Ekologické bydlení z tiskárny: V Itálii staví 3D tištěné obydlí z jílu
Italští stavaři s 3D tiskárnami WASP spojili své síly s Mario Cucinella Architects a společně vyvinuli inovativní 3D tištěné obydlí. Nese název TECLA a jeho první prototyp právě v této době vyrůstá na okraji italské Bologny. Jde o oválný příbytek, jehož konstrukce je stoprocentně tvořena opětovně použitelným a recyklovatelným materiálem.
Design ekologického obydlí TECLA je navržený tak, aby co nejvíce využíval přednosti technologie 3D tisku a také terén na místě stavby. Jeho předností je i modulární struktura, která umožňuje stavět tento 3D příbytek v různých variantách, podle požadavků zákazníka i podle místních podmínek.
TIP: Gigantická 3D tiskárna BigDelta vytiskne cenově dostupné domy z bláta
První prototyp obydlí TECLA tvoří dva moduly o celkové ploše 55 čtverečních metrů a jeho maximální výška dosahuje 4 metrů. Stavba takového obydlí zahrnuje vykopání potřebné zeminy a její smísení s vodou a nezbytnými přísadami, a také analýzu vzorků půdy. Poté následuje samotný 3D tisk s jílem, při němž postupně, vrstvu za vrstvou, vznikne celý dům.
Další články v sekci
Trable s milovaným steakem: Bude umělé maso chutnat stejně jako to reálné?
V poslední době se často mluví o snížení produkce a spotřeby masa, a to zejména v reakci na klimatickou krizi. Jako jedno z možných řešení se nabízí výroba umělého masa. Jaká to však přináší pozitiva i rizika?
Tradiční produkce masa dosahuje výrobních limitů: Brazílie, jež vyváží nejvíc hovězího na světě, už téměř postrádá plochy, kde by se dal dobytek chovat, a musí se uchylovat k rozsáhlému vypalování Amazonie. Přesto hlad po mase sílí. V mnoha rozvojových zemích se nově formuje střední třída a považuje ho za znak svého čerstvě nabytého postavení.
Průměrný obyvatel jihovýchodní Asie zkonzumoval v roce 1966 asi 8,7 kg masa ročně, dnes už jde o 50 kg a v příští dekádě přibude dalších 10 kg. Popsaný trend platí pro celý svět – dokonce i pro Indii, o níž se dlouhodobě traduje, že představuje téměř výhradně vegetariánskou zemi. Podle nejnovějších výzkumů tam však žije asi „jen“ 20 % skutečných vegetariánů a dobrý steak si – samozřejmě doma potají – rádo dopřeje nemálo hinduistů.
Podle odhadů dosáhne světová populace v roce 2050 devíti miliard lidí, a masný průmysl by tak musel zvýšit produkci o 50–70 %, aby uspokojil rostoucí poptávku, což se nezdá reálné. Jakýkoliv další nárůst si tedy vyžádá nové technologie.
Říhající krávy
Současná produkce masa je navíc málo ohleduplná jak ke zvířatům, tak k životnímu prostředí. Jediná kráva vypustí ročně až 120 kg metanu (prase například jen 1,5 kg), a přežvýkavci se tak řadí k hlavním zdrojům emisí v zemědělství. Celkově se 1,5 miliardy krav podílí na globální produkci skleníkových plynů téměř z 18 %.
Jak ohromné číslo omezit? Jedním z řešení by bylo snížit množství masa, které si ročně dopřejeme. Pokud bychom skutečně chtěli dosáhnout hranice, za kterou nebude jeho výroba přispívat k oteplování planety a vyčerpávání vodních zdrojů, museli by Američané jíst o 84 % červeného masa méně a Evropané o 77 %. Podle další studie akademiků z University of Oxford by celková spotřeba měla klesnout o plných 90 %.
Umělé maso na obzoru
V současné době jsou zákazníkům široce dostupné pouze náhražky z rostlinných proteinů a mykoproteinů, tedy houbových bílkovin. Jejich výroba může probíhat dvěma způsoby: První představují zmíněné produkty z hub, sóji a pšeničných proteinů. Produkce 1 kg takového „masa“ si vyžádá 2–15 kg vstupního rostlinného materiálu. I když se to zdá mnoho, tato spotřeba rostlin lidmi znamená pro ekosystém mnohem menší zátěž: Zhruba polovinu světového výnosu obilí totiž použijí zemědělci ke krmení dobytka, a na 1 kg hovězího tak padne několikanásobně víc rostlinných zdrojů.

Přímá spotřeba rostlinných bílkovin by znamenala nižší celkové emise oxidu uhličitého, a navíc by šetřila vodu: Výroba 1 kg hovězího jí vyžaduje zhruba 15 000 l, zatímco u 1 kg obilí jde o méně než desetinu. Zdá se, že na ekologii zákazníci slyší, protože prodeje tohoto druhu „masa“ jen v USA loni poskočily na 800 milionů dolarů a vyzkoušelo ho 15 milionů domácností.
Steak ze zkumavky
Druhou možností je kultivovat maso z tkáně pěstované ve zkumavkách v laboratorním prostředí. V roce 2013 získalo velkou publicitu po výrobě a ochutnávce prvního „hamburgeru“ na světě z kmenových buněk. Srovnáme-li pěstování s tradiční produkcí, sníží se nároky na půdu o 99 %, spotřeba vody klesne o 90 % a vynaloží se o 40 % méně energie. Zatím jde ovšem jen o teoretické předpovědi: Budeme muset počkat na podstatně rozsáhlejší projekt, než je výroba a snědení jediného hamburgeru před sálem plným novinářů (mimochodem, jeho vznik stál celkem 6,5 milionu korun).
Nápad však zapustil kořeny a několik firem už pracuje na produkci umělého masa za běžné ceny, jímž by se daly zásobovat miliony domácností. Například kalifornský start-up Just Hope slibuje, že první vaničky plně etického kuřecího uvede do amerických obchodů již koncem roku.
Skutečně masitá chuť?
Uspokojí však zákazníky chuť? Oklame nový produkt jejich smysly? Onen první a legendárně drahý hamburger byl prý hodně suchý a vlhčený uměle. Výrobci tedy začali kromě svalových buněk kultivovat také ty tukové, které posléze smísí s ostatními tkáněmi.
Marie Gibbonsová z University of North Carolina pracuje na pěstování masa a tvrdí, že vědci dokážou chuť výsledného produktu libovolně upravovat. „Není pochyb, že kultivované produkty lze manipulovat tak, aby se dosáhlo dobré chuti – jde pouze o to, jaké chemikálie reagují s vašimi chuťovými pohárky,“ vysvětluje. Myslí si, že kultivované maso by mohlo být nakonec chutnější než to tradiční, ačkoliv dodává: „Nyní je prioritou produkce jedlých bílkovin ve velkém měřítku. Pak můžete pracovat na aromatických komponentech.“
První generace pěstovaných masných výrobků bude mít nevyhnutelně podobu hamburgerů, nuggetů a dalších zpracovaných mas, jež vypadají jako pomletá. Shluky buněk totiž mají ještě daleko ke kusu „flákoty“, se složitou strukturou svalových vláken, cév, pojivové tkáně a tuku. Přesto by mělo být nakonec možné pěstovat i takové formy.
Téměř k nerozeznání
To vše nicméně vyžaduje čas a peníze i testování jednotlivých technologií. Výrobky pak musejí mít kapacitu pro hromadnou produkci a zásobování podstatné části trhu. Zákazníci také spíš koupí výsledek podobný tomu, na co byli zvyklí. Čím víc se tedy umělé maso přiblíží „skutečnému“ – ať už vzhledem, chutí, či vůní –, tím pravděpodobněji po něm spotřebitelé sáhnou.
Nizozemský biolog Mark Post, který se podílel na vniku umělého hamburgeru, založil vlastní společnost Mosa Meat. Jeho laboratoř vytvořila proces, jenž by měl sen o šťavnatém kusu k zakousnutí splnit: Buňky odebrané zvířatům se namnoží ve výživném roztoku, a jakmile je jich dostatek, vědci je natáhnou na jakési věšáky. Ty se roztahují, a nutí tak buňky „cvičit“ a vytvářet tkáňové struktury podobné svalovým vláknům. Teoreticky je prý problém vyřešen, firma však nyní pracuje na převedení do velkovýroby. Její maso by se údajně mělo dostat na trh už v roce 2020.
TIP: Planeta masožravců: Kolik zvířat sní průměrný člověk za svůj život
Budou ho však spotřebitelé chtít? K hlavním faktorům při koupi bude vždy patřit cena – a laboratorně vyráběné maso získá ohromnou výhodu. Ačkoliv bude v prvních letech nepochybně relativně drahé, v dlouhodobém horizontu může díky výrazně nižším nákladům nabídnout trvale příznivější cenu. Steak ze skutečné krávy se tak možná jednou stane pochoutkou, kterou si budeme dopřávat jen výjimečně v restauraci.
Další články v sekci
Zapuzená královna: Neštěstí první ženy Přemysla Otakara I.
Sňatek Přemysla Otakara a Adléty Míšeňské byl na tehdejší poměry spíše nestandardní a proběhl za okolností, které můžeme bez zábran označit za téměř románové. Stejně zajímavé byly i okolnosti jejich rozchodu
Adléta, zvaná někdy také Adéla, pocházela z rodu Wettinů vládnoucích v Míšni. O jejím dětství a dívčích letech až do sňatku s králem Přemyslem bohužel nevíme nic. Byla dcerou markraběte Oty II., jenž slul přízviskem Bohatý. Nepřekvapí, že taková nevěsta byla pro zchudlého Přemyslovce s nejistou budoucností žádoucí partií. Jejich sňatek byl na tehdejší poměry spíše nestandardní a proběhl za okolností, které můžeme bez zábran označit za téměř románové.
Přemysl Otakar byl synem někdejšího českého krále Vladislava II. Po jeho smrti však trůn uchvátil jeho příbuzný Soběslav II., a protože pro mladého Přemysla v Čechách najednou nebylo místo, odešel na míšeňský dvůr, vlastně do vyhnanství hledat azyl. S Wettiny ho totiž pojilo vzdálené příbuzenství plynoucí ze sňatkového propojení mezi nimi a Přemyslovci.
Mladí milenci
Tento pobyt byl pro něj osudový, protože zde poznal mladou a svěží Adlétu, do níž se podle všeho doopravdy zamiloval. Jak jinak si vysvětlit skutečnost, že mladý pár uzavřel někdy kolem roku 1180 sňatek navzdory nepřízni okolí, bez účasti a svolení příbuzných obou stran? Popření všech zvyklostí a prosazení společné vůle působí jako romantický příběh z dávných časů, kterým jejich vztah zřejmě zpočátku opravdu byl.
Svazek zpečetil příchod společných potomků. Adléta povila Přemyslovi vícero dětí, s určitostí víme o čtyřech – třech dívkách a jednom chlapci. Syn se jmenoval Vratislav a měl se jednou stát otcovým dědicem. Přemysl se totiž v průběhu let vyšvihl z potulného rytíře mnohem výš. Vlivem mocenských přesunů a politických změn v českých zemích se v roce 1197 dostal na knížecí trůn a Adléta se tak stala manželkou českého knížete a později dokonce krále. V roce 1198 totiž vydal římskoněmecký král Filip Švábský Přemyslovi privilegium, v němž mu udělil královský titul. Adléta se tak stala českou královnou a mohla si vychutnat svůj životní triumf, kdyby se ovšem věci nevyvinuly jinak.
S Přemyslovým královským titulem to totiž nebylo tak jednoduché. Politická situace v říši byla nesmírně dramatická, protože o říšský trůn se ucházeli dva pretendenti: vedle zmiňovaného Filipa z rodu Štaufů také Ota Brunšvický z konkurenční rodiny Welfů. Do sporu zasahoval rovněž papež stojící na straně Oty. Pro ctižádostivého Přemysla bylo klíčové vhodnou obratnou politikou uhájit čerstvě nabytou královskou hodnost a upevnit svou moc ve vztahu k sousedním zemím. Z nich měly momentálně největší váhu Uhry, jež představovaly potenciálního nepřítele či spojence číslo jedna.
Vyhnání manželky
Vychytralý Přemysl věděl, že nejlepší prostředek k navázání kvalitního spojenectví je sňatková politika. Do oka mu padla Konstancie, sestra uherského krále Emericha. A protože se mu zdálo, že zrovna není k mání žádný jiný lepší Přemyslovec na ženění, rozhodl se, že ji pojme za manželku sám. Nezabránil mu v tom ani závažný fakt, že již jednu ženu měl a že o ni kdysi tak horoucně usiloval. Druhdy milovaná Adléta se nyní ve srovnání s mladistvou Konstancií jevila jako utahaná matrona, navíc pocházející z rodu, jenž najednou na stále ambicióznějšího vladaře působil vedle královských Arpádovců příliš provinčně.
Protože středověk rozvod neznal, nezbývalo než dokázat, že k uzavření manželství vlastně nikdy nedošlo, jelikož jeho platnosti zabránila nějaká důležitá překážka. Jednou ze závažných zábran bylo ve středověku vzájemné příbuzenství, které v případě Přemysla a Adléty skutečně existovalo. Až do čtvrtého lateránského koncilu v roce 1215 platilo, že snoubenci nesmí být příbuzní až do sedmého kolene. Tím se ovšem mohl prokázat jen velice malý počet urozených párů, provázaných mezi sebou četnými sňatky. V takových případech však nebyla zpravidla potíž vyžádat si od církve dispens, tedy udělení výjimky. Jenže Přemysl s Adlétou si nic takového před lety neopatřili.
Ambice, nebo druhá míza?
Tehdy to ovšem bylo jedno, protože kde není žalobce, není ani soudce. Církevní představitelé tento zádrhel velkoryse přešli a dokonce i původně protestující příbuzní nakonec sňatek uznali jako fakt. Přemyslovi během dvaceti let spokojeného manželství nijak nevadilo, že žije s ženou, jež je jeho příbuznou ve čtvrtém stupni. Protože mu však politická situace najednou začala přát, vytáhl český vládce, jemuž se zachtělo stoupat stále výš, na světlo argumenty proti Adlétě a opatřil si rovněž svědky potvrzující jejich pokrevní spřízněnost. A tak jejich svazek pražský biskup Daniel za přítomnosti sedmi urozených mužů oficiálně zneplatnil. Stalo se tak zřejmě někdy v letech 1198–1199. Politicko-mocenské příčiny panovníkova chování jsou zjevné, protože právě v tomto období Přemyslova hvězda strmě stoupala. Roli však mohly hrát i poněkud přízemnější motivy – Přemysl se zkrátka ocitl v onom kritickém věku, kdy muži takzvaně chytají druhou mízu.
Nebohá Adléta se dočkala největšího možného ponížení, jaké si lze představit. Z pozice české královny se přes noc stala panovníkovou někdejší konkubínou. Snad ještě víc než vlastní hořký osud jí ležela na srdci budoucnost dětí. Ty se tímto rozlukovým aktem staly rázem bastardy zrozenými z neuznaného vztahu. Adléta se uchýlila ke své rodině do Míšně, kde nyní vládl její bratr markrabě Dětřich. Aby zvrátila svou neutěšenou situaci, nezbyla jí jiná možnost, než obrátit se s žalobou na nejvyšší instanci – papeže.
Papež intrikán
Na nejsvětějším stolci tehdy seděl Inocenc III., jeden nejvýznamnějších papežů středověku, známý svým obratným zasahováním do světských záležitostí. Inocenc vycítil, že získal pomyslné eso v rukávu. Stal se z něj soudce, na jehož rozhodnutí nyní ležel další osud Přemyslova trůnu. Český panovník totiž nijak nelenil a záhy po rozchodu s Adlétou se oženil s Konstancií. Ta mu již roku 1200 porodila syna, nového následníka trůnu. Aby i v symbolické rovině zahladil paměť na svého prvorozeného z předchozího vztahu, dal mu Přemysl dokonce stejné jméno – Vratislav.
TIP: Sňatky tradicím navzdory: Který monarcha se oženil pod svůj stav?
Papež dobře věděl, že Přemyslovým hlavním zájmem bylo dosáhnout všeobecného uznání královského titulu, stejně jako sňatku s Konstancií, a tím i legitimizovat Vratislava č. 2. K tomu mu s konečnou platností mohlo dopomoci jedině papežovo požehnání. Inocenc měl tedy milého Přemysla v hrsti a věděl, že král nyní udělá pro získání jeho přízně vše. Místo, aby se zastal Adléty volající po spravedlnosti, papež tento problém jakoby přešel a přiměl vladaře pod mlhavým příslibem své přízně k tomu, aby přesedlal z tábora Filipa Švábského na stranu Oty Brunšvického.
Královna Dagmar
Jedním z potomků z Přemyslova svazku s Adlétou byla Markéta, jež se v roce 1205 provdala za dánského krále Valdemara II. V Dánsku ji nazývali jménem Dagmar. Ke sňatku došlo v době přechodného oteplení ve vztahu rodičů, kdy Přemysl slíbil Adlétu povolat zpět. Dagmar si v Dánsku získala velkou oblibu a stala se námětem četných písní a balad, zemřela však již roku 1213 při porodu.
Další články v sekci
Jak si delfíni porcují oběd: Brutalita jako preventivní opatření
Tým výzkumníků z Murdoch University v Austrálii vedený Kate Sprogisovou měl příležitost pozorovat, jak brutálně zabíjejí delfíni chobotnice, které ulovili. Nejde však o nějaký projev potěšení z krveprolití, ale o jednoznačný znak delfíní inteligence
Nervový systém chobotnic není centralizovaný a chapadla se mohou pohybovat i poté, co byla oddělena od hlavy. Některá zvířata, která se snaží chobotnice pozřít, na to mohou doplatit tím, že se jim stále „živé“ tělo vzpříčí v krku a de facto je zadusí. Delfíni tomuto nebezpečí předcházejí. Nejdříve ukousnou chobotnici hlavu a pak se zbytkem těla v puse buď vyskakují z vody a při dopadu s ním co nejvíce mrští o hladinu, aby jej roztrhali na kusy, nebo za stejným účelem škubají prudce hlavou ze strany na stranu.
TIP: Pravda o delfíní inteligenci: Jsou příliš chytří pro život v zajetí?
Jednak dokážou tímto způsobem naporcovat chobotnice na menší kousky a také docílí znehybnění již od hlavy oddělených chapadel. A pokud se ještě hýbou samostatně odtržené kusy potravy, už to není z hlediska velikosti sousta nebezpečné. „Myslíme si, že si tak prostě připravují jídlo k pozření,“ komentovala výsledky pozorování Kate Sprogisová.
Další články v sekci
Nový výzkum: Pokojové rostliny nečistí vzduch v domácnosti
Květiny a rostliny si domů pořizujeme především proto, aby nám zpříjemnily prostředí a vytvořily útulný domov. Dlouhá léta se ale také traduje, že dokážou pročistit ovzduší. Nový výzkum tuto tezi ale vyvrací
Již mnoho let se traduje, že pěstování rostlin v domácnosti má blahodárný vliv na vzduch, který uvnitř lidé dýchají. Američtí vědci se rozhodli ověřit, jak je to doopravdy. Jejich výzkum ukazuje, že tradiční představy jsou nejspíš úplně mimo. Dospěli k tomu analýzou řady dřívějších výzkumných prací za posledních 30 let.
Badatelé dospěli k závěru, že by bylo nutné pěstovat v místnosti stovky rostlin, aby se jich vliv na vzduch v této místnosti alespoň přiblížil efektu, který má na vzduch zcela jednoduchý úkon – větrání. Vše nasvědčuje tomu, že za představy o mocném působení rostlin může velmi vlivný výzkum NASA z roku 1989, který zjistil, že rostliny odstraňují z ovzduší těkavé organické látky. Podobné výzkumy ale obvykle neprobíhají v reálném prostředí. A podle novějších studií je dokonce možné, že některé rostliny těkavé organické látky naopak vylučují do prostředí.
TIP: Phytl Signs: Budeme si v budoucnu povídat s rostlinami?
I když by ale pokojové rostliny neměly příznivý vliv na čistotu ovzduší v místnosti, rozhodně to neznamená, že je jejich pěstování k ničemu. Láska či alespoň kladný vztah k rostlinám spojuje lidi rozmanitých kultur po celém světě a očividně ji máme ve svých genech. Pro naše dávné předky byly rostliny významné a my dál neseme jejich dědictví. Jejich společnost nás těší.
Další články v sekci
Australská armáda testuje autonomní obrněné transportéry M113
Do výzbroje mnoha armád světa přicházejí váleční roboti. Australská armáda nechce zůstat pozadu
Ať chceme nebo ne, do leteckých, pozemních i námořních jednotek armád řady zemí vstupují váleční roboti. Tvůrci vojenských plánů s nimi musejí počítat a soustředit se na vývoj strategií a taktik, které roboty využijí. Od roku 2018 na tom pracuje i australská armáda, která by ráda časem zahrnula roboty jak do bojových operací, tak i do průzkumu i logistického zajištění jednotek.
Společnost BAE Systems v průběhu šesti měsíců speciálně upravila dva studenoválečné obrněné transportéry M113, které americká armáda úspěšně používala již ve Vietnamu, v pokročilé variantě M113AS4. Vybavila je technologií pro autonomní provoz, který jim dovoluje operovat bez lidské posádky.
TIP: Královské námořnictvo chce čistit oceány novými robotickými minolovkami
Australská armáda nedávno tuto dvojici autonomních obrněných transportérů prověřila na vojenském cvičišti Majura Training Site, které se nachází poblíž australského hlavního města Canberra. Představitelé armádního velení sledovali, jak se autonomní transportéry společně s lidmi řízenými transportéry osvědčí v simulovaném boji.
Další články v sekci
Proč Země během slunečního minima čelí silnějšímu kosmickému záření?
Kosmické záření přichází od zdrojů daleko v naší Galaxii i z jiných hvězdných ostrovů. Jeho původci jsou nejrůznější procesy ve vzdáleném vesmíru. Jedná se o vysokoenergetické nabité částice, mezi nimiž mají velké zastoupení ionty těžší než vodík či helium.
TIP: Které vesmírné objekty jsou zdrojem rentgenového záření?
Tyto částice přilétají do naší soustavy, kde se srážejí s nabitými částicemi ze Slunce, jejichž původ souvisí s magnetickou aktivitou. Čím je naše hvězda aktivnější, tím víc nabitých částic vyvrhuje do okolí a tím složitější je meziplanetární magnetické pole, které také ovlivňuje pohyb částic systémem. Ve slunečním maximu se tak do systému „prodere“ méně částic kosmického záření a naopak – v minimu se jejich tok zvýší. I proto lze měření efektů kosmického záření využít k odhadu úrovně sluneční aktivity v minulosti.
Další články v sekci
Evropský CERN: Jak se vaří v kuchyni bohů
Když se řekne CERN, každý si představí největší urychlovač světa. Aby však na unikátním zařízení mohly probíhat experimenty, musí být obklopeno také špičkovým vybavením – a především elitními vědci
Experimenty s Higgsovým bosonem, tedy základní částicí ve standardním modelu částicové fyziky, pokusy s antihmotou a mnoho dalšího již řadu let vynáší Evropskou organizaci pro jaderný výzkum neboli CERN na titulní strany časopisů i předních vědeckých médií. Nejedná se však pouze o rozsáhlý komplex, jehož součást tvoří největší částicový urychlovač světa: Aby mohli vědci analyzovat data naměřená při jeho fungování, museli vytvořit také vlastní infrastrukturu, jejíž výpočetní výkon jen těžko nachází srovnání.
Setkání zakladatelů
O vzniku organizace, která posléze dostala název CERN (z francouzského „Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire“), se mezi 29. červnem a 1. červencem 1953 radili zástupci 12 států. Jednalo se převážně o západoevropské země, z nichž se posléze stali zakládající členové, ale nechyběla mezi nimi ani tehdejší Jugoslávie.
Smyslem CERNu byl od počátku ryze civilní vědecký výzkum a nejprve se bádalo s využitím menších urychlovačů. Náročnost pozdějších experimentů však vědce přiměla budovat nové zázemí a zdokonalovat to stávající. Původní urychlovače se tedy neodstavovaly, ale slouží dodnes: Nejstarší dosud funkční byl uveden do provozu v roce 1959. Zájem o částicovou fyziku projevily v průběhu let také další země, a proto má nyní k technologii přístup 23 států, včetně České republiky – jediným mimoevropským je Izrael.
Co si člověk neudělá…
Z CERNu se tak stal tavicí tyglík vědců, inženýrů a odborníků obecně. To se velmi hodilo, protože aby v jeho útrobách mohly probíhat průlomové pokusy, bylo zapotřebí si vyrábět vlastní vybavení. Na světě je totiž jen málo firem, které by dokázaly zkonstruovat dostatečně odolné přístroje, jež by zvládaly extrémně vysoké teploty a mimo jiné fungovaly i ve vakuu. CERN si proto často musí pomoct sám, a pokud potřebuje nový urychlovač, detektor či měřič, obvykle jej vyvíjejí i vyrábějí „domácí“ inženýři a technici. Dá-li se však práce tzv. outsourcovat neboli zajistit zvnějšku, dostane zakázku třeba i plzeňská Škoda: Z jejích dílen tak pochází například vnější stínění do detektoru ATLAS.
Zřejmě nejznámější zařízení CERNu představuje velký hadronový urychlovač neboli LHC, z anglického „Large Hadron Collider“, který je největší a nejsilnější svého druhu na Zemi. Jedná se o gigantický podpovrchový tunel o celkové délce téměř 27 km a rekordní byla i jeho výstavba a cena, jež se zastavila v přepočtu na 230 miliardách korun. Navzdory všeobecným předpokladům navíc není kulatý: Pro co nejhladší průběh experimentů je totiž lepší, mají-li magnety směrující tok částic v tunelu pomyslné kontrolní body, kde lze proudění korigovat. Čistě z praktických důvodů je proto LHC osmiúhelníkový. Překvapivě také do země není uložen vodorovně: Táhne se od úpatí francouzsko-švýcarského pohoří Jura asi 60 m pod povrchem k Ženevskému jezeru, pod nímž se kvůli spodním vodám musel vést mnohem hlouběji – některé jeho části leží víc než 150 m pod zemí.
Francie bez internetu
Ani komplikovaná poloha urychlovače však nebrání, aby CERN jeho prostřednictvím trhal světové rekordy: Například v roce 2012 se díky srážce dvou jader olova podařilo dosáhnout nejvyšší člověkem vyvolané teploty vůbec – měření se zastavilo na hranici pěti bilionů stupňů Celsia, což zhruba odpovídá teplotě vesmíru těsně po Velkém třesku. Aby vědci mohli srážky zkoumat, mají speciálně uzpůsobená místa pro kontakt částic, která jsou obložena snímacími plochami výkonově srovnatelnými zhruba s dvěma tisíci digitálních zrcadlovek. Datový výstup zařízení je obrovský a technické zázemí si s ním musí poradit i v případě, že bude docházet až ke 40 milionům kolizí za sekundu.
Získaná data je potřeba uložit a zpracovat, o což se stará vlastní datové centrum CERNu, sestávající z 11 tisíc serverů. Jde nejen o důležitý prostředek k provádění experimentů, ale zároveň o významný internetový uzel, bez nějž by se k síti sítí nepřipojili lidé v Ženevě ani v části jižní Francie. Ovšem zatímco výpadek internetu kvůli poruše by byl relativně neškodný, některé části datacentra hlídající průběh experimentů se za žádných okolností vypnout nesmějí. Také proto je jistí dieselové agregátory coby záložní zdroje energie.
Český příspěvek
„Každý rok vyprodukuje CERN zhruba pětatřicet petabytů surových dat, která zachycují neopakovatelné události po srážkách částic,“ vysvětluje Jarka Schovancová, česká inženýrka pracující v datacentru. Například během experimentů urychlovače ATLAS zachytí detektor přibližně 40 milionů „událostí“ za sekundu. Naměřená data poté projdou filtrem a výsledná výstupní hodnota oproštěná o opakující se jevy činí zhruba 1 200 událostí za sekundu. Teprve pak se data uloží, aby je mohla zpracovat nejen pracoviště přímo v CERNu, ale i 170 dalších ústavů, univerzit a podobných institucí ve 42 zemích světa – včetně České republiky.
Čeští studenti a výzkumníci z oboru fyziky, techniky nebo také informačních technologií mají do CERNu dveře otevřené. V poměru k příspěvku, který naše země do společné kasy platí, se jich však hlásí poměrně málo: Česko přispívá zhruba 220 miliony korun ročně, což činí necelé 1 % celkového rozpočtu centra.
Kolik stojí metr tunelu
Dalo by se říct, že kromě technologicky unikátních a velikostně jedinečných součástí urychlovačů – mezi něž patří například jedny z největších magnetů světa, vážící stejně jako Eiffelova věž – se v podzemí pod areálem „ukrývá“ také hodně peněz. Třeba kritická část detektoru ALICE, tedy vnitřní trubice, kudy proudí částice, je ze vzácného beryllia: Extrémně lehký prvek zaručuje, že nově vzniklé částice obíhají urychlovačem po nejlepší možné dráze. Nicméně metr tunelu stál v přepočtu 23,5 milionu korun. Levné není ani ostatní zařízení kolem urychlovačů, případně likvidace vysloužilých částí, neboť komponenty mohou být po letech používání radioaktivní. Pokud je nelze znovu zapojit do systému nebo bezpečně umístit do muzea, zachází se s nimi stejně jako s radioaktivním odpadem.
Hlavní řídicí velín CERNu tvoří rozlehlá hala se čtyřmi samostatnými „ostrůvky“, kde se každý stará o svůj zadaný úkol, od produkce částic přes jejich urychlení až po finální dodání do experimentálních laboratoří. Kromě řady obrazovek a počítačů zahrnuje místnost i speciální povrch jako obklad, který brání odrazům zvuku. Na pracovišti tudíž nepanuje velký hluk, ani když je plné lidí. Vybavení místnosti navíc podléhá přísným ergonomickým normám, a to nejen kvůli pohodlí zaměstnanců, nýbrž i s ohledem na bezpečnost. Pracovník provozu totiž musí z pochopitelných důvodů nepřetržitě a bez problémů vidět na všechny důležité obrazovky.
Urychlovač na pružinách
Kromě samotného řízení experimentů je důležitá také schopnost vědců výzkum ukončit – například pokud se částice nechovají, jak je potřeba. I v tomto ohledu je však bezpečnostní systém CERNu dvakrát jištěný: Zařízení zabudované v urychlovačích částice automaticky hlídá a v případě nutnosti je odstraní. „Z hlediska bezpečnostních opatření fungujeme podobně jako jaderná elektrárna,“ popisuje fyzička Ina Chalupková.
TIP: Monumentální srážeč částic LHC v evropském CERNu vyřadila obyčejná kuna
Kreativitě a všestrannosti zabezpečení se meze takřka nekladou – i proto se v CERNu nachází třeba urychlovač hned ve dvojitém tunelu, přičemž ten vnitřní, kde probíhají experimenty, stojí na pružinách. „Když se tunel například zaplaví vodou, bude prostě zaplavený vodou, ale nikoho neohrozí. Oprava nám sice potrvá pár let, ale zvládneme ji. Na podobné problémy se specializují Japonci, kteří se třeba po zemětřesení dokážou vzpamatovat už za tři dny,“ dodává Chalupková.
Extrémně rychlá věda
Aby mohli vědci částice zkoumat, potřebují je často urychlit téměř na rychlost světla, tedy 300 000 m/s. V praxi tak například protony obíhají v podzemních okruzích obrovskou rychlostí, až je nakonec odborníci navedou ke vzájemné srážce. Kromě zajímavých dat, jež poté vyhodnocují počítače, se při kolizi uvolní i velké množství tepla – tolik, že by urychlovač teoreticky mohl v zimě budovy CERNu vytápět.
Dlouhá cesta k urychlovači
V částicové fyzice vede od prvotního nápadu k finálnímu experimentu dlouhá cesta. Komisi v CERNu je nejprve potřeba přesvědčit, že má navržený výzkum smysl a zároveň je proveditelný. Tezi často musí podpořit teoretická příprava, a třeba i výroba vlastního detektoru nebo měřicího zařízení. V případě úspěchu si ho pak tým může přivézt a doslova namontovat do urychlovače.
Ovšem ani když komise návrh schválí, stále není vyhráno – teprve poté se lze totiž postavit do řady. Největší a nejprestižnější výzkumné centrum světa totiž pochopitelně láká mnoho zájemců. Vedoucí zařízení sice pracují na tom, aby se experimenty mohly alespoň nějak koordinovat a vzájemně se nepřekrývaly, nicméně čekání se obvykle vyhnout nedá.
Další články v sekci
Dávní lovci: V Mexiku odkryli pasti na mamuty staré 15 tisíc let
Nálezy v Mexiku prozradily leccos zajímavého o lovu mamutů s využitím velkých pastí
V mexickém Tultepecu, který se nachází severně od Mexico City, objevili fosilní pozůstatky minimálně 14 mamutů obou pohlaví a různého věku. Bylo to celkem více než 800 mamutích kostí, včetně osmi lebek, které ležely ve dvou okrouhlých jámách. Podle vědců šlo o pasti, do nichž lovci před 15 tisíci let zaháněli mamuty, aby je ulovili.
Objevené mamutí pasti měli průměr asi 25 metrů a byly hluboké 1,7 metru. Badatelé se domnívají, že mamuty s jejich pomocí lovily skupiny 20 až 30 lovců. Lidé používali pochodně a větve, aby oddělili jednoho mamuta od stáda, a pak ho zahnali do některé z pastí, kde mamuta čekala smrt.
TIP: Proč mnohem častěji umírali v pastech mamutí samci než samice?
Je prý možné, že na tomto místě bylo více podobných pastí, uspořádaných do linie. Tím vy lovci zvýšili šanci, že mamuta skutečně uloví. Některé z kostí byly záměrně uspořádané, což podle vědců ukazuje na rituály, které se na tomto místě zřejmě odehrávaly. Nálezy ukazují, že lovci použili žebra mamutů ke krájení mamutího masa a jejich loketní kosti snad posloužily k oddělení mamutího tuku od kůže. Stav lebek napovídá, že lovci snědli jejich jazyky.
Další články v sekci
Pan a paní Habsburkovi: Po válce čekalo na Karla a Zitu neustálé stěhování
Karel I. byl laskavý, dobrotivý, lidem milovaný. Jeho manželství připomíná pohádku. Jeden atentát v Sarajevu na jeho strýce a následuje těžký život plný křivdy, útrap a ohrožení
Svítí slunce, za pár dnů bude červenec. Příroda bzučí a mladí manželé si mohou užívat klidu ve společnosti svých malých dětí. Obloha se ale zatáhne velkým mrakem. Následník trůnu František Ferdinand d´Este je mrtvý! Vrahem je srbský anarchista Gavrilo Princip. Všem je jasné, že tato událost nadobro změní dění v Evropě. Bude válka! Nástupníkem na trůně se stává právě arcivévoda Karel I. Je potřeba, aby se brzy seznámil se vším, co jeho nový život obnáší.
Cesta na trůn
V roce 1916 císař František Josef zemře a na jeho místo nastoupí mladý a dobrotivý arcivévoda Karel. Přebrat vládu nad rozpadající se monarchií v době světového války? Nelehký úkol. Karel má vojenské vzdělání, odjíždí na frontu a snaží se nepříznivou situaci řešit. Je jediným panovníkem, který na konflikt dohlíží přímo na bojovém poli. Ví, že válka bude jednou velkou prohrou. Umírají během ní tisíce lidí. Kraje jsou zpustošené a nálada ponurá. Snaží se o spoustu mírových jednání, ale marně. Nikdo nechce ani o píď ustoupit.
Rok 1918 přinese rozpad dlouholeté říše a hlavně rozpad Evropy. Státy se osamostatní. Jeho rodné Rakousko je nyní německým územím. Zklamal jako panovník? Mnoholetý odkaz jeho předků vidí padnout na kolena. Co teď? Ví, že sem už nepatří. A lidé to mladému manželskému páru dávají jasně najevo. Není jiné cesty, než svou zemi opustit. Zatímco lidé jásají nad ukončením bojů, Karel a Zita hledají útočiště v okolních státech. Dle nových zákonů jsou vyhoštěni a jejich majetek zkonfiskován.
Nenáviděná Italka?
Arcivévodkyně Zita, Karlova manželka, je úctyhodná dáma. Je silně věřící. Snaží se pomáhat, kde to je jde. Založí několik charitativních spolků. Sama organizuje sbírky na pomoc chudým a nemocným. Během světové války se její snahy ještě zvýší. Nic ji nelze vyčíst. Někteří si ale přece jen důvod najdou. Karel si snaží získat sympatie německých obyvatel v Rakousku. Ví, že dohoda s některými nepřátelskými zeměmi by mohla být dalším krokem k tolik touženému válečnému příměří. Pro mír je ochoten obětovat mnoho. Ví, že jeho říše už nikdy nebude stejná, jako před válkou. Nabízí tedy jakési vykoupení. Mír je ochoten zaplatit.
Pomůže mu Zita. Je z rodiny italského vévody. Ve Franci je jako doma. Osloví tedy své dva bratry, kteří bojují na opačné frontě. Mají francouzské vládě předat mírovou nabídku. Dopis, který Karel velmi citlivě napíše. Vše je na dobré cestě. Plán ale zkrachuje. Rakouský ministr zahraničí oznámí, že nabídka o smír přišla od druhé strany. Francie si to nenechá líbit a zveřejní originál Karlova dopisu. Spojenci zuří. Důstojníci zuří. Mnozí Karla označují za slabocha. Císařovnu za italsko- francouzskou zrádkyni! To ona za všechno může. Ví se, že Karel s ní probírá všemožné politické tahy. Je inteligentní, energická a jistě svého manžela při jednáních a rozhodování ovlivňuje. Ve svůj prospěch. Ve prospěch Itálie a Francie. Skandál v době zuřícího konfliktu? Nepomůže ani přímluva papeže ani stále více zbídačený lid.
Tato aféra je pro Rakousko-Uhersko vraždedná. Nacionálně ladění Němci v monarchii organizují doslova štvavou kampaň. Veškeré dobré skutky manželského páru jsou zapomenuty. Karel se začíná o svou rodinu bát. Ví velice dobře, jak se zachází v Rusku s cary, kteří se znelíbí. Čeká je krvavý lynč! Hrůzy, které viděl ve válce. Nebezpečí, jež číhá ze všech stran. I tyto okolnosti přispěly k rychlému odjezdu rodiny už na jaře roku 1919.
Život v Exilu
Když dvorní vlak dorazí do Švýcarska, sedí v něm císař Karel se svou rodinou. Po milovaném Rakousku se jim stýská, ale věří, že jejich exil je jen dočasný. I nadále bojují o návrat na trůn. Zita manžela podporuje, jak jen to jde. Jezdí s ním na jednání s vládami okolních států. Každý pokus o vzdání rezolutně odmítá. Vladařství bere jako boží záměr a nehodlá sklonit hlavu. Maďarsko je ochotno uznat Karla svým vládcem. Tady by mohli i spokojeně žít. I tyto plány později ale také zkrachují. Kde bude teď jejich domov? Šťastná léta prožili v Brandýse. Co tady? V novém Československém státě by mohli žít. Sice jako obyčejní lidé, ale v bezpečí! Úřady jejich nabídku zamítnou. Rodina se vydává na dalekou plavbu. Zakotví až na ostrově Madeira.
Po dlouhé době uslyší první vřelá slova, ne jen nadávky, odmítání a vyhrožování. Rodina žije v bezpečí, ale v těžkých podmínkách. Nemají peníze. Jen něco málo zachráněných šperků. Zita je těhotná. Starostí je víc než dost. O poslední zbytek majetku se jim má postarat spřátelený hrabě - ale ouha. Jednoho dne zmizí a s ním i ta trocha peněz.
Život na ostrově není lehký. Letní vilka, ve které bydlí, není na zimní období zařízena. Vlhké pokoje a nedostatek jídla zapříčiní dlouhodobé nachlazení hlavy rodiny. Doktora si dovolit nemůžou. Císař Karel I. umírá v bídě na zápal plic. Je mu pouhých 35 leta Zita se stává vdovou. Bez prostředků se musí postarat o sedm dětí. Osmé je na cestě, narodilo se dva měsíce po Karlově smrti. Vyhlídky na klidný život se dávno rozplynuly. Co bude dál? Opět nastává balení kufrů a další stěhování. Tentokrát do Belgie.
TIP: Budu to dělat jinak: Jaké úkoly čekaly v prvních dnech na císaře Karla I.?
Zitin bratr jim nabídne pomoc. Alespoň trocha klidu! A Zita se opět dává do boje. Žádá zrušení nového rakouského zákona, díky kterému rodina o vše přišla. Chce taky vyjednat návrat na trůn pro svého nejstaršího syna Ottu. Jednou je to dědic, vládnout má z boží vůle a o jeho právo ho nikdo nesmí připravit!
Ledacos se vydaří. Vláda skutečně z některých bodů zákona ustoupí. Trvá to ale léta. A je tady jiná hrozba. Hitler! Po anšlusu Rakouska v roce 1938 jsou všechny snahy zmařeny. Životy jsou opět v ohrožení. Pokud chce císařovna zachránit sebe a děti, musí pryč! Přes Francii, Španělsko a Portugalsko vycestuje rodina do Ameriky. Usadí se v Kanadě. Další velkou válkou zmítaná Evropa je za mořem, oni konečně v bezpečí.