kvark gluonového plazmatu je prováděna pomocí rozsáhlých paralelních výpočtů skupiny MILC (MIMD Lattice Computation), do které patří: University of California at Santa Barbara, University of Arizona, University of Colorado, Florida State University, Indiana University, University of Pacific, University of Utah, Washington University a společnost NORDITA.

Detekce kvark gluonového plazmatu
V laboratorních experimentech vydrží kvark gluonové plazma po velmi krátkou dobu. Nalétávající urychlená jádra olova způsobí srážky protonů a neutronů s velkou energií. Na krátkou chvíli 10-22 sekundy se neutrony s protony "roztaví", vznikne kvark-gluonová koule, která se rychle rozpíná a ochlazuje. Kvarky se začnou seskupovat po dvojicích a trojicích do hadronů, vzniká opět normální hmota. V laboratoři na vznik kvark-gluonového plazmatu usuzujeme nepřímo z jeho projevů, které jsou dobře teoreticky propočítány. Přímé sledování je prakticky vyloučeno. Pozorují se ale velmi precizně produkty rozpadu kvark-gluonové koule.

Z teoretických předpovědí je známo, že oproti normálním srážkám hadronů dojde v kvark-gluonové fázi k potlačení produkce kvarku c a naopak posílení produkce kvarku s. V praxi to znamená snížení počtu pozorovaných částic J/y (vázaný stav cc') a zvýšení počtu pozorovaných kaonů (mezony obsahující kvark s).

Oba dva jevy byly v experimentech v laboratoři CERN pozorovány a jde o hlavní argumenty ve prospěch existence kvark-gluonové fáze. Samozřejmě je mnoho dalších nepřímých indicií: pozorované zvýšení elektromagnetického vyzařování, zpětný dopočet teplot a hustot energie kvark-gluonové koule z hybností vede na hodnoty převyšující kritickou mez pro vznik kvark gluonového plazmatu, sledování skladby produktů rozpadu odpovídá vytvoření kvark-gluonové fáze i další.

Pro existenci kvark-gluonového plazmatu (QGP) hovoří celkem 7 argumentů:

  1. Sledování částic J/y:Při vysokých energiích se objevují při srážce hadronů částice J/y. Po vytvoření kvark gluonové fáze by měl teoreticky jejich počet razantně klesat, právě tento jev byl velmi dobře pozorovatelný.
  2. Sledování podivných kvarků: Při srážkách hadronů vzniká 20 % podivných (s) kvarků. V kvark-gluonovém plazmatu by mělo vznikat 40 % s kvarků. V experimentu se pozorovaly kaony (mezony s podivným kvarkem) a baryon W- (sss). Bylo zjištěno patnáctinásobné zvýšení počtu částic W-.
  3. Sledování fotonů z QGP: Při vyšších energiích bylo pozorováno zvětšení počtu fotonů. V experimentu je však značný šum z jiných zářivých procesů, sledování fotonů není příliš průkazné.
  4. Sledování vektorových mezonů (r,j): Prošla-li látka kvark-gluonovou fází, probíhá rozpad na leptonové páry jiným způsobem než obvykle.
  5. Sledování rozložení hybnosti produktů: Zpětným propočtem lze zjistit, jak horká byla oblast ze které částice vylétly. Vychází 100 MeV. Hybnosti částic "zamrzly" v okamžiku po hadronizaci a nesou informaci o této fázi.
  6. Sledování skladby různých typů produktů: Podle množství různých produktů experimentu lze odhadnout teplotu při hadronizaci. Vychází 180 MeV, což je v souladu s kritickou teplotou nutnou pro dosažení kvark-gluonové fáze.
  7. Bose-Einsteinova interferometrie (Brown, Twiss): Z vyhledávání párů částic je touto metodou možné odhadnout rozměry oblasti, ve které částice vznikly. Ze známé teploty lze dopočíst hustotu energie, která vychází dvakrát až čtyřikrát vyšší než kritická hustota nutná pro vznik kvark-gluonové fáze.

Můžeme jen doufat, že experimenty připravované v Brookhavenu i pozdější experimenty na urychlovači LHC v laboratoři CERN po roce 2005 nám umožní dobře poznat tento nový stav hmoty a lépe tak pochopit procesy, které probíhaly při samých počátcích Vesmíru.

Kvarky, a co dál?
Kvarky mají podle současných znalostí bodovou strukturu až do rozměrů 10-18 m (tisícina velikosti protonu). V roce 1996 byly v laboratoři Fermilab provedeny rozptylové experimenty, které naznačují, že by na menších rozměrech mohly být kvarky složeny z dalších částic, tzv. preonů.

První preonový model byl vytvořen Salamem a Patim již v roce 1974. Každý kvark by měl být tvořen ze tří částic: somonů (3 druhy, určují generaci, náboj mají nulový), flavonů (2 druhy, určují vůni, neboli druh kvarku v dané generaci, například "dolní" či "horní", náboj mají ą1/2) a chromonů (4 druhy, určují barvu, náboj mají ą1/6). Dohromady získáme 3×2×4=24 částic, 12 kvarků a 12 leptonů (elektronů s neutriny).

Model má však své problémy. Preony by musely zaujímat prostor menší než 10-18 m a podle Heisenbergových relací by musely mít značnou hybnost. Leptony a kvarky by proto získaly větší hmotnost než ve skutečnosti mají. Problém by vyřešila nadsvětelná rychlost preonů. Nadsvětelné preony by měly zápornou hmotnost a výsledná hmotnost kvarků a leptonů by byla v souladu s pozorováním. Cena by však byla značná -- ztráta kauzality (příčinné souvislosti).

Existence preonů by také otevřela dávnou otázku. Je vůbec hierarchie struktury hmoty konečná? Není každá elementární částice tvořena dalšími, ještě elementárnějšími částicemi? Na odpovědi na tyto otázky si budeme muset ještě nějakou dobu počkat. A dost možná, že se odpověď nikdy nedozvíme ...

Petr Kulhánek
Zdroj: S laskavým svolení autora a redakce převzato z časopisu Astropis 2/2001.
 

Expedice Úpice 2001 -- díl čtyři

Nepravidelné zpravodajství z astronomického tábora na Hvězdárně v Úpici.

 Úterý 21. srpna
Jedná lidová moudrost sice říká, že ranní ptáče dál doskáče, dnes ráno jsem to ale viděl všechno trochu jinak. Pravda je, že jsem vyskočil s úsměvem na rtech, ale hned jsem si taky lehnul zpět a k tomu ještě s nádherným pivním střepem v palci navíc. Nebýt obětavé pomoci dvou krásných studentek medicíny, asi bych tam stále seděl a nechápal.

Zatímco já jsem celé odpoledne trávil u počítače s nohou v gáze, ostatní relaxovali. Po výtečném obědě následovala další část kursu meteorologie Petra Skřehota a v těsném závěsu i neméně poutavá astrofyzika s vyprávěním Josefa Kapitána.

Večer se bohužel pro nemoc nekonala přednáška Pavla Kotrče o Slunci, ale záložní "trenážér planet" Marka Kolasy ji přinejmenším dobře zastoupil: Expedičníci se mohli v přednáškové místnosti kochat pohledem na fiktivní planetu X, zatímco venku jsme si o jasném počasí mohli jenom nechat zdát.

Středa 22. srpna
Alespoň pro mne mohl být tento den v úplně jiném znamení než předchozí. Vždyť svého černého Petra jsem si už vybral. Ale ouha, hned po ránu mě z toho přesvědčení vyvedl hlavní vedoucí Jirka Dušek, který ve své blahosklonné večerní nevědomosti podepsal abdikaci proradné skupině pučistů Petra Skřehota, kteří se tak ráno chtěli ujmout vedení celé expedice.

Naše vedení se tudíž uchýlilo do agresivní ilegality s množstvím partyzánských akcí. Než jsem se však mohl pustit hlouběji do boje za svobodu, rána ze včerejška se mi otevřela a já vesele mazal na šití do místní polikliniky. Po svém návratu již bylo po nejhorších bojích a tak jsem nerušeně mohl sledovat přednášku Josefa Kapitána v rámci kursu astronomie o mezihvězdné hmotě.

Navečer byla připravena další lahůdka: "Jak se v astronomii měří čas" v podání Jana Vondráka. Počasí nám opět nepřálo a tak jsme se uspořádali zajímavou bojovou hru, na jejímž začátku bylo promítaní horroru od Stephana Kinga, uprostřed toulání noční divočinou kolem hvězdárny a na konci díky bohu stejný počet expedičníků v cíli jako na startu. I když to vypadalo dlouho dobu jinak.

Čtvrtek 23. srpna
Konečně ráno bez jakýchkoliv útrap. Veselé předobědní podřimování nebylo ničím rušeno a tak jsme se všichni sešli zase až na přednášce oblíbených kursů meteorologie a astronomie.

Večerní přednáška Marcela Grüna nám poodhalila mnohá tajemství o výzkumu planety Mars. Přednáška byla krásná, poutavá, dlouhá a poslouchali by jsme ji jistě ještě déle, nebýt toho, že venku nám počasí poodhalilo poutavější tvář a jasná obloha zvala k prohlídce. Aby toho nebylo málo, přišla na mě angína. Nečekaně ale rychle. Do háje.

Pátek 24. srpna
Pátek již byl předznamenán blížícím se koncem expedice. Prohlíželi se pozorovací deníky, hodnotila se práce jednotlivých účastníků a přidělovali dalekohledy k zapůjčení. Dalekohledů není nikdy dost a hlavně vždycky méně než žádostí a tak alespoň těm nejpilnějším mohl být zapůjčen.

Naše výtečná kuchařka Filoména Samková se s námi symbolicky rozloučila naprosto jedinečným expedičním zákuskem, jenž zmizel tak rychle, že je proti němu jepičí život až nudně dlouhý. Ukončeny byly také kursy astronomie a meteorologie. A to vděčným potleskem poznatkuchtivých expedičníků, což bylo pro přednášející snad tou největší odměnou.

 Tu čest mít poslední zvanou přednášku měl jako obvykle meteorolog Martin Novák, který nás opět zasvětil do tajemné kuchyně meteorologických předpovědí. Samozřejmě nevynechal i nějaké ty historky ze zákulisí, které vždy pobaví.

I tentokrát nám počasí přálo a tak poslední pozorovací noc jsme strávily při svitu červených baterek a šustotu hvězdných atlasů. Tedy ne všichni, já osobně jsem ji strávil s horečkou v hangáru, jelikož angína právě vrcholila. Tfuj.

Sobota 25. srpna
Ano je to tady. Konec expedice patří závěrečnému shrnutí, kdy každý z účastníků před paní ředitelkou shrne svoji činnost: co od expedice očekával a co se mu splnilo. Po výtečném obědě začalo pomalé vyklízení stanů, do prostoru hvězdárny vyrazili pořádkové čety a všude se pilně pracovalo. K večeru začala tradiční příprava táboráku, skutečné expediční tečky. Kolem deváté hodiny oheň po troše nepříjemností vzplanul a paní ředitelka tak mohla oficiálně ukončit expedici svým optimistickým proslovem a neoficiálně jsme ji ukončovali všichni a to až do pozdních ranních hodin. Bylo to náročné, bylo to krásné a všichni se těšíme na tu příští, která začne 2. srpna 2002... Uvidíme se tam spolu?

Viktor Votruba
 

Pozorujte nebe z výšky 10 tisíc metrů!

Z dopravního letadla toho sice příliš vidět není, přesto je na co se dívat.

 Možná jste už někdy dopravním letadlem letěli, možná ještě ne. Je však pravděpodobné, že se s ohledem na uspěchanou dobu a relativní cenovou dostupnost tomuto dopravnímu prostředku nevyhnete. A když navíc získáte místo u okénka, pak vám garantuji, že rozhodně nebudete litovat. No, možná až na ty nekonečně dlouhé okamžiky, kdy vám nepříjemné turbulence převrátí žaludek naruby.

Pohled z dopravního letadla, které se za ohlušujícího řevu výkonných motorů vznáší více než deset kilometrů nad zemským povrchem, je svým způsobem báječné poučení i nečekaně drsné zklamání. I když poletíte přes noc, zapomeňte na to, že uvidíte nějaké zajímavé nebeské objekty. A druhá strana téže mince: V případě, že poletíte na delší trati, připravte se na poetické svítání, či neméně pohledný západ Slunce, navíc spojený s řadou pěkných světelných jevů. Ne všechny jsou pokaždé vidět, ne vždy musíte mít štěstí. Ale když budete cestovat častěji, stanou se pro vás příjemným zpestřením jinak nudné cesty.

Nejdříve ze všeho je ale nezbytné získat místo u okénka. Při troše štěstí to jde docela snadno. Jenom se musíte na letiště, kde vám na základě letenky vydají tzv. palubní lístek, dostavit s dostatečným předstihem, před většinou ostatních pasažérů. No a pak -- zpravidla pohlednou slečnu -- u odbavovacího stánku jednoduše požádáte o sedadlo: I would like a window seat, please! Pokud to jenom trochu půjde, pak vám bez jakýchkoli problémů vyhoví. (Těm z vás, kteří mají poněkud vyšší vzrůst, ale doporučuji sedět spíš v uličce. Zpravidla jenom tam si totiž pohodlně natáhnete nohy.)

S příchodem do letadla, více méně lhostejno jakého typu, vás ovšem čeká mírný šok. Vysněný báječný pohled na svět "tam dole" se totiž promění v malé, oválné okénko z  několika tlustých vrstev skla. Ty jsou navíc většinou značně poškrábané a tu i tam se dokonce zarosí nebo pokryjí jinovatkou! Navíc se k okénku vlastně nelze ani pořádně přimáčknout, natožpak ho srolovat a vykouknout ven... No a pokud vezmete v úvahu i ztrátu volby úhlu pohledu, najednou dostanete jenom omezené zorné pole s nemožností jakékoli změny, skrz které není možné ani pořádně fotit.

Jenže to není všechno. Zapomeňte na to, že se pokocháte báječnou hvězdnou oblohou, nerušenou zemskou atmosférou. I když se dopravní letadla pohybují nad většinou oblaků -- ve výšce 11 kilometrů je kolem mínus padesáti stupňů Celsia, navíc pětkrát nižší tlak než u hladiny moře, pozorování vám znemožní podmínky panující přímo na palubě: Během nočního letu zde totiž nepřetržitě svítí slabé světlo! Hádejte přitom, kde je zpravidla instalováno? Samozřejmě nad okénky. Dokonce i když se chcete alespoň trochu vyspat, musíte si vzít na pomoc srandovní klapky na oči, jako vystřižené z filmu pro pamětníky.

V důsledku této bezpečnostní pojistky, kterou nelze nijak obejít, tedy zahlédnete nanejvýš několik nejjasnějších těles: Měsíc, planety a tu a tam nějakou hvězdu, navíc i signální světla na koncích křídel.

Přesto všechno lze noční světlo v dálkovém dopravním letadle alespoň částečně oblafnout. Představa, že si s sebou do letadla vezmete digitální kameru s předsádkou pro noční pozorování, kterou umístíte na stativ a poté zabalíte do černé látky přilepené k okénku, se sice zdá přitažená za vlasy, ale nejméně v jednom dobře zdokumentovaném případě se realizovat podařila.

 Nevěříte? Důkazem je příběh podivuhodného výletu japonského amatéra Osamu Okamury za Leonidami roku 1999. Na rozdíl od jiných expedic na to šel skutečně fikaně: za bezoblačnou, temnou oblohou ve výšce jedenácti kilometrů ho totiž dopravilo komerční letadlo Boeing 747-400 Malajsijské letecké společnosti na běžné trati do Londýna. Rozumějte tomu tak. Koupil si obyčejný lístek do tzv. business třídy, u jejíž sedadel jsou hned dvě okénka. Po výslovném svolení posádky, kterou celá myšlenka upřímně nadchnula, před ně na stativech instaloval dvě videokamery s předzesilovačem obrazu, jež poté zakryl temnou látkou. Obě kamery běžely celých deset hodin letu, avšak největší sklizně se dočkaly až při přeletu Ukrajiny: prostřednictvím širokoúhlých objektivů zachytily více než stovku jasných bolidů. A jak dopadl samotný pozorovatel? Jeho výhled už tak dobrý nebyl, nicméně mnohokrát zahlédl jak některá z jasných Leonid tu a tam ozářila mraky pod letadlem.

Dobře, tohle byl extrémní případ. Většinou takové vybavení s sebou nemáte a musíte se tudíž spolehnout jen na své oči. Ale to nemusí až tak vadit: první zajímavý úkaz můžete zahlédnout už v průběhu startu.

Přestože bude letadlo jenom krátce ve vzduchu, čumákem šikmo nahoru a vás akcelerace výkonných motorů kombinovaná se zemskou přitažlivostí pevně zaboří do sedadla, zkuste se dívat ven. Obzvlášť u evropských letišť, v době, kdy je Slunce dostatečně vysoko, totiž můžete vykreslit glórii! Nejhezčí je krátce poté, kdy letadlo prorazí vrstvu nízké oblačnosti (tzv. stratocumulus), mnohdy je však zřetelná i v době, kdy už letíte hodně vysoko. Opět na mracích pod vámi nebo dokonce na deset kilometrů vzdálené zemi. V takovém případě je však bezbarvá.

Při lovu glórie vám kromě přítomnosti "vhodných" mraků musí štěstí nahrát i ve správné straně: Jestliže budete mít výhled směrem, který je protilehlý Slunci, můžete pod sebou zahlédnout zmenšující se temný stín letadla a kolem něj několik koncentrických barevných kruhů. Tu a tam se tyto barevné prsteny, neustále doprovázející siluetu vašeho "létajícího koberce" dokonce prudce zvětší nebo zmenší. Ano, právě tohle je ona glórie!

I když je podobná tzv. koróně, která se tvoří kolem Měsíce a Slunce, vzniká jiným způsobem: při zpětném rozptylu světla na velmi malých vodních kapičkách v mracích pod vámi. Změny její velikosti i intenzity má pak svědomí různá skladba oblačnosti.

S glórií se setkáte i na jiných místech, například v horách, kde je možné nad ránem nebo zvečera spatřit vlastní stín ve vrstvě nižší oblačnosti. V této souvislosti se o glórii mluví jako o tzv. Brockenském přízraku, podle hory Brocken v Německu. Pokud se hranice mlhy nachází více než padesát metrů daleko, může kolem svého stínu tu a tam spatřit i bílou duhu (bývá prý vidět i z letadla, je však hodně nenápadná). Klene se jako klasická duha, je však širší a bezbarvá. K Brockenskému přízraku se váže ještě jedna drobnost: Řada stoupenců nejrůznějších vyznání v horách pomocí mlhy a trochy toho slunečního světla docela snadno dosáhla osvícení. Svatozář měl přitom každý vlastní...

Vzhled stínu sledujte i v době, kdy se s letadlem dostanete nad volnou krajinu. Pokud bude Slunce hodně vysoko nad obzorem, může se kolem vrženého stínu objevit světlá skvrna široká několik stupňů. Úkaz je nezávislý na typu krajiny, podle různých svědectví je ale nejhezčí nad podzimním lesem.

Jev nazývaný heiligenschein -- svatozář (nebo též "opoziční efekt") má jednoduché geometrické vysvětlení: Do směru protilehlého Slunci dopadá na veškeré předměty světlo ve velmi strmém úhlu, a proto v tomto pohledu mizí většina stínů. Samozřejmě až na samotné letadlo. Oblast se tak vůči vzdálenějšímu okolí, kde už stíny vidíte, jeví jako světlá skvrna.

Svatozář je patrná i v době, kdy stojíte oběma nohama na pevné zemi: Brzo ráno si najděte nějaký větší svah s trávou pokrytou rosou a podívejte se, co se objeví kolem vzdáleného stínu vaší hlavy. V tomto případě hrají hlavní roli právě drobné kapičky odrážející sluneční světlo zpět k pozorovateli.

Smutní však nemusíte být ani tehdy, když se v letadle usadíte na straně přivrácené ke Slunci. Jednak lze místo u okénka vyměnit, jednak vás na této straně čeká tzv. "podslunce". Opět jde o halový jev, vlastně o obdobu světelného sloupu: Někde pod vám se nachází oblak ledových krystalů (někdy zcela průhledný) v podobě horizontálně uspořádaných destiček, od jejichž podstav se jako v zrcadle odráží Slunce. Výsledkem je svislá eliptická skvrna o šířce zhruba jeden stupeň. Tentýž úkaz bývá pozorovatelný i v horách.

Řada zajímavých jevů dostane příležitost také během soumraku. Už samotná hra snad všech barevných odstínů stojí za to. Navíc si můžete při západu Slunce na východní straně všimnout temné čepice, jakési modrošedé kruhové výseče zařezávající se do nachového okolí, která se postupně zvedá nad obzor. Nejde o nic jiného než o stín naší vlastní planety.

Rozšiřovat se bude zhruba dvacet až třicet minut, patrný přestane být v době, kdy se Slunce ocitne více než šest stupňů pod obzorem. Tedy někdy s počátkem nautického soumraku. Oproti pozorování ze země je přitom zemský stín z letadla výrazně ostřejší.

Navíc jsou vidět i mraky! Ať už při šikmém osvětlení za úsvitu, nebo v poledním Slunci. Kadeřavé kumuly, stejně jako ostré okraje pozvolna se sunoucích front získají z ptačího pohledu zcela jinou podobu. Naopak v noci -- pokud se samozřejmě ocitnete nad vhodnou částí naší planety -- pod vámi proletí méně či více osvětlená města, které třeba názorně kopírují pobřeží nebo strategické cesty. V zorném poli se mohou objevit i požáry... Ekologie vhodného osvětlování tudíž získá novou dimenzi. Šťastný let a především nerušený výhled na co největší množství zajímavých jevů!

Jiří Dušek
Zdroj: Bílý trpaslík č. 105 (http://rady.astronomy.cz)
 

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