Profesor chemie na pittsburské univerzitě Robert. L. Wolke ve své úspěšné knize přináší zábavné odpovědi na řadu otázek, se kterými si dennodenně lámete hlavu, např.

proč vypadají mokré věci tmavší, proč hvězdy blikají,

proč se plamínek svíčky zužuje, proč je oceán modrý,

proč je na horách zima, když teplý vzduch stoupá vzhůru, jak ovlivňují útoky žraloků bezpečnost leteckého provozu, zda může kulka vystřelená do vzduchu při dopadu zabít, proč jsou kostky ledu zakalené?

ISBN 978-80-7246-452-4

Váz., 264 stran, 239 Kč

Obsah:

1 Pohyb a natřásání

Newton objevil tři pohybové zákony

... ale nikdy ho nenapadlo uvažovat o tomhle:

Proč jezdíme vpravo? Proč jsou čtyřlístkové křižovatky tak složité? Je možné změnit oběžnou dráhu Země, pokud by miliarda lidí v jednu chvíli vyskočila? Může vás výskok v poslední chvíli zachránit při pádu výtahu? Kam se poděje guma sedřená z pneumatik? Může kulka vystřelená do vzduchu při dopadu někoho zabít? Proč používá osamělý střelec stříbrné kulky? Co opravdu drží letadlo ve vzduchu? Jsou kosmonauti beztížní? Pokud pojedete v autě vyšší rychlostí, než je rychlost zvuku, uslyšíte rádio? ... A víc.

2 Kuk!

Vidět znamená věřit

... ale ne dřív, než pochopíme, co vidíme.

Kde vzaly fluorescenční barvy svůj jas? Proč je sníh bílý? Proč existují dvě sady základních barev? Jak fungují zářivky a halogenové žárovky? Jak to, že se zdá, že zrcadlo převrací levou stranu za pravou, ale ne horní a dolní? Proč se zdá, že se kola dostavníku točí dozadu? Proč vypadají mokré věci tmavší? Proč je sklo průhledné? Jak to, že pastilky WintOGreen jiskří? ... A víc.

3 Horké zboží

Pokud nemůžete snést horko, vydejte se do vesmíru

... protože teplo je základní forma energie.

Je sto stupňů dvojnásobná teplota než padesát? Co je vlastně teplota? Jak chladno může být? Proč podlaha v koupelně tak studí? Jak teplo může být? Jak plamen ví, který směr je vzhůru? Proč se plamínek svíčky zužuje? Můžeme klimatizací zvrátit globální oteplování? Co je tak nebezpečného na vysokém napětí? Proč neprší mrtví vrabci? ... A víc.

4 Země pod nohama

Ó, šťastná Země, na níž spočine tvá nevinná nožka! SPENSER

... A tvá nevinná mysl touží pochopit.

Proč Země přitahuje všechno ke svému středu? Jak se teplý vzduchu stoupáním vzhůru vzpouzí gravitaci? Pokud teplý vzduch stoupá vzhůru, proč je na horách zima? Je někdy příliš zima na to, aby mohlo sněžit? Když se Země otáčí tak rychle, jak to, že neodletíme? Vidí kosmonauti, jak se pod nimi Země otáčí? Vážil by lední medvěd na rovníku méně? Otáčí se voda při splachování na severní polokouli opačným směrem než na jižní? Dokážete za jarní rovnodennosti postavit vejce na špičku? Proč je jaderná energie na Zemi jedinečná? Jak se provádí radiouhlíkové určení stáří? ... A víc.

5 Nebe nad hlavou!

Ti pozemští kmotři nebeských světel,

co dají každé hvězdě jméno,

nemají větší radost z prozářených nocí

než ti, kdo jen kráčí a netuší.

SHAKESPEARE

Je mi líto, Wile, ale nesouhlasím s tebou, daleko zábavnější je vědět, co jsou. Vzduch, obloha, Měsíc a hvězdy jsou tam nahoře, abychom jim porozuměli.

Jak si zápach najde váš nos? Je možné používat vysavač ve vakuu? Proč bič krotitele lvů práská tak hlasitě? Co tvoří zvukovou bariéru? Proč je Měsíc o hodně větší, když je blízko obzoru? Proč hvězdy blikají? Jak to, že Měsíc se nám ukazuje pořád stejnou stranou? Může Měsíc někdy zmodrat? Proč je ve vesmíru zima – nebo ne? ... A víc.

6 Promočený až na kůži

Můžeš vést koně k vodě, ale nepřiměješ ho přemýšlet. WOLKE

My lidé ale můžeme uvažovat o nevšedním bohatství nejhojnějších látek na Zemi.

Jakou barvu má voda? Proč jsou oceány modré? A slané? Kde je přesně mořská výška? Proč rozlitá káva uschne do podoby kroužku? Proč se k vám lepí závěs ve sprše? Kde jsou ponožky, které zmizely z pračky? Co je nejdražší součástí pracích prášků? (Reklama.) Je sklo kapalina? Proč jsou kostky ledu zakalené? Pokud bude vzdušná vlhkost stoprocentní, utopím se? Jak vyčistit zamlžené přední sklo? Dokáže farmář cítit déšť?... A víc.

7 Podstata věcí

Ten, kdo umírá s největším množstvím věcí, vyhrává. FILOZOFIE MLADÝCH ZBOHATLÍKŮ

Obklopili jsme se stovkami materiálních věcí, které používáme, ale jejich podstatu nechápeme.

Jsou letadla bezpečná? Jak guma gumuje? Proč guma pruží? Proč jsou auta hlučná? Proč se šaty mačkají? Jak funguje skateboard? Co se stane, když zatřepete lahví sodovky? Lze získat elektřinu z citronu? Jsou požární hlásiče radioaktivní? Může hnojivo vybuchnout? Jak se myjí námořníci? Pokud bychom přestali utírat prach, jak dlouho by trvalo, než by nás zavál? Jde nezapálit zápalku? ... A víc.

Ukázka:

1

Pohyb a natřásání

Všechno je v pohybu.

Můžete v klidu sedět ve svém křesle, ale k nehybnosti máte daleko. Nemám na mysli jen to, že vám buší srdce, krev koluje v žilách a v duchu si pohráváte s myšlenkou, kolik fascinujících věcí se dozvíte z téhle knížky. Abych to zkrátil, nemluvím o tom, že tělesně a duševně žijete.

Mluvím o tom, že zatímco mírumilovně sedíte na místě, Země, kterou máte pod nohama, se s vámi otáčí rychlostí 1600 kilometrů za hodinu. (Skutečná rychlost záleží na tom, kde žijete. Viz strana 124.) Navíc vás matička Země vláčí rychlostí 107 000 kilometrů za hodinu kolem Slunce. Nemluvě o tom, že sluneční soustava a všechny hvězdy a galaxie ve vesmíru se neuvěřitelnou rychlostí ve všech směrech ženou od sebe.

Dobře, to jste věděli. Možná jste ale neznali přesnou rychlost. Ale pořád ještě jsme neskončili.

Tvoří vás molekuly. (Ano, dokonce i vás.) Všechny molekuly vibrují a poskakují ve snaze předehnat jedna druhou, tedy za předpokladu, že se vaše tělesná teplota pohybuje někde nad absolutní nulou (viz ¬strana 87). V pohybu je i většina atomů tvořících vaše molekuly a také elektrony, které jsou součástí vašich molekul, a pohybují se i všechny ostatní elektrony, atomy a molekuly všeho ostatního ve vesmíru. Do pohybu byly uvedeny před přibližně dvanácti miliardami let (viz strana 172) a od té doby se vrtí.

Tak co je vlastně pohyb? V této kapitole uvidíme, jak se všechno, od koní přes ženoucí se auta, zvukové vlny, kulky, letadla a satelity kroužící kolem Země, pohybuje z jednoho místa na druhé.

Na koni po dálnici

Proč se v některých zemích jezdí vlevo a v jiných vpravo?

Souvisí to se skutečností, že většina lidí jsou praváci.

Dávno předtím, než se objevily moderní střelné zbraně nebo začala jezdit auta, lidé bojovali na koni a používali meč. Pravák nosí meč na levé straně, aby ho mohl pravou rukou pohotově tasit. Ale s dlouhou pochvou zavěšenou na levé straně můžete na koně nasednout jen tak, že přes jeho hřbet přehodíte pravou nohou. A pokud nehrajete ve filmu Mela Brookse a nechcete sedět na svém oři obráceně, musíte mít při nasedání jeho hlavu vlevo. Dodnes se koně cvičí tak, že se sedlají a nasedá se na ně z levé strany.

Když už jste v sedle, držíte se na cestě na levé straně, protože pokud někdo pojede proti vám, bude vás míjet zprava. Když se z něho vyklube nepřítel, můžete pravou rukou tasit a okamžitě se s tím mizerou vypořádat. Prozíraví jezdci se tedy drželi na levé straně cesty.

Tento zvyk přijaly i kočáry, aby se vyhnuly kolizím s jezdci, a když se pak objevily kočáry bez koní, v některých zemích se tento zvyk udržel. Zvlášť v době, kdy na cestách soupeřily kočáry a auta.

Tak proč lidé v USA a mnoha dalších zemích jezdí vpravo?

Když meče uvolnily místo šípům a oštěpům a potřeba chránit si pravé křídlo přestala být aktuální, zavládla v pravidlech silničního provozu změna. V mladších a na tradicích méně lpějících zemích se začalo jezdit vpravo vzhledem k převaze praváků, kteří se cítí lépe na pravé straně cesty. Levákům rychle došlo, že nemá smysl se s nimi dohadovat.

Byl jsem ale i v zemích, kde většina lidí zřejmě používá obě ruce stejně, protože dávají přednost prostředku silnice.

Čtyřlístek

Proč jsou křížení silnic a dálnic tak složitá, proč je tvoří nadjezdy a objezdy?

Aby urychlily tok příspěvků od stavebních firem do pokladen volebních kampaní politiků.

Promiňte.

Umožňují nám zabočit doleva, aniž by nás smetla protijedoucí auta. Je to jen otázka geometrie.

Když se začaly stavět mnohaproudé silnice a dálnice, stavaři museli vymyslet, jak umožnit přejíždět z jedné strany na druhou, aniž by bylo nutné zastavovat na semaforech na červenou. Protože v USA se jezdí vpravo, zabočit doprava není problém, prostě jen vjedete na výjezdovou rampu. Ale odbočit doleva vyžaduje křížení s několika proudy protijedoucích aut. To ovšem může způsobit problémy, které si člověk radši nechce ani představit.

Mimoúrovňová křižovatka vám umožní zabočit o 90 stupňů doleva tím, že zabočíte o 270 stupňů doprava.

Představte si to. Celý kruh má 360 stupňů. Pokud zabočíte o celých 360 stupňů, vrátíte se zpátky do původního směru. Pokud se dvě dálnice kříží pod devadesátistupňovým úhlem, zabočit doleva znamená zabočit o 90 stupňů. Stejného výsledku ale dosáhnete, pokud zabočíte o tři devadesátistupňové úseky doprava. Je to stejné, jako když se ve městě setkáte se zákazem odbočení vlevo. Co uděláte? Zabočíte kolem nejbližšího bloku třikrát doprava. A přesně to dělají nadjezdy a podjezdy: vedou vás 270 stupňů kolem tří čtvrtin kruhu nad nebo pod protijedoucím směrem.

Dálniční křížení tak připomíná spíš čtyřlístek než trojlístek nebo dvojlístek, protože doprava se rozbíhá do čtyř různých směrů – například na sever, východ, jih a západ – a z každého musí být možné zabočit doleva.

Doporučení pro čtenáře v Británii, Japonsku nebo dalších zemích, kde se jezdí vlevo: V předešlých odstavcích nahraďte slovo „levá“ slovem „pravá“ a naopak a vyjde vám to pravé. Tedy levé. Vždyť mi rozumíte.

Připravit, ke startu… Hop!

Kdyby každý z obyvatel Číny vylezl na dvoumetrový žebřík a potom všichni naráz seskočili, mohlo by to posunout Zemi na jinou oběžnou dráhu?

Ne, ale asi by se výrazně zvedly příjmy podiatrům (lékařům specializovaným na dolní končetiny).

Asi každý by si za příklad zvolil Čínu, protože jako nejlidnatější země skýtá potenciál dvou a půl miliardy bolavých nohou.

V úvahu připadají dvě otázky – tedy kromě té, proč lidé, kteří se na něco takového ptají, nemají na práci nic lepšího. (Dělám si legraci, je zábavné o podobných věcech uvažovat.) První otázka zní, jak silné by bylo to žuchnutí po dopadu, druhá – jestli existuje síla, která by dokázala změnit oběžnou dráhu Země.

Spočítat množství energie z gravitačního pádu je snadné. (A neříkejte, že nepadají, protože Čína je na opačné polokouli, tedy vzhůru nohama.) Předpokládejme, že v Číně žije 1,2 miliardy lidí, kteří váží průměrně šedesát osm kilogramů. Kolektivně by při dopadu na zem působili silou 1,6 trilionů Joulů. (Joule je jednotkou energie, s tím se netrapte.) To je energie, která by vyvolala takové střední zemětřesení o síle kolem pátého stupně Richterovy škály. Taková zemětřesení přicházejí už miliony let, aniž by posunula oběžnou dráhu Země.

Energie žádného zemětřesení ani nohotřesení nemůže oběžnou dráhu Země ovlivnit, takže zemětřesení ani Číňané na žebřících nejsou podstatní. Planeta Země dál obíhá kolem Slunce, protože má určitou hybnost, což znamená, že má určitou hmotnost a rychlost, protože hybnost je spojení hmotnosti a rychlosti. Naše planeta s sebou nese díky gravitaci i všechno to, co je na ní, tedy i poskakující Číňany nebo akrobaty na trampolíně. Všichni představujeme jedno velké množství hmoty a poskakování kohokoli na tom množství nic nezmění. Nemůže se změnit ani rychlost pohybu Země, protože všichni ti Číňané se pohybují vesmírem stejnou rychlostí jako celá planeta. Všichni jsme na jedné obrovské propojené lodi. Nemůžete změnit rychlost auta, když pustíte stěrače, že ne? Nepodaří se vám ho zvednout, když tlačíte zevnitř na střechu.

Můžeme to formulovat i pomocí Newtonova třetího pohybového zákona. Určitě jste ho už milionkrát slyšeli (a pokud to budu moct nějak ovlivnit, ještě milionkrát uslyšíte). Je to zákon akce a reakce: Pokud jedno těleso působí na druhé určitou silou, pak druhé působí na první stejnou silou opačného směru. Pokud tlačíte na cihlovou stěnu, ona tlačí na vás. Pokud by tomu tak nebylo, prošla by vám ruka skrz. Když na zemský povrch dopadnou Číňané, stejnou silou, jen v opačném směru, působí Země na jejich chodidla. Takže: a) neexistuje čistá (nevyvážená) síla, která by mohla ovlivnit pohyb naší planety a b) určitě je budou bolet nohy.