Aldebaran bulletin

Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie.
Vydavatel: AGA & Štefánikova hvězdárna v Praze
Číslo 38 (vyšlo 26. října, ročník 16 (2018)
© Copyright Aldebaran Group for Astrophysics
Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno.
ISSN: 1214-1674,
Email: bulletin@aldebaran.cz

Hledej

Babí léto

Vítězslav Kříha

Pojem singularita budí jistý respekt. Ať už nám evokuje Velký třesk, černé díry či umělé inteligence uvědomující si sebe sama. Slabším povahám stačí k závrati jen matematická představa singularity, kde se funkce nechová zcela způsobně, nebo úvahy, jak vypadá pole bodového náboje v bodě, kde se právě nachází. Ale že by singularita mohla být spojena s něčím příjemným, například s pocitem pohody? Ale samozřejmě, naštěstí tu máme meteorologii a představa oteplení v době, kdy teplé léto začíná střídat podzimní sychravé počasí, je nám velmi milá.

Koncem léta či začátkem podzimu poměrně často dochází k meteorologické singularitě, kdy zejména v poslední dekádě září a v první dekádě října bývá ve dne déletrvající teplé, suché, slunečné a málo větrné počasí, provázené chladnými nocemi s ranními až dopoledními mlhami a impozantní rosou. Tento jev, označený babí léto, je podmíněn výskytem rozsáhlé tlakové výše setrvávající nad střední a jihovýchodní Evropou. Trvání tohoto meteorologického jevu se pochopitelně různí v závislosti na stabilitě tlakové výše, nicméně značně pravidelný výskyt na přelomu září a října tomuto úkazu přinesl i označení vycházející z kalendáře – svatováclavské léto pro první část a tereziánské léto pro část druhou.

Babí léto

Babí léto z terasy autora.

Singularita meteorologická – odchylka od očekávaného ročního průběhu počasí. Asi nejznámější meteorologickou singularitou v našich zemích jsou ledoví muži – ochlazení v druhém květnovém týdnu na svátek Pankráce, Serváce a Bonifáce. Naopak potěšující je babí léto na přechodu léta a podzimu, obdobné potěšení skýtá indiánské léto v Severní Americe. Ani vánoční obleva nezůstává emočně neutrální.

Plejády – Kuřátka, Sedm sester, M 45. Otevřená hvězdokupa v souhvězdí Býka, vzdálená zhruba 400 světelných roků od Země. Stáří hvězdokupy je přibližně 100 miliónů roků a dle simulací by se měla rozpadnout na nezávisle se pohybující hvězdy v průběhu následujících 250 milionů roků. Průměr hvězdokupy je zhruba 15 světelných roků. Hvězdokupa je zahalena do charakteristické modré reflexní mlhoviny, kterou právě prochází. Rektascenze hvězdokupy je 3 h 47 min, deklinace 24° 7′.

Plejády zvané Baby

Názory na původ samotného označení babí léto se různí, překvapivé je však shodné vyjádření u různých jazykových skupin, v němž se mnohdy podzimnímu období říká léto s předřazeným přívlastkem běžně vyhrazeným pro ženy vyššího věku či výrazných vlastností. Jednou z možností vzniku názvu Babí léto je označení podle hvězdokupy PlejádyPlejády – Kuřátka, Sedm sester, M 45. Otevřená hvězdokupa v souhvězdí Býka, vzdálená zhruba 400 světelných roků od Země. Stáří hvězdokupy je přibližně 100 miliónů roků a dle simulací by se měla rozpadnout na nezávisle se pohybující hvězdy v průběhu následujících 250 milionů roků. Průměr hvězdokupy je zhruba 15 světelných roků. Hvězdokupa je zahalena do charakteristické modré reflexní mlhoviny, kterou právě prochází. Rektascenze hvězdokupy je 3 h 47 min, deklinace 24° 7′. nebo též Kuřátka či Sedm sester, dříve pojmenovávané jako Baby, která je výraznou dominantou podzimní oblohy právě v obdobích, kdy výhled na večerní oblohu nezakrývá oblačnost či všudypřítomná mlha.

Umělecké pojetí otevřené hvězdokupy M 45 Plejády

Umělecké pojetí otevřené hvězdokupy M 45 Plejády, jak je viděl americký
symbolista Elihu Vedder. Zdroj: Biblioklept.

M 45, Plejády

Plejády, jak je vidí Hubblův dalekohled. Zdroj: NASA/ESA.

Plejády – znak Subaru

Plejády v logu japonské automobilky Subaru postupně doznaly takových změn, že někteří majitelé možná ani netuší, co mají na kapotě, i když si koupí tohoto vozu dokazují svou úspěšnost. Zdroj: Car Logos.

Migrující pavouci

Alternativní vysvětlení pojmu babí léto vychází z podobnosti mezi četnými vlákny vypouštěnými pavouky migrujícími vzduchem a šedivými vlasy starých žen. Tento pozoruhodný způsob přepravy umožňuje pavoukům dobývat vzdušný prostor; daří se jim vystoupat až do výšky čtyř kilometrů a šířit se pak na stovky kilometrů daleko.

Již od počátku devatenáctého století se vedou spory, co vlastně přiměje pavouky k tomu, aby zaujali pozici „na špičkách“ se zadečkem směřovaným k obloze a začali vypouštět pavučiny, na nichž se přesunou vstříc novým místům a novým dobrodružstvím. Podle první teorie je vyzývajícím momentem aerodynamický tah větru, který působí na pavučiny, alternativní teorie vychází z působení elektrostatických sil. Aerodynamická teorie je v souladu s pozorováními, kdy k tvorbě pavučin v experimentálních podmínkách bylo nutné proudění vzduchu. Narážela však na rozpory s pozorováními, kdy se pavouci vznášeli i při velmi nízkých rychlostech větru, které by nestačily k tvorbě pavučin. Elektrostatická teorie byla sice vyslovena, avšak až dosud nebyla věnována patřičná pozornost jejímu experimentálnímu ověření.

K ozřejmění vlivu samotného elektrostatického pole bylo chování pavouků testováno na svisle umístěném proužku kartónu umístěném v elektrostatickém poli deskového kondenzátoru. Dvojice rovnoběžných elektrod s testovacím proužkem byla umístěna v polykarbonátové krabici omezující pohyb vzduchu. Celá experimentální aparatura byla umístěna do Faradayovy kleceFaradayova klec – prostor obklopený vodivým materiálem, často sítí vodičů či pletivem. Takové uspořádání zamezuje průniku elektromagnetických polí oběma směry a do jisté míry funguje jako izolace od rušivých elektromagnetických vlivů. Je pojmenována po anglickém experimentátorovi Michaelu Faradayovi. a prostor byl rovněž izolován od okolí akusticky.

Pavouk testovaný na proužku kartónu byl rodu Erigone z čeledi Linyphiidae (plachetnatkovití). Možnost útěku pavouka byla zamezena vodní překážkou, která nebyla vodivě spojena s elektrodami kondenzátoru. K deskovému kondenzátoru byla přiváděna napětí 1 kV a 5 kV, díky čemuž v prostoru experimentu vznikala elektrická pole o intenzitě 1,25 kV/m a 6,25 kV/m. Byla testována dvojí odezva: tvorba vlákna a postavení se do pozice, při které typicky pavouci vypouštějí vlákna při plachtění vzduchem. Aby nebyly výsledky zkresleny, každý pavouk byl testován při nastavených podmínkách pouze jedenkrát denně.

Pavouk v pozici při vypouštění vlákna

Pavouk v pozici při vypouštění vlákna. Zdroj: Current biology.

Zatímco tvorba vlákna statisticky významně vzrostla s rostoucí intenzitou elektrického pole, zaujetí startovací pozice bylo statisticky významné pouze v případě s vyšší intenzitou elektrického pole. To ovšem vyvolalo logickou otázku: Jak pavouk poznal, že má zaujmout tu správnou polohu? Odpověď byla nasnadě: pavouci patří mezi organizmy vybavené receptory elektrického pole.

Pátrání se upřelo k chloupkům na končetinách pavouků. Tyto chloupky, trichobothria, zprostředkují vnímání pohybu vzduchu. Laserovou dopplerovskou vibrometrií bylo ověřeno, že trichobothria odpovídají i na elektrická pole, a to nejenom na kvazielektrostatická pole s dobou dráždění v desítkách sekund, ale i střídavá pole o frekvenci jeden hertz: pod vlivem elektrického pole se trichobothria vychýlí a ve střídavém poli rozkmitají dokonce s vyšší frekvencí, než byl stimulující signál. Elektrické pole a proud vzduchu vyvolávají jinou pohybovou odezvu trichobotrii, takže pavouk může rozlišit podráždění způsobené elektrickým polem a pohybem vzduchu.

Trichobothria na končetinách pavouka

Trichobothria na končetinách pavouka jsou schopna vnímat nejen pohyb vzduchu, ale i elektrická pole. Trichobothria jsou označena šipkami a zkratkou Tb; MT jsou metatarsy, tedy předposlední články končetin, T jsou tarsy, poslední články končetin. Zdroj: Current biology.

Inspirace u pavouků?

Na první pohled by se mohlo zdát, že odhalení tajemství, že pavouci začínají plachtit vlivem zemského elektrostatického pole a zjištění, jak vlastně detekují, že jsou v oblasti s elektrickým polem, je ryze biologickou zajímavostí. Avšak nebylo by to poprvé, co člověk buď od přírody něco okoukal, nebo pracně přišel na to, co už příroda dokonale zvládla.

Děsivá singularita, kdy se námi samými vyvíjená technika může snadno obrátit proti nám, se může projevit zcela novým typem hrozeb, na něž zatím nejsme připraveni a nemáme proti nim účinnou obranu. Představme si například dnes tolik oblíbené drony, které pohříchu nejsou nikterak přísně regulovány. Dokud vám hračka s několika vrtulkami narušuje soukromí, je to k nahněvání, ale zatím se nic neděje a již se vyvíjejí drony schopné zneškodňovat jiné drony. Pokud se roj několika desítek či stovek komunikujících dronů pohybuje směrem k budově plné lidí, tak člověk nemusí být příliš paranoidní, aby mu došlo, jakou hrozbu tato technologie představuje. Představa hejna „dobrých dronů“ které budou chytat „špatné drony“ může snadno selhat, nejen pokud bude útočníkova technologie vyspělejší, ale i při výrazné početní převaze. Pak bychom možná uvítali konstrukčně jednoduché umělé pavoučky s nanovlákny, kterých bude stále dost na zamotání do všech vrtulek útočícího roje.

Odkazy

Valid HTML 5 Valid CSS!

Aldebaran Homepage