Zdánlivý pohyb slunečního kotouče na obloze planet je dán kombinací více faktorů. Nejvíc se však projevuje perioda rotace a perioda oběhu kolem Slunce. Jestliže planeta rotuje výrazně rychleji, než krouží kolem naší hvězdy, prochází sluneční disk oblohou podle každodenní zkušenosti: Vychází na východě a zapadá na západě. Je-li perioda rotace menší, pohybuje se Slunce zdánlivě opačně. Pokud jsou však tyto doby srovnatelné, nastává poněkud složitější situace. 

Jedná se právě o případ Merkuru, který se během dvou oběhů kolem Slunce otočí okolo své osy třikrát. V období největšího přiblížení k centrální hvězdě – v periheliu – je úhlová rychlost rotace menší než úhlová rychlost pohybu kolem Slunce a tato situace trvá přibližně osm dní. 

Na určitém místě povrchu planety bychom pak viděli sluneční disk vycházet velmi pomalu: Celý by se nad východním obzorem objevil až po dvaceti hodinách. Následně by stoupal nad horizont, ale jeho pohyb by se obracel. Tento zpětný pohyb by pak trval již zmíněných osm dní, načež by Slunce zapadlo na východě a po nějaké době by opět vyšlo. To vše bychom jako pozorovatelé na Merkuru spatřili v rámci jednoho tamního dne, který trvá přibližně tři pozemské měsíce.

Jak vznikl náš vesmír? A jak asi jednou skončí? Úplně jednoduché otázky. Jenže právě takové dávají vědcům nejvíc zabrat. Pokud jde o kosmos, nepředstavují kupodivu největší problém jeho ohromující rozměry a stáří. O jeho pradávné historii a nezměrných dálavách toho víme docela dost, uvážíme-li, že jsme dosud neopustili obyčejnou planetu u obyčejné hvězdy v obyčejné galaxii. První zásadní komplikace tkví v tom, že momentálně netušíme, z čeho se naprostá většina kosmu skládá.

Kde je kvantová gravitace?

Přestože to zní paradoxně, druhý stěžejní problém spočívá ve faktu, že jsme dokázali objevit, popsat a zužitkovat obecnou relativitu a kvantovou mechaniku. Obě klíčové teorie, na nichž stojí dnešní fyzika, jsou nesmírně podnětné a také skvěle fungují – obecná relativita v makrosvětě planet, hvězd a galaxií a kvantová mechanika zase v mikrosvětě atomů a částic. Pustíme-li je však k sobě, bude to stejné, jako když se potká hmota s antihmotou a navzájem se zničí v oslnivé explozi. Ať se nejlepší mozky naší planety snaží sebevíc, obecná relativita dohromady s kvantovou mechanikou nefunguje. Vůbec. A proto dosud nemáme použitelnou teorii kvantové gravitace, která by děsivé rozpory mezi výše zmíněnou dvojící překlenula.

Řada palčivých problémů, jež dnes trápí fyziky jako nejhorší noční můra, se s kvantovou gravitací podle všeho vyřeší. Velký třesk, černé díry či gravitační vlny už nebudou tak strašidelné. Jenže kvantová gravitace stále zůstává jen mlhavým příslibem do budoucna. Nikdo neví, kdy, v jaké podobě a zda vůbec ji dokážeme zkrotit. Zatím si tedy musíme vystačit s méně účinnými teoretickými nástroji a jejich nedostatky nahradit důvtipem. Astrofyzika se momentálně hemží podivuhodnými teoriemi, často protichůdnými nebo jen těžko stravitelnými. Jejich obliba se dramaticky mění, někdy i ze dne na den. Nezbývá než doufat, že s kvantovou gravitací bude líp.

Přízrak temné energie

Jedna ze zásadních otázek, které se honí astrofyzikům hlavou, se týká složení vesmíru. Vyjmenujeme-li kosmické kamení, planety, hvězdy, galaxie a všudypřítomný prach a plyn, stále obsáhneme stěží 5 % obsahu našeho vesmíru. Necelých 27 % tvoří usilovně hledaná a záhadná temná hmota; o něco více než 68 % by pak měla představovat temná energie – nesmírně řídká, ale všudypřítomná –, po níž raději pátráme opatrně, protože dráždit přízraky se nevyplácí.

Na uvedená čísla přísahají vědci pracující s kosmickým teleskopem Planck, jehož nová měření mikrovlnného reliktního záření vesmíru teď udávají tón nejmodernější astrofyzice; spolu se standardním kosmologickým modelem pak tato měření určují zmíněné hodnoty běžné a temné hmoty i temné energie. Standardní model kosmologie představuje momentálně tzv. Lambda-CDM model (ΛCDM), který počítá s kosmologickou konstantou (lambda), přičemž těsně souvisí s temnou energií a chladnou temnou hmotou (CDM čili Cold Dark Matter).

Chladná temná hmota by se skládala z relativně pomalu se pohybujících částic. Mohlo by jít například o velice lehké axiony, tzv. macha (Massive Compact Halo Objects), čili objekty z normální hmoty, které z nějakého důvodu unikají naší pozornosti; nebo o WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) – masivní a zároveň velice netečné částice. Temná hmota se však stále skrývá.

Model Lambda-CDM ctí obecnou relativitu, zahrnuje Velký třesk a vysvětluje pozorovanou strukturu reliktního záření, rozložení galaxií, zastoupení vodíku, helia a lithia a také zrychlující se rozpínání. A právě neustále se zrychlující rozpínání vesmíru svého času astrofyziky šokovalo natolik, že byli nuceni si vymyslet přízrak – temnou energii. Nevíme o ní skoro nic, jen to, že pohání kosmické rozpínání a tvoří většinu vesmíru jako takového. Kolem standardního modelu Lambda-CDM ovšem panuje čilý ruch. Dnes už disponujeme celou řadou alternativních scénářů i velmi extravagantních konceptů, které se – každý po svém – snaží zacelit díry v našem jinak poměrně úctyhodném poznání vesmíru.

Prudká inflace

Jednu z velkých a významných „děr“ v chápání kosmu pro nás představují mapy reliktního mikrovlnného záření. Podle standardního kosmologického modelu se zmíněné záření oddělilo od hmoty přibližně 380 tisíc let po Velkém třesku a dnes k nám přichází ze všech stran, přičemž postupně chladne.

Problém tkví v tom, že reliktní záření celého vesmíru vypadá všude prakticky stejně. Pokud by kosmos vznikl pozvolným zvětšováním z jednoho bodu, tedy z Velkého třesku, pravděpodobně by měl jinou (místně odlišnou) strukturu. Vzdálené oblasti by se výrazně lišily – jenže se neliší. Nejpopulárnějším řešením zmíněné záhady se stalo rozšíření standardního kosmologického modelu o inflaci. Jednoduše řečeno, bezprostředně po vzniku vesmíru došlo ke kratičkému, ale zároveň nesmírně intenzivnímu zrychlení rozpínání – a proto je kosmos všude víceméně stejný. S kosmologickou inflací však souvisí celá řada nejasností: netušíme například, co ji způsobilo.

Ekpyrotický vesmír

Některým astrofyzikům navíc inflace příliš nevoní. Preferují například cyklické ekpyrotické vesmíry, které dostaly název podle víry antických stoiků v periodický zánik kosmu ve všestravujícím ohni, po němž následuje opětovné stvoření. Ekpyrotický vesmír neprochází při cyklickém zanikání a tvoření singularitou (nekonečně malým a nekonečně hmotným bodem) v duchu Velkého třesku, tedy okamžikem, kdy by jeho vlastnosti dosahovaly nekonečně vysokých či naopak nekonečně nízkých hodnot. Astrofyzici jsou rádi, protože singularity nenávidějí. Úplně jim totiž blokují rovnice a nedovolují jim odhalit, jak se věci skutečně mají. Pro úplnost je ovšem třeba dodat, že některé cyklické modely vesmíru se singularitou počítají.

Mezi velké propagátory cyklických vesmírů patří i Paul Steinhardt z Princetonské univerzity. Podle jeho představ se stárnoucí vesmír postupně smrští, projde Velkým křachem (Big Crunch) a pak se Velkým třeskem (Big Bang) odrazí do nové éry. Celý proces se pak označuje jako Velký odraz (Big Bounce). Extrémní stlačení celého kosmu během Velkého křachu by přitom vysvětlovalo, proč je všude víceméně stejný. Problém však tkví v tom, co se odehrává mezi Velkým křachem a Velkým třeskem. Steinhardt uvádí, že dřív než se vesmír zhroutí do singularity, vstoupí na scénu doposud neznámé pole (přezdívané „přízračné“ – ghost field) a „nakopne“ jej opačným směrem.

Steinhardt a další astrofyzici dále vycházejí z tzv. bránové kosmologie, podle níž vyvolává Velké křachy a Velké třesky periodické srážení M brán ve vícerozměrném vesmíru. Podle M-teorie, která zastřešuje jednotlivé varianty teorií strun ve vícerozměrném prostoru, existuje náš vesmír na trojrozměrné bráně, jež možná pluje s dalšími takovými bránami v mnohovesmíru (multiverse).

Dokončení: Záhadná kosmologie (2): Informační paradox černých děr, Ohnivá zeď, Planckova hvězda

Z M-teorie údajně vyplývá 100⁵⁰⁰ (!) možností, jak kosmos uspořádat, čímž by se před námi otevírala existence nepředstavitelného počtu rozličných vesmírů. Ten náš by tudíž nebyl jediným, ale jen jedním z mnoha a mnoha. Jejich vlastnosti by byly náhodné, určené pouze množstvím energie, která by se uvolnila při vzniku jejich bubliny prostoročasu. Mnoho nových kosmů by vůbec neumožňovalo vznik hmoty, natož života. Řada z nich by se brzy zase zhroutila do sebe. A asi jen velmi vzácně by se mezi nimi objevil vesmír s příznivou hodnotou kosmologické konstanty, jako je ten náš.

Holandská společnost VanMoof by do roku 2020 ráda prodávala 90 % svých bicyklů prostřednictvím internetu. Její záměr však hatila bezohlednost dopravců, kteří s koly v krabicích zacházeli natolik nešetrně, že se k zákazníkům dostávala poškozená. Do americké pobočky firmy chodilo dokonce tolik poničených zásilek, že v jistém okamžiku obchod zcela zaplnily a prodejcům nezbylo než vadné zboží nabízet s velkými slevami.

Vedení společnosti proto přišlo s geniálně jednoduchým řešením: Na krabice s koly tiskne fotografie televizorů, jejichž křehkost budí v dopravcích respekt. A výsledek? Množství poškozených zásilek kleslo o 70–80 %.

„Potom jsme dospěli do Čech, kde jsme nebyli po jedenáct let…Toto království jsme našli tak zpustošené, že jsme nenašli jediný svobodný hrad, který by nebyl zastaven se všemi královskými statky, takže jsme neměli, kde bychom přebývali, leč v měšťanských domech jako jiní měšťané. Pražský hrad byl tak zpustošen, pobořen a rozbit, že se od časů krále Otakara II. celý sesul až k zemi.“ Takto ve svém vlastním životopise Vita Caroli líčí Karel IV. svůj příchod do Čech v roce 1333.

Psal se 23. leden 1556 a provincie Šen-si ve střední Číně se probouzela do nového dne. Většina tamních obyvatel tehdy žila v obydlích vyhloubených do sprašových svahů (viz Příbytky z prachu Gobi). Náhle se však ozvaly ohlušující rány a země se zachvěla. V několika následujících vteřinách se odehrálo vůbec největší známé zemětřesení v dějinách – vyžádalo si téměř 830 tisíc životů. Postihlo přitom nejen oblast Šen-si, ale i řadu okolních provincií.

Na obrovském počtu mrtvých měl podíl především fakt, že běsnící živel vyvolal sesuv půdy a ta následně zasypala „jeskynní“ příbytky. Otřesy zhruba o síle osmého stupně Richterovy škály s epicentrem poblíž hory Chua pokračovaly několikrát do měsíce dalšího půl roku. V některých regionech tak zemřelo až 60 % obyvatel a také hmotné škody byly nevyčíslitelné – katastrofa zničila prakticky celou oblast vnitřní Číny. Přesto měla i jeden pozitivní dopad: Lidé začali zkoumat příčiny vzniku zemětřesení, definitivně opustili sprašové domy a nová obydlí si začali budovat z odolnějších materiálů. 

Smrt přišla z ticha 

O 420 let později udeřily zničující otřesy v zemi draka znovu – a předznamenaly druhé největší neštěstí svého druhu v dějinách. I tentokrát si živel připsal smutné prvenství: Zemětřesení ve městě Tchang-šan bylo, co se týče počtu obětí, nejhorší ve 20. století. 

Krátce před čtvrtou ráno, 28. července 1976, většina obyvatel města v provincii Che-pej ještě tvrdě spala. Tím ničivěji mohly otřesy o síle až 7,8 Richterovy škály udeřit. Čínský státní seismologický ústav sice krátce před tím zaznamenal neobvyklá data ze 150 km vzdáleného Pekingu a dalších míst, Che-pej však považoval za bezpečnou oblast. 

Samotné zemětřesení trvalo 23 sekund a po 16 hodinách následoval ještě dotřes o síle 7,1 Richterovy škály. Podle oficiálního prohlášení přišlo o život asi 255 tisíc lidí a dalších 164 tisíc utrpělo zranění. Někteří badatelé ovšem zmíněný údaj považují za silně podhodnocený a uvádějí až trojnásobek obětí. Za velký počet mrtvých mohl hlavně nevhodný charakter staveb – 85 % budov ve městě se sesypalo jako domečky z karet. Metropole připomínala obraz zkázy po výbuchu atomové bomby.

Špatná doba

Statistiky úmrtí byly zřejmě silně podhodnocené i proto, že pro komunistickou stranu přišlo neštěstí v nevhodné době doznívající kulturní revoluce. Vůdce Mao Ce-tung se potýkal s vleklými zdravotními potížemi a opozice uvnitř strany se bouřila proti nástupci, kterého zvolil, přičemž prosazovala protikandidáta. Konzervativci se báli, že by se masivní ztráty na životech mohly stát pro zbídačený národ příslovečnou poslední kapkou a mohly by odvést pozornost od očerňování progresivního Teng Siao-pchinga, kterého v kampani osočovali z prosazování „kapitalistické cesty“. 

Neblaze proslul i jeden z výroků, jejž tehdy pronesla Maova čtvrtá manželka a důležitá politická figura kulturní revoluce Ťiang Čching: „Při zemětřesení zemřelo pouze několik set tisíc lidí. A co? Očernění Teng Siao-pchinga bude mít vliv na osm set milionů lidí.“ Cestě opozičního kandidáta na vrchol moci však zabránit nedokázala.

Drama se šťastným koncem. Tak by se dal popsat výlet Alan Langdona a jeho šestileté dcerky. Sedmnáctého prosince oba vyrazili na Alanově malém katamaránu z přístavu Kawhia na Novém Zélandu. Cílem jejich plavby byl záliv Bay of Islands v severní části ostrova.

Krátce po vyplutí ale přišel Alanův katamarán o obě kormidla a řídit jej bylo jen velmi obtížné. Když oba výletníci nedorazili do svého plánovaného cíle ani po 5 dnech, zalarmovala Alanova exmanželka úřady a rozjela se rozsáhlá pátrací akce. Kvůli dřívějším sporům obou rodičů úřady pracovaly i s verzí únosu. Alan ani jeho šestimetrová loď ale nebyli nikde k nalezení. 

Když už vše vypadalo téměř beznadějně, přišel nečekaný obrat – Alan i s dcerou včera bezpečně přistáli v australském přístavu Ulladulla. Na moři strávili 27 dnů, během nichž urazili přes 2 600 kilometrů. 

„Bez kormidla byla loď jen obtížně řiditelná, věděl jsem ale, že dříve či později musíme narazit na pevninu. Byla to jen otázka času,“ řekl po přistání Alan Langdon. Šťastný konec obou poutníků ale bude mít ještě dohru. Své si k Alanově dobrodružnému výletu chtějí říct i úřady péče o dítě a také novozélandská policie.

Komplex Great Fish River Reserve, sestávající se z tří samostatných přírodních rezervací, byl založen v roce 1994 a rozkládá se na ploše přes 45 tisíc hektarů. V minulých dnech se v tomto parku odehrál spektakulární transport nosorožce černého do bezpečnější, blíže nespecifikované části parku. Téměř tunu vážícího nosorožce, zavěšeného hlavou dolů přepravoval nákladní vrtulník. Fascinující podívanou zdokumentoval Pete Oxford, fotograf specializující se na divoká africká zvířata.

Experimentální bezpilotní raketoplán Boeing X-37B právě oslavil šestistý den na oběžné dráze Země. A přesto nejsme nijak moudřejší v tom, co tam vlastně dělá.

Raketoplán X-37B Orbital Test Vehicle (OTV) ke své současné misi odstartoval 20. května 2015 z kosmodromu Cape Canaveral na Floridě. Podle toho, co je známo, jde o čtvrtý let tohoto stroje. Předešlá, třetí mise, trvala celkem 675 dní.

Původně šlo o civilní projekt NASA, který časem převzal Pentagon. Raketoplán funguje podobně jako slavný pilotovaný raketoplán Space Shuttle, jen je s délkou 8,8 metru asi čtyřikrát menší.

Stejně jako Space Shuttle vzlétá na oběžnou dráhu vertikálním startem na raketě a vrací se horizontálním přistáním jako letoun. A stejně jako Space Shuttle má i nákladní prostor a robotickou paži pro manipulaci v kosmickém prostoru.

Utajované mise na oběžné dráze

Víme něco málo o nákladu, který X-37B vozí na oběžnou dráhu. Při této misi to byly materiály pro vědecké experimenty NASA a iontový motor. O cílech této i předešlých misí ale není známo nic konkrétního. Oficiální web amerického letectva říká, že raketoplán testuje technologie pro opakovatelně použitelné kosmické lodě a provádí experimenty na oběžné dráze. Ale to nejspíš není vše.

TIP: Boeing X-37B: Přísně tajný armádní raketoplán se chystá na přistání

Podle některých teorií X-37B testuje motory a manévry na relativně nízké oběžné dráze, ve výšce kolem 320 kilometrů, a zkoumá tam možnosti umístění výzvědných satelitů. Anebo tam prý už teď provádí výzkumnou činnost.

Právě uplynulý rok 2016 si budou mnohé země pamatovat jako nadprůměrně teplý. Ve Spojených státech byl podle čerstvé zprávy amerického Národního úřadu pro oceán a atmosféru (NOAA) druhým nejteplejším v historických záznamech.

Průměrná teplota v USA loni dosahovala 12,7 stupně Celsia, což je 1,6 stupně nad dlouhodobým průměrem. V USA jsou přitom k dispozici údaje za posledních 122 let. Zároveň jde o dvacátý rok v řadě, kdy průměrná roční teplota v USA přesahuje dlouhodobý průměr.

V roce 2016 území Spojených států zasáhlo celkem 15 významných klimatických katastrof, při nichž škody přesáhly 1 miliardu dolarů.

TIP: Počet tornád v bouřích dramaticky roste a nikdo neví proč

Šlo o jedno výrazné sucho, jeden velký požár v krajině, čtyři vnitrozemské záplavy, 8 silných bouří a hurikán Matthew. Celkový účet těchto klimatických katastrof v USA přesáhl 46 miliard dolarů a katastrofy si vyžádaly celkem 138 lidských životů.

Megalodon, největší známý žralok světa, měl až třímetrové čelisti, s nimiž by mohl sešrotovat i menší automobil. Jak se ale ukazuje, namísto ohromným žvancům dával přednost menším delikatesám. A to zřejmě vedlo k jeho pádu.

Největší megalodoni měřili nejspíš kolem 18 metrů. Tahle ohromná monstra žila v oceánech od doby před 23 miliony let a asi před 2,6 miliony let zase zmizela z historie.

Vědci dlouho vedli spory o tom, čím se vlastně megalodoni živili. Nejnovější výzkum fosilií mořských savců, kteří žili před 7 miliony let, překvapivě ukazuje, že megalodoni nejraději útočili na menší velryby a také na tuleně.

TIP: Pověsti nelhaly: Vorvani skutečně mohli potápět velrybářské lodě

V posledních milionech let ale menší velryby postupně vymřely, a v oceánech zůstaly spíše jen velké druhy, jako je například plejtvák obrovský. Megalodoni se s tím zřejmě nedokázali vyrovnat.