©Jan Hurych
Název :
ZAČALO TO V PRAZE (UFO, díl 2. )
Dnes trochu odbočíme, ale jen zdánlivě. Kdosi mi kdysi vykládal, jakk na jakési seánci spolu s třemi dalšími vyzvedli jiného, sedícího na židli a totak, že každý z nich podporoval jednu nohu židle jen jedním prstem a přesto to stačilo k tomu, aby dotyčného udrželi ve do vzduchu. Nechápal, jak ot mohl kouzelník dokázat. Řekl jsem mu, že to je starý trik. "A jaký?" zeptal se.
"No prostě zrušíš gravitaci a zbytek je už lehký", poučil jsem ho. Nejen že si nevšiml mé slovní hříčky (lehký a lehký :-) ale dokonce se i naštval. Theoreticky vzato, já jsem ovšem tehdy měl pravdu. Ale jak je to "prakticky vzato"?
Zde se musíne v našem sledování létajících talířů trochu vrátit zpět. Jak známo, každý předmět, který chce létat, se musí především umět udržet ve vzduchu, jinak řečeno vznášet, tedy překonávat svou váhu. Změna směru či horizonální let samotný už není takovým problémem, tam se defakto překonává jen odpor vzduchu, ale překonávat gravitaci, jednu z největších sil v přírodě, není žádný lehký úkol (vidíte, já se toho žertování snad nezbavím :-).
Pořád totiž ještě dobře nevíme, jak gravitace vzniká, čím je způsobena. Na samotné překonání gravitace nakonec stačí zavěsit předmět na lano, jenže najděte si v prostoru pevný bod! :-). Pro vznášení potřebujme buď vyvořit sílu, která má přinejmenším stejnou velikost a opačný směr než gravitace anebo prostě gravitaci zrušit. Příroda sama nám už hodně dlouho vyrábí takovu sílu, to až jen před dvěma stoletími jsme ji začali využívat v balónech s teplým vzduchem, héliem či nebezpečným vodíkem. Takový balón se pak vznáší stejně asi jako se vznáší dutá skleněná koule, hozená do vody. Nemusí být skleněná ani dutá, ale musí být z materálu s menší specifickou, tj. poměrnou, hustotou než má voda. Ve vodě se pak vytvoří vztlak, který tlačí kouli nahoru k hladině. Aby se koule vznášela, musí být vztlak, teda ta síla, stejná nebo větší než síla gravitační. Pak se předmět jeví jako lehčí než vzduch a kdysi se balónům či vzducholodím dokonce říkalo "letadla lehčí než vzduch".
Nu dobrá, ale ptáci se také vznášejí a přece jsou těžší než vzduch, že ano. Ti si ovšem vytvářejí vztlak pomocí pohybu křídly. Podobně letadlo si vyváří vztlak dopředným pohybem a jeho křídlo je tvarováno tak, že pod ním při tom vzniká podtlak (podle Bernoulliho rovnice). Helikoptéra vytváří takový vztlak pomocí rotačního pohybu horizontální vrtule.
Ale co tam nohoře, kde už je vzduch značně řídký a v kosmu prakticky žádný? Tam se využívá principu akce a reakce a dopřená síla je tak veliká, že stačí lehce kompenzovat váhu rakety. Tryskové letadlo potřebuje křídla vlastně jen ke vzletu a přistávání, jinak také pracuje jako raketa. Rakety, které opustí gravitační pole země už gravitaci vůbec necítí, dokonce si ji posádka často musí uměle vytvářet. Trysková i jiná letadla ale spotřebují hodně paliva a tak se dnes Němci vrací k dopravním vzducholodím typy Zeppelin, tedy ke starodávném principu vzášejícího se balónu.
U malých předmětů, blízko u země, existují i jiné metody zaručující "vznášení" = kterému se tma říká levitace. Ta může být například magnetická, aerodynamická (proudem vzduchu), elektrostatická (proudem iontů), optická (proudem fotonů), akustická, pomocí Biefeld-Brown efektu, EHD thrusteru či ionocraftu. Zde si všimneme hlavně prvních tří, které mohou vytvářet dostečně velkou sílu k překonání gravitace, ty další už spíše ne.
a) Magnetická levitace: typickým příkladem je například "hračka", Levitron® třeba ve formě rotujícího glóbu, "sedícím" ve vzduchu bez fyzického kontaktu a obklopeném kolem dokola jen a jen vzduchem (a siločarami - pochopitelně, jinak by to nepracovalo :-). Jakže to vlastně pracuje?
V principu je to tak zvaná rotačně stabilizovaná magnetická levitace. Defakto se jedná o stabilizaci pomocí gyroskopu. Gyroskop je přístroj, který se skládá z kotouče, rotujícího podél svislé osy, uloženého v křížově uspořádaném závěsu s ložisky, takže se může volně pohybovat ve dvou zbývajících osách, tj. dopředu-dozadu a doprava-doleva. A hle, disk se sám stabilizuje, tj. i když budeme s celou konstrukcí otáčet, bude si udržovat horizontální polohu, rozuměj vůči zemi. Ano, uhodli jste, přístroj se používá v letadlech k indikaci skutečného horizontu, u gyrokompasů a dokonce i při navigaci raket.
Ale zpět k Levitronu®: na magnetický podstavec se položí plastický přdmět
- zde tedy globus - a roztočí se. Otáčky pro stabilizaci jsou kritické a není ji zamontován motor, globus se zpomaluje (díky tření o vzduch) a po pěti minutách celý zázrak končí :-). Dražší varianta hračky vysílá peridicky magnetické impulsy, takže vrtění (a visení ve vzduchu) pokračuje po delší dobu. Nejde tedy o nic jiného než o jakési magnetické ložisko. Na lineární verzi tohoto principu pracují vznášející se vlaky japonské železnice, díky tzv. electromagnetické suspensi (EMS).
b) Aerodynamická levitace: zde je dobrým příkladem známý vertikální tunel s proudem vzduchu, poháněným ventilátory. V tunelu pak mohou lidé "létat", teda opět spíše jen vznášet se. V menším se to opět dá demonstrovat hračkou, kde tryska s proudem vzduchu je kuželová, takže uprostřed toho kuželu se klidně může vznášet kulička z nějakého lehčího materiálu. Na aerodynamickám principu pracuje i vznášedlo (howevcraft).
c) Electrostatická levitace: používá sílu elektrického pole, aby to samo zvedalo předměty. Jistě znáte Leydenskou láhev, kde se dvě stejně nabité folie odpuzují. Viděl sjem kdysi na veletrhu v Praze statický rotační motor: rotor byl z plastiku s ocelovými noži a byl velký asi jako elektrický kilowattový motor. Jeho výkon? Deset wattů , takže stačil pohánět jen sám sebe. Leitaci jsme nikde neviděl - elektrostatická síla je totiž velmi malá a navíc je elektrostatická levitace nestabilní.
Ostatní uvedené metody levitace se buď prakticky dosud neuskutečnily anebo nebylo možno údajně úspěšné pokusy opakovat. Měl bych se tu zmínit ještě o jedné metodě, tzv. diamagnetické levitaci, použitím nemagnetického materiálu (bismut nebo grafit), který defakto odpuzuje magnetické pole. Bohužel tak slabě, že jeho odpudivá síla jaž miliónkrát slabší než normální magnetizmus a většinou nepřekoná přitažlivou sílu magnetu. Přesto se uskutečnily zajímavé pokusy, zatím jen s levitací magnetických předmětů (viz http://www.physics.ucla.edu/marty/diamag/ ). Podobný způsob pro rušení magnetické síly je odstínění, ovšem metody pro úspěšné odstínění gravitace zatím neexistují.
Zajímavý objev se podařil relativně nedávno, kdy se zjistilo, že rotující supravodič (tj. podchlazený vodič, který efektivně ztrácí elektrický odpor) vytváří magnetické pole, úměrné jeho rotaci. Toto pole je celkem dost silné a zatím se používá ke zkoušení všeobecné relativity a gravitometrii (viz M. Tajmar a spol, http://arxiv.org/abs/gr-qc/0603033 )
V prosinci 2007 se také objevila senzační zpráva, věřte či nevěřte:
"Finští vědci vyvinuli a oficiálně odzkoušeli první antigravitaění pěístroj na světě. Vynález o průměru třiceti centimetrů má podstatně snižovat váhu všeho, co je nad něj zavešeno." Jedná se též o supervodič a profesor Eugen Podkletnov dodává, že původně objevili jen zmenšení váhy kouře. V následujících pokusech se váha předmětu zavešeného nad zařízením snížila o dvě procenta a když byly použity dva přístroje nad sebou, tak o čtyři procenta. A názory skeptiků? Asi šlo o nějaký přidružený, ne zrovna sledovaný jev, patrně některý z těch, co jsem už jmenoval.
Zbývá nám ještě velká katetegorie zrušení samotné gravitace, tj. její příčiny. To by bylo elegantní řešení (jako to moje v úvodu:-), jenže s gravitací jsou velké problámy: na rozdíl do magnetické či elektrické síly má jen jednu polaritu, tj. k zemi. Ani Eintein se nedopátral její příčiny a tak vlastně nevíme jak na to. Izák Newton sice sestavil pomocí padajícího jablka vzorec, podle kterého se dá vypočítat přitažlivost zemská (pozor - ale ne už přitažlivost ženská :-). Síla mezi dvěma tělesy je totiž úměrná součinu gravitační konstanty a obou hmot, to vše děleno čtvercem vzdálenosti mezi nimi. Ale proč s epřitahují,, to už nám neřekl. Ani české přísloví, že jablko nepadá daleko od stromu, zde mnoho nepomůže :-). Tesla prý dokonce tvrdil, že dokáže gravitaci potlačit, ale žádné konkrétní návody nám nezanechal (o pokračování v jeho pokusech si povíme až v příští kapitole).
Co se týká ostatních, výše uvedených levitací, poslední z práva z ústavu Göde Scientific Foundation v Německu, kde se pokoušeli reprodukovat různé dosud nepotvrzené způsoby antigravitace, říká, že se potkaly s úspěchem: všechny metody zůstaly opravdu nepotvrzeny :-).
Gravitace je v podstatě vlastnost hmoty. Nu a na tom je založena poslední kategorie, tzv. antigravitace. Theoreticky se dá dokázat, že antihmota může vytvářet antigravitaci. Co je antihmota? To je hmota složená z antičástic; například místo protonů v atomu zaujmou antiprotony (stejná váha, ale záporný náboj), místo elektronů pak pozitrony, tj. stejné částice jako elektrony, ale naopak s kladným nábojem. Prakticky se sice podařilo pozitrony vytvořit, ale jen na krátkou dobu - v naší části kosmu se jim prostě nedaří :-). Antigravitace by pochopitelně mohla rušit naší známou gravitaci, jenže problém je v tom, že potká-li se antihmota s naší hmotou, dochází ke zničení obojího a zbude jen gamma záření a podobné rozpadové složky. To je ještě ztíženo faktem, že naše hmota bude silně přitahovat antihmotu a naopak. Samotná gravitační reakce hmoty a antihmoty zatím nebyla v pokusech pozorována, asi právě z uvedených důvodů. Jisté je, že naši fyzici dnes objevují nové a nové zákonitosti, jenže teorie dosud pořád značně předbíhá praxi.
Ve dvacátých letech minulého století jakýsi Thomas Brown prohlásil, že vyvořil antigravitaci, když nabil na vysoké napětí desky kondensátoru s extrémně vysokou dielektrickou konstantou. Později toho nechal, ale jeho Biefeld-Brown efekt (též zvaný elektrohydrodynamika (EHD) pořád ještě straší ve hlavách některých výzkumníků antigravitace. Jde o koronový výboj kolem malé, pozitivní elektrody při gradientu 10kV/cm, kdy ještě nedochází k průboji vzduchu. Pole vytrhává elektrony z atomů a takto vzniklé pozitivní ionty jsou přitahovány k záporné elektrodě. Cestou narážejí na neutrální molekuly vzduchu a způsobují jejich pohyb, který skutečně lze reprodukovat. To, že tento přístroj nepracuje ve vakuu, svědčí o tom, že zřejmě jde vlastně jen o určitou formu aerodynamické levitace (viz výše) a vůbec ne o antigravitaci v pravém slova smyslu.
Do "antigravitace" by se mohla zahrnout i metoda vytvoření jiné, opačné gravitace. V roce 1970 si jistý Henry William Wallace podal patent na vytvoření tzv. gravitomagnetického pole. Vlastně několik patentů, ale kdo by počítal. Oč šlo? O tak zvané vyrovnání nukleárních rotací atomů, které mají liché číslo nukleonů v jádru. Wallace prý roztočil mosazný kotouč a při rychlosti, kdy se ferromagnetický materiál začíní sám zmagnetovávat (Barnettův efekt) se vytvořilo gravitační pole, které se dalo i změřit. Wallace ovšem nebyl jen tak někdo, byl to vědec u prestižní GE Aerospace in Valley Forge, Pennsylvania. Poslední zpráva o něm je z roku 1983, ale jeho patenty nejsou dost detailní pro jakýkoliv další pokus.
Jinak řečeno, antihmota se zatím nekoná a skoro se zdá, že nám zbývá jen ta "spiritistická" levitace, bože chraň :-). Proč se o tom vlastně bavíme? Protože levitace má být součástí pohonu létajících talířů. Netvrdím, že to v budoucnu nebude možné, ale z uvedeného je zřejmé, že ani Němci se s ní patrně za války nedostali nijak dál. Většinou se zřejmě jednalo o letadla s horizontální vrtulí, podobně jako má helikoptéra, která ale byla obklopena obvodovým kruhem či částečným krytem.
Nešlo tedy ani o vznášedla, která potřebují pevnou zem či vodu, aby se o ni mohl proud vzduchu, který využívají, mohl nějak opřít. Nešlo ani o magnetizmus, protože i magnet potřebuje nějaké pevné a blízké okolí, aby se mohl vznášet. A že točící se UFA by měla gyroskopový efekt je celkem jisté, ale gyroskop sám ještě nemůže nic vznášet, jen stabilizovat a na to by ho asi ona "ufácká" kulatá letadla potřebovala hlavně, jinak by se těžko řídila. Ostatně nemohla se ani točit moc rychle, jinak by lidé ani materiál nevydrželivelké odstředivé síly.
Nejnovější úspěch popsal Popular Mechanics, jinak dost seriózní časopis,
(http://www.popularmechanics.com/science/research/1281736.htm) v říjnu 1999: v Alabamě vyrobili disk 30 cm v průměru, nad který prý položíte kuželníkovou kouli a ona zůstane viset ve vzduchu. Disk je ze supervodiče a navrhla jej Dr. Ling Li, údajně světová odbornice na daný problém. Zde se tedy potkává jeji práce s Podkletnovem. Zajímavá vlastnost supervodiče je ta, že při teplotě blízké absolutní nule má nulový odpor - například v uzavřeném okruhu v něm koluje elektrický proud napořád, protože v něm nejsou ohmické ztráty. Supervodiče jsou dnes běžnou věcí a jinou zajímavou vlastností supervodiče je, že je to vlastně ideální diamagnet, který odpuzuje magnetický tok díky tzv. Meissnerovu efektu. Také to, že to objevili v University of Alabama v Huntsvillu, kde je také US Space nad Rocket Center - teda muzeum kosmických letů s kompletním raketoplánem (space shuttle) - mluví o tom, že zřejmě nejde o podfuk. Když jsem ale Huntsville před 20 lety navštívil, ještě tam supervodiče neměli :-)
Přístroj prý využívá Bose-Einstenův efekt. Jak to pracuje? Ionty supervodiče, vystavené proměnnému magnetickému poli, načerpají ohromnou energii a začínají se prudce otáčet, čímž vytváří gravitační pole, které - podržte se - může být kladné nebo záporné, tj. antigravitační. Doktorka Li je optimistická natolik, že věří, že takové pole lze vyrobit do vzdálenosti k nejbližší planetě, to vše výkonem jednoho kilwattu - ale to už je nemsysl, který snad mohli přidat jen ignirantní novináři :-). Zatím se paní doktorce ještě nepodařilo udržet ve vzduchu ani tu kuželníkovou kouli. Marně jsem od nich hledal nějakou novější zprávu na Netu, prý se teď soustřeďují na získání investičního kapitálu. Poradím jim: kdyby dokázali udělat, aby peníze ztratily gravitaci, ty by pak vyletovaly z kapes občanů samy . . .
(pokračování)