25.7.2016 | Svátek má Jakub






VĚDA: O radosti z fyziky, auře a mentionech

28.3.2014

Jsem fyzik, ale svou intelektuální úroveň nepřeceňuji. Prvními dvěma roky na jaderné fakultě jsem prolezl s odřenýma ušima a zkoušku z předmětu Matematická analýza IV jsem udělal až v posledním děkanském termínu. Pokud by imaginární měřítko pro porovnání úrovně fyzikální představivosti a invence jedince mělo podobu jednoho metru, umístil bych sám sebe někam mezi sedmý a osmý milimetr. Proti populačnímu průměru – kolem jednoho milimetru – je to pěkný úspěch. Einstein, Feynman a Hawkins budou ale někde daleko vpředu, řekněme mezi osmdesátým a devadesátým centimetrem.

Docela dobrou část svého času trávím tak, že chodím po světě a něco měřím. To, co měřím, má pozoruhodné vlastnosti. Není to vidět, není to slyšet, není to cítit, nemá to žádnou chuť a nedá se to nahmatat. Také jsem zatím nepotkal nikoho, kdo by mě přesvědčil, že to umí najít mimosmyslově. To, co měřím, jako by vlastně ani neexistovalo. Svou existenci to za běžných podmínek demonstruje jen vytvářením stop – dá se to pozorovat jen díky účinkům. Destrukcím a změnám, které to vyvolává na úrovni atomových jader, atomů, molekul, látek a organismů. Navíc je to současně velmi starobylé a velmi moderní. Ačkoliv to existuje od počátku vesmíru, Karel Hynek Mácha o tom neměl ani tušení.

Řeč je o ionizujícím záření. Měřím, bavím se a ještě za to většinou dostanu zaplaceno.

Čím se bavím?

Bavím se tím, že jsem něco jako kouzelník. Umím vcelku primitivními postupy měřit tak nízké koncentrace a energie, že se to vymyká zdravému rozumu. Protože Státní úřad pro jadernou bezpečnost průběžně dbá, aby má odborná úroveň nezaostávala, byl jsem v rámci přípravy na pravidelnou zkoušku zvláštní odborné způsobilosti nucen zopakovat si některé výpočty. Znovu jsem si spočítal, že umím metrologicky prověřenou metodou najít ve vzduchu množství radonu tak malé, že jeho hmotnost je menší než 0,000 000 000 000 000 02 hmotnosti vzduchu. Podobně jsem schopen měřit energie řádově 1 000 000 000 000krát nižší, než je kalorická hodnota kelímku jogurtu ACTIVIA (346 kilojoulů).

Bavím se tím, že to funguje. Stále čekám, že se něco pokazí, že se nějaké dogma zhroutí. Ale dogmata, z nichž má práce vychází, se nehroutí. Je psáno, že radon se přeměňuje radioaktivní přeměnou alfa s poločasem necelé čtyři dny. Ověřoval jsem to mnohokrát, ověřuji to de facto každý den. Nikdy jsem nezaznamenal náznak, že by poločas přeměny radonu měl snahu se alespoň trochu krátit nebo prodlužovat. Radon se stále rozpadá tak, jak se rozpadat má, bez ohledu na klimatické změny, na složení dolní i horní komory parlamentu, jakož i na téměř bezvýchodnou globální politickou situaci. Bez ohledu na případná přání bohů.

Bavím se tím, že ač se někdy zdá, jako by něco trochu nefungovalo, po čase se ukáže, že jediné, co chybělo, bylo pochopení souvislostí. Detail, který unikl pozornosti. Už řadu let pořádáme s kolegy mezinárodní srovnávací měření objemové aktivity radonu v půdním vzduchu. Cílem podobných reprezentativních setkání měřičů z různých světadílů na romantické české louce je posoudit, zda ten radon v půdě měříme všichni alespoň přibližně stejně. Radon v půdním vzduchu se měří různými metodami. Nejlépe se osvědčuje zatlouci do země dutou tyč, vysát určitý objem vzduchu z půdy a převést ho do detekčního zařízení. Poslední dobou výsledky srovnání naznačovaly, že měřená objemová aktivita radonu závisí na tom, jak velké množství vzduchu se z půdy vysaje. Jako by měřená koncentrace radonu v půdním vzduchu byla tím nižší, čím větší vzorek vzduchu se z půdy odebere. Ti, kteří odsávali desetiny litrů vzduchu, dospívali k výsledkům vyšším než ti, kteří odsávali litry a desítky litrů. Nějakou dobu trvalo, než nás napadlo spočítat, kolik je vlastně volného vzduchu v půdě k mání. Ukázalo se, že dost málo – není tam dostatek volného místa. Pokud vysajete z duté tyče zatlučené do hloubky jeden metr pod povrch terénu příliš velký objem vzduchu, neodebíráte už jenom půdní vzduch, ale přisáváte i část vzduchu z atmosféry, kde jsou koncentrace radonu přibližně tisíckrát nižší.

Mám radost z fyziky, protože jedinci se slabou invencí nabízí pevný bod v nejistém světě.

Nedostatek důvtipu ovšem není totéž co nedostatek fantazie. Fantazie mám dost. Ve volných chvílích se i já rád zabývám představami o vyšších dimenzích a paralelních vesmírech. O skrytých formách energie. Dokonce se těším, že v důchodu bych se tomu mohl věnovat na plný úvazek. Mohl bych kupříkladu přemýšlet o tom, zda i v paralelních vesmírech se radon přeměňuje tak pěkně ustáleně.

Ještě lepší by ovšem bylo studovat auru a mentiony. Zadám-li do libovolného internetového vyhledávače tato dvě slova, objeví se zcela nové světy, plné výzev a tajemství.

Pokud jde o auru, líbí se mi, že bývá krásně barevná. Pokud jde o mentiony, fascinuje mě, že jsou nepostižitelné. Z výzkumného hlediska je to pole neorané. Zároveň velká výzva.

Kdyby to totiž bylo s aurou a mentiony tak jednoduché, jak to na internetu na první pohled vypadá, určitě by už dávno byly volně prodejné stínící fólie proti mentionům, typově schválené mentiometry, auroskopy, aurogramy a spektroaurometry, které by se musely dle zákona o metrologii pravidelně ve dvouletých intervalech ověřovat ve státním metrologickém středisku. A označovat úřední značkou. Podobnou, jakou můžete vidět u stojanů na čerpacích stanicích. A v nedělním Blesku by se nepsalo o ničem jiném, než že Ornele Štikové aura v posledním týdnu z původní světlezelené trochu zfialověla.

Ale výzva to je. Nakonec na tom mám i osobní zájem (politologický).

Hrozně rád bych věděl, jakou barvu aury mají Lubomír Zaorálek a Jiří Dienstbier.

A velmi mě děsí představa, že by i Michaela Marksová-Tominová teoreticky mohla vysílat nějaké mentiony.

Dodatek pro zvídavé čtenáře:

Pro zvídavé čtenáře, kteří definitivně skončili s fyzikou na konci základní školy - nebo před maturitou - a chtěli by si ověřit, zda se jejich fyzikální představivost a důvtip opravdu nacházejí alespoň kolem značky jednoho milimetru na pomyslném metrovém měřítku, nabízím kontrolní test.

Představte si místnost, která je před začátkem pokusu vyvětraná tak ideálně, že ve vnitřním vzduchu není téměř žádný radon. Aby to nebylo moc složité, budeme předpokládat, že počáteční objemová aktivita radonu ve vzduchu je nulová. Potom zavřeme okna a dveře. Koncentrace radonu ve vnitřním vzduchu se začne zvyšovat. Zpočátku poroste rychle, ale nárůst bude stále pomalejší. Po nějaké době se bude objemová aktivita radonu zvyšovat jen nepatrně, jako by se blížila k ustálenému stavu. Pokud zanedbáme ztráty radonu radioaktivní přeměnou, která je proti dějům v normální místnosti velmi pomalá, můžeme to celé zjednodušeně popsat rovnicí

a(t) = (S / V) * (1 – e - V * t).

Zde a(t) je objemová aktivita radonu ve vzduchu v místnosti v čase t po uzavření, vyjádřená v becquerelech na krychlový metr. Čas t můžeme udávat v hodinách. S je rychlost přísunu radonu do místnosti (obvykle z podloží stavby) v becquerelech na krychlový metr za hodinu a V je parametr, který popisuje přirozené nebo nucené větrání místnosti. Říká se mu ventilační koeficient nebo koeficient výměny vzduchu a udává se v jednotkách hodina na minus prvou. Vyjadřuje, jaká část objemu vzduchu v místnosti se díky ventilaci vymění za jednu hodinu.

(A e je symbol exponenciální funkce.)

Dále můžeme – opět kvůli zjednodušení – předpokládat, že hodnoty parametrů S a V jsou v čase konstantní, tedy neměnné.

Kontrolní otázka zní: Jaká by byla hodnota objemové aktivity radonu ve vzduchu v této místnosti v ustáleném stavu, tedy po nekonečně dlouhé době?

Možné odpovědi (správnou zakroužkujte):

a) Byla by rovná podílu V / S.

b) Byla by rovná součinu S * V.

c) Byla by rovná podílu S / V.

(Nápověda: Pokud to chcete řešit se vší vážností (matematicky), budete si muset představit nebo nakreslit, co se děje s exponenciální funkcí e - V * t, když t se blíží k nekonečnu a V je konstantní. Nebo můžete použít téměř univerzální pomůcku málo důvtipných studentů fyziky, které se říká rozměrová zkouška: Jestliže má být výsledkem objemová aktivita, musí to vyjít v becquerelech na krychlový metr. Nebo můžete – v tomto případě – použít i zdravý rozum: Když mám v místnosti smrad nebo radon a chci se ho zbavit, musím větrat. Čím víc budu větrat, tím méně bude v místnosti smradu nebo radonu.)

Autor je fyzik a podnikatel (e-mail: neznal@clnet.cz)



Diskuse


J. Novák 254
19:00
28.3.2014

J. Růžička 250
14:37
28.3.2014

P. Rada
18:41
28.3.2014

J. Růžička 250
20:47
28.3.2014

P. Rada
22:43
28.3.2014

J. Mrázek
15:18
29.3.2014

V. Mlich
14:31
28.3.2014

P. Rada
18:50
28.3.2014

M. Pivoda
10:54
29.3.2014

D. Polanský
11:25
28.3.2014

P. Rada
9:36
28.3.2014

J. Vyhnalík
16:50
28.3.2014

P. Rada
18:36
28.3.2014

J. Vyhnalík
18:45
28.3.2014

P. Rada
22:52
28.3.2014

J. Vyhnalík
23:07
28.3.2014

P. Rada
19:59
29.3.2014

J. Vyhnalík
20:05
29.3.2014

J. Kunes
7:09
28.3.2014

o. istvanfy
8:45
28.3.2014

J. Klepal
9:20
28.3.2014

J. Mrázek
6:42
28.3.2014

J. Vyhnalík
3:43
28.3.2014

J. Sinnreich
2:42
28.3.2014

P. Boublíková
5:23
28.3.2014

P. Lenc
9:03
28.3.2014

J. Klepal
9:16
28.3.2014

J. Sinnreich
15:31
28.3.2014

počet příspěvků: 30, poslední 29.3.2014 08:05









 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.