Z Vesmíru na Zem

27.6.2008
Technici vyhledávají pomocí radaru PRIS 1 slabá místa ve stropě důlní chodby v ložisku uhličitanu draselného v kanadském Saskatchewanu (foto RST Raumfahrt Systemtechnik GmbH)

Mnoho nejrůznějších přístrojů a technologií původně vyvinutých pro kosmický výzkum, slouží nakonec k nejrůznějším účelům na Zemi. V kanadských dolech se začíná používat další technologie, původně určená pro průzkum půdní struktury na Měsíci a planetách. Jde o radar vylepšený švýcarskými a německými vědci. Může odhalit nebezpečné pukliny ve skále a předejít tak důlnímu neštěstí. Jiný typ se používá pro sledování bezpečnosti při těžbě ložisek uhličitanu draselného.

Lékařský výzkum v Antarktidě míří do kosmu

27.6.2008

V současné době hledá Evropská kosmická agentura, ESA, uchazeče-lékaře pro výzkumnou spolupráci v antarktické stanici ESA Concordia, kde se zkoumají problémy přípravy osádek pro budoucí lety astronautů na Mars. ESA vybudovala tuto stanici v roce 2002 ve spolupráci s francouzským Institute Paul Emile Victor, IPEV (Francouzský polární institut) a s Consorzio per l´Attuazione del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, PNRA S.C.r.l. (Italský antarktický program). Kromě vývoje specifické techniky je spolupráce na základně soustředěna na medicínu, fyziologii a psychologii. Jak Francouzi, tak zejména Italové mají dlouholeté zkušenosti s provozem vysokohorských výzkumných stanic v Alpách.

Antarktická stanice Concordia je v jednom z nejvíce nepříznivých prostředí na Zemi, na ledové plošině ve výšce 3200 metrů, s až 16 členy osádky v extrémní izolaci, v mimořádných teplotách, s trvalým světlem v létě a tmou v zimě, vystavených řadě dalších stresorů. Během polární zimy je příjezd ke stanici nemožný. Jakýkoliv problém si musí osádka vyřešit sama pouze s tím, co má po ruce.

Pro ESA je výhodné, že mnoho ze situací, ke kterým dochází na stanici Concordia přirozeně během polární zimy, je velmi podobných těm, které očekáváme v budoucích kosmických letech, například po přistání kosmonautů na Marsu.

Spolu se skupinou expertů (například s německými psychology) se zde řeší problém dlouhodobého lékařského sledování řady fyziologických a psychologických ukazatelů u individuálních členů osádky Concordia, s cílem rozšíření našich poznatků o přizpůsobování lidí podobným extrémním podmínkám. Jeden z projektů například zjišťuje změny krevní srážlivosti při dlouhodobém pobytu ve vysokohorském klimatu stanice.

K usnadnění získávání fyziologických dat ESA zadala vývoj jednoduché, minimální, neobtěžující integrované monitorovací aparatury, vycházející ze skutečnosti, že většina členů osádky Concordia nemá žádné lékařské vzdělání. První prototyp aparatury byl do Antarktidy právě dodán a začíná se vyhodnocovat.

Tak jako dosud ESA zajišťuje pobyt a práci jednoho člena osádky-lékaře. V současnosti se hledá dobrovolník pro nastávající zimní období. Přihlášku najdeme na webové stránce ESA, je třeba ji podat do 4. července t.r.

Podle našich dosavadních zkušeností přednost může dostat lékař s praxí v záchranné službě, zaměřený na medicínu katastrof, s alespoň minimální praxí v úrazové chirurgii, případně se sportovním zaměřením jako horolezec nebo potápěč. Česká strana může uchazečovi zajistit originální nenáročný výzkumný program (na bázi testu papír-tužka) pro komplexní analýzu psychologických a fyziologických reakcí jednotlivých členů osádky z hlediska prognózy výkonnosti a rizika selhání celé experimentální skupiny (až 16 jedinců).

100 let od pádu tunguského meteoru

26.6.2008

Tiskové prohlášení České astronomické společnosti číslo 118 z 26. 6. 2008

Připomínáme si 100. výročí pádu vesmírného tělesa do centrální Sibiře u řeky Podkamenaja Tunguska. Došlo k tomu po 7. hodině ranní tamního času 30. června roku 1908. Úkaz vyvolal řadu spekulací, vědecký svět se shoduje na pádu planetky nebo komety. Dodnes nebyl nalezen ani jediný kus meteoritu a pravděpodobně ani kráter.

Řada svědků onoho dne 30. června 1908 viděla průlet jasně zářícího neznámého tělesa a slyšela následnou sérii výbuchů. Došlo k tomu v centrální Sibiři nad řekou Podkamenaja Tunguska asi 75 km severně od města Vanavara v 7 hodin a 14 minut. To už bylo denní světlo a lidé na obloze nejprve spatřili tak intenzivní světlo, že se do něj ani nešlo dívat. Pohybovalo se od jihovýchodu k severozápadu a jeho let byl zakončen gigantickým výbuchem. Svědci hovoří dokonce o sérii několika výbuchů, jako by to byla dělostřelecká salva. Nad místem detonace se vytvořil vysoký sloup prachu a dýmu z požáru, který výbuch způsobil. Lidé cítili zemětřesení a silná tlaková vlna v okruhu několika desítek kilometrů vyrazila skleněná okna a porazila stojící lidi.

Obrovskou explozi zaznamenaly asijské seismické stanice jako zemětřesení o síle 5 stupňů Richterovy stupnice a barometry po celém světě detekovaly tlakovou vlnu. Kvůli obrovskému množství prachu, které se po výbuchu dostalo do atmosféry, byla v noci světlá obloha a ze svědeckých výpovědí plyne, že se v noci daly číst noviny a obloha hrála různými barevnými odstíny.

K výbuchu došlo ve velmi řídce obydlené Evenské autonomní oblasti. Ta má rozlohu skoro desetkrát větší než Česká republika a přitom v ní dnes žije jen asi 18 000 obyvatel. Před sto lety žili v okolí výbuchu většinou jen kočovní lovci a ti neměli žádnou techniku na pořizování zvukových nebo obrazových záznamů. První vědecká výprava, která získala vědecky hodnotná data, se do oblasti vydala až roku 1927. Skupina vedená mineralogem Leonidem Kulikem překvapivě nenašla vůbec žádný kráter, který po pádu planetky nebo komety vždy vznikne (už tehdy předpokládali vesmírný původ dopadajícího tělesa). Naopak našli důkaz, že těleso vybuchlo ještě před dopadem na zem. Už desítky kilometrů před epicentrem výbuchu našli vyvrácené stromy, některé vytržené a převrácené i s kořeny, jiné byly zlomené, ale všechny byly povalené jedním směrem. Stačilo se podívat po směru kmenů a bylo jasné, kde hledat epicentrum exploze. V něm nebyl očekávaný kráter, ale naopak vztyčené stromy, ožehnuté a naprosto oholené ode všech větví. Dnes vědci soudí, že stojící stromy byly v okamžiku výbuchu přesně pod ním a proto nebyly povaleny stranou. Celková rozloha vyvrácených stromů byla asi 2200 km čtverečních.

Výška výbuchu se odhaduje na rozmezí od 5 do 10 kilometrů nad zemským povrchem. Celková energie této události je srovnatelná s výbuchem jednoho tisíce atomových bomb, jako byla bomba svržená na Hirošimu. Z energie výbuchu dokázali odborníci odhadnout velikost tělesa před výbuchem. Podle odhadů se zdá, že tunguské těleso mělo před vstupem do ovzduší průměr asi 60 až 90 metrů. Díky atmosféře Země se těleso postupně brzdilo, třením ohřívalo, vypařovalo a ubývalo na velikosti. Ještě před dopadem na zem ale nevydrželo současné působení teploty a silového namáhání a vybuchlo.

Od doby, kdy se na místo prvně dostal profesor Kulik, přijelo do oblasti Podkamenaja Tunguska mnoho vědeckých expedic. V počátcích Sovětského svazu se prací zúčastnili výhradně Rusové, zahraniční výpravy se na místo dostaly o mnoho desítek let později. Žádné výpravě se ale nepovedlo zbytky meteoritu najít. Mezi vědci začala sílit domněnka, že při explozi došlo k úplnému rozpadu tělesa a žádný hmotnější kus výbuch nepřežil.

Letecký průzkum terénu ukázal, že je v oblasti spousta kráterů zalitých vodou a vědci očekávali, že zbytky meteoritu by mohly být právě v nich. Později se ale ukázalo, že krátery jsou v tajze zcela běžným útvarem, nejsou impaktní a jsou projevem věčně zmrzlé půdy. Velký rozruch vyvolala až expedice 98 let po pádu meteoritu. V loňském roce publikovala skupina italských geologů článek, ve kterém tvrdili, že dlouho hledaný kráter nalezli. Podle nich je dnes zcela zalitý vodou a je to třísetmetrové jezero Čeko vzdálené asi 8 km od epicentra výbuchu. Proti této teorii se ale okamžitě po zveřejnění zvedla vlna kritiky. Podle většiny odborníků je závěr o impaktním původu kráteru spíše naplněním přání badatelů, než důkazy podloženým faktem. Čeká se na výsledky dalšího průzkumu.

Dnes je ve městě Vanavara letiště, takže není problém dostat se letecky necelých 80 kilometrů od místa dopadu. Osídlení lidmi se o mnoho nezvýšilo, Vanavara má dnes asi 3000 obyvatel. Celá oblast je stále velmi pustá a dodnes lze nalézt v hustě porostlé tajze 100 let staré vyvrácené stromy, i když podléhají poměrně rychlé zkáze působením sněhu, vlhka a rostlinstva. Oblast, která byla po výbuchu plná povalených stromů, je dnes znovu zarostlá vysokými stromy. Stále ještě stojí i některé z ožehnutých stromů přímo pod epicentrem. Výzkumná chata a stavby, které vybudovali členové Kulikových výprav, jsou dnes národními památkami.

Tunguská událost budí zájem veřejnosti i 100 let poté, co se odehrála. Někteří lidé ji řadí mezi velké záhady světa, ale seriózní vědecký výzkum nalezl důkazy o pádu tělesa z meziplanetárního prostoru. Vědci dodnes celou událost do detailu nevysvětlili. Nevědí například, jestli na Zemi dopadla planetka nebo kometa. Naopak výbuch ještě před dopadem je u meteoritů naprosto běžnou záležitostí. Ke střetu tělesa o velikosti tunguského se Zemí dochází podle nových odhadů přibližně jedou za 500 až 1000 let. Pravděpodobnost, že by k podobné srážce došlo nad nějakým obydleným územím, je nízká a frekvence dopadu na místa osídlená lidmi vychází jednou za desítky tisíc let.

Polní laser

26.6.2008

Americká společnost Raytheon dokončuje vývoj vojenského laseru, který by měl nahradit klasický polní kanón. Po německém Rheinmetallu (viz akademon.cz 16.2.2003) jde o další průnik laseru mezi klasické zbraně.

Selekce spinů

24.6.2008

Fyzici z University of Californina v Riverside pod vedením Rolanda Kawakamiho pozorovali zajímavý jev. Při průchodu elektronů přes izolující vrstvu oxidu hořečnatého závisí spin prošlých elektronů na její tloušťce. Vrstvou tvořenou jen dvěma vrstvami atomů prochází jen elektrony se spinem jednoho druhu (tzv. down spin). Dosáhne-li šesti vrstev atomů, neprojde ji žádný elektron. Všechny se odrazí bez ohledu na svůj spin.

Operace embrya

23.6.2008

Unikátní operace se podařila australským chirurgům z Melbourne’s Monash Medical Centre. Operací přímo v děloze matky zachránili levou nohu děvčátku Leah Bowlen osm týdnů před jejím narozením. Vyskytlo se u ní totiž vzácné onemocnění, jež se objevuje v poměru 1/15. 000. Pruhy špatně rostlé tkáně brání prokrvení končetin, které v důsledku toho mohou odumřít. Celou operaci na 20 cm velkém embryu provedli pomocí laseru. Pravá noha byla již bohužel tak silně poškozena, že na jakékoli zásahy lékaři počkali raději až po porodu.

Proteom kmenových buněk

23.6.2008

Embryonální kmenové buňky jsou pluripotentní buňky izolované ze savčích embryí, které jsou schopny diferencovat na jakýkoli druh buňky. To je ovšem velkým příslibem pro regenerativní medicínu. J. Graumann a spol. v časopise Molecular and Cellular Proteomics z tohoto roku identifikovali přes 5000 rozličných proteinů z kmenových buněk. Použtím techniky zvané SILAC (stable isotope labeling with amino acids in cell culture) označili buňky a pak je frakcionovali jednorozměrnou gelovou elektroforézou a izoelektrickou fokusací peptidů. Podařilo se jim tak kvantifikovat podíl proteomu v cytosolových, nukleoplasmových a membráno-chromatinových frakcích, přičemž prokázali, že proteiny fungující v proliferaci jsou nadprůměrně zastoupeny v kmenových buňkách.

Jednodušší detekce trhavin

23.6.2008
Struktura TNT (2-methyl-1,3,5-trinitrobenzen), nejběžnější trhaviny

Chemici z University of Kalifornia v San Diegu připravili sprej, s jehož pomocí lze velmi snadno identifikovat osoby, které manipulovaly s trhavinami. Stačí jím pokrýt vhodnou plochu a nechat zaschnout, dokud nevznikne polymerní film. Kontrolovaná osoba na něj pak otiskne své prsty jako při snímání otisků. Při osvícení ultrafialovým světlem začne polymer díky luminiscenci modře zářit. Ovšem stopy oxidu dusíku, jež ulpí v nepatrných množstvích na prstech po manipulaci s každou výbušninou, luminiscenci zabrání, takže se otisky jeví tmavé. Luminiscence velmi snadno vymizí, jsou-li přítomny látky, které dokáží ultrafialovým světlem vybuzený atomům odebrat energii jiným způsobem než vyzáření světla. Oxidu dusíku k nim patří, takže jde o metodu velmi citlivou.

Nová dráha pohybu ATP v zbytkových mitochondriích Encephalitozoon cuniculi

23.6.2008

Mitochrondrie využívají transportní proteiny třídy MCF k výměně různých substrátů, včetně ATP, s cytosolem hostitelské buňky. Podle všeobecně přijímané endosymbiotické teorie bylo vložení MCF kódovaného v jádře hostitele do mitochondriální membrány základním krokem, který umožňoval využití ATP vznikajícího v mitochondriích i v dalších částech buňky. Nyní bylo zjištěno řadou vědců ve Velké Británii, že mikrosporidie Encephalitozoon cuniculi postrádá všechny geny pro MCF. Jak tedy nedávno objevený zbytek mitochondrií u mikrosporidií, zvaný mitosom, získává ATP pro různé aktivity poháněné ATP. Ukázalo se, že genom E. cuniculi obsahuje čtyři geny pro nepříbuzný transportér nukleotidů, využívaných plastidy a bakteriálními parazity, jako je Rickettsia a Chlamydia, pro přenos ATP z cytosolu hostitelské buňky, V E. cuniculi mohou všechny čtyři transportéry přenášet ATP, přičemž tři z nich jsou exprimovány na povrchu parazitující buňky. Čtvrtý z nich, spolu s mitochondriálním proteinem Hsp70, je umístěn v mitosomu E. cuniculi. Jde tedy o pohyb ATP v opačném směru, než je tomu u běžných mitochondrií.

Rozmanitost života v zemské kůře oceánů

23.6.2008

Oceánová lithosféra odkrytá na mořském dně prochází změnami danými reakcemi mezi mořskou vodou a skalním podložím, jako například oxidací a hydratací skalního čediče. Tyto reakce mohou poskytovat energii pro chemolithoautotrofní růst a skutečně bylo prokázáno badateli z USA a Německa, že množství prokaryontních buněk na mořském dně je o 3–4 řády vyšší než v mořské vodě nad dnem. Tato zjištění mají význam pro cyklizaci hlubokomořského uhlíku a chemickou výměnu mezi čedičem a mořskou vodou.

Dvouprotonový rozpad

21.6.2008

Fyzici z Istituto Nazionale di Fisica Nucleare pozoroval nový typ radioaktivního rozpadu, který byl teoreticky předpověděn již před mnoha desítkami let. Nestabilní jádro při něm emituje dva spojené protony. Dosáhli tohoto ozařováním beryliové folie atomy neonu-20. Při první srážce ztratí neon dva neutrony a přemění se na neon-18. Ty se sráží s atomy olova v další folii. Silně se při tom excitují a stanou se nestabilní. Nadbytečné energie se zbavují několika různými způsoby. Jeden z nich je i dvouprotonový rozpad, při němž vzniká stabilní atom kyslíku 16.

První živorodí obratlovci

20.6.2008

Dávno vyhynulí pancířnatci (Placodermi) byli velkou skupinou ryb, zřejmě nejprimitivnější obratlovci s čelistmi. Byli však schopni rodit živá mláďata, jak ukazuje nález z formace Gogo v Austrálii se zkamenělinami z pozdního devonu před 380 miliony let. Byla tam nalezena kostra pancířnatce při porodu, kdy velké embryo je spojeno s matkou mineralizovanou pupeční šňůrou. Podobá se do značné míry reprodukční biologii současných žraloků a rejnoků.

Jak vznikají obří rajčata

19.6.2008

Velká rajčata, která jsou teď k mání v supermarketech zejména v USA, jsou až tisíckrát těžší naž původní divoká varianta. Biologové na Cornellově univeritě v Ithace ve státě New York nyní identifikovali genetický determinant velikosti, který zvyšuje počet samičích reprodukčních orgánů v květu rajčete, a tím i počet oddílů v plodu. Jde o záležitost 6000–8000 bází dlouhou uloženou v genu zvaném fas. Vklad determinantu do fas zřejmě nastal mutací během pěstování rajčete, protože se nevyskytoval ani v jedné ze 30 linií divokých rajčat Solanum lycopersicum, z nichž užitková rajčata, nyní Lycopersicon esculentum, vznikla.

Pavel 19.6.2008: Prosím, nešlo by do článku dodat nějaké absolutní číslo? Jak jsou ta rajčata velká? Jako meloun? Nevím, jak velké byly plody divokých rajčat, ale pokud si vezmu, že možná podobné jako u brambor, tak ta tisíckrát větší rajčata musela mít několik kilogramů. A v amerických supermarketech každý den nenakupuji, aby se mohl podívat. Děkuji.

Prof.Dr.Arnošt Kotyk 19.6.2008: Původní divoká rajčata jsou o něco větší než šípky, takže i tisíckrát těžší supermarketové rajče váží okolo půl kg.

Příchod nanoskopu

18.6.2008

Mikroskop s obrovským rozlišením, vyvinutý v Max-Planckově ústavu v Göttingen, pořizuje trojrozměrné obrázky proteinů v drobných organelách, jako jou mitochondrie. Tradiční fluorescenční mikroskopy zobrazují vzorek řez po řezu a tyto 200 nm tlusté řezy pak skládají do trojrozměrného obrazu. Nový mikroskop, nazvaný nanoskop, provádí obdobnou operaci s řezy tlustými pouze 40 nm. Byla jím měřena distribuce fluorescenčně značeného proteinu Tom20 v mitochondriích a bylo zjištěno, že tvoří shluky ve vnější mitochondriální membráně.

Nové poznatky o původu žab a mloků

17.6.2008

Původ současných obojživelníků (žab Anura, ocasatých Caudata a červorů Gymnophiona) byl dlouho jednou z nejvíce diskutovaných otázek evoluce živočichů. Nedávné molekulární analýzy jsou též rozporné, ale nový objev obojživelníka z raného permu kanadskými a americkými vědci v Texasu přemosťuje mezeru mezi jinými prvohorními obojživelníky a nejstaršími představiteli druhohorními. Jde zřejmě o druh blízký období, kdy se oddělily žáby od ocasatých (mloků). K rozdělení došlo zřejmě ve středním permu spíše než v pozdním karbonu, jak se donedávna věřilo.

Chemický kompas pro magnetorecepci

16.6.2008

Okolo padesáti druhů živočichů, zahrnujících ptáky, savce, plazy, obojživelníky, ryby, korýše a hmyz, využívá geomagnetické pole pro orientaci a navigaci. Z řady teorií, jakým mechanismem se to děje, se objevila jedna, která získává podporu alespoň v oblasti ptačí navigace, totiž reakce volných radikálů citlivé na magnetické pole, i když bylo prokázáno, že žádná chemická reakce in vitro nereaguje na slabá magnetická pole typu Země (okolo 50 mikrotesla). Vědci z Velké Británie a USA provedli spektroskopická pozorování modelového systému karotenoid-porfyrin-fulleren a zjistili, že životnost fotochemicky vytvořeného páru radikálů je změněna působením magnetického pole menšího než 50 mikroT, a že měřená anizotropní chemická odpověď je zásadního významu pro její funkci jako chemického kompasu. Pokusy prokazují proveditelnost chemické magnetorecepce a naznačují strukturní a dynamické vlastnosti potřebné pro optimální detekci změn geomagnetického pole.

Nejmenší zlatý prstýnek

15.6.2008
Zlatý prstenec v nové sloučenině, který dále stabilizují organické ligandy kolem něj.

Velmi zajímavou sloučeninu se podařilo připravit skupině čínských chemiků z Univerzit v Hong Kongu, Beijingu a Nanjingu. Její základ tvoří cyklus tvořený 36 atomy zlata, jež jsou navzájem spojeny kovalentními vazbami. Sloučeninu stabilizují na zlato navázané organické ligandy a další atomy zlata mimo cyklus.

Struktura rhodopsinu

15.6.2008

Rhodopsiny vyskytující se v oku bezobratlých jsou světlem aktivované receptory spřažené s G-proteiny, jejichž aktivita je spojena s G-proteiny typu Gq. Japonští vědci nyní popsali krystalickou strukturu rhodopsinu hlavonožců včetně předpokládaného vazebného místa pro G-protein. Struktura umožňuje vysvětlení nových vlastností rhodopsinu bezobratlých, totiž schopnosti určit směr polarizace viditelného světla.

Projekt START 08 končí

14.6.2008

V tomto měsíci končí společný projekt několika amerických univerzity a vládních agentur, v jehož rámci vědci zkoumali děje odehrávající se tropopauze, vrstvě na rozhraní troposféry (nejnižší vrstva atmosféry) a stratosféry. Využili k tomu špičkový tryskový letoun Gulfstream-V, který doletí dostatečně vysoko, takže měření bylo možné provádět přímo na místě, ve výškách okolo 15.000 metrů. Projekt pojmenovaný START 08 (Stratosphere-Troposphere Analyses of Regional Transport) začal v dubnu. Získané údaje by mohly výrazně zpřesnit naše představy o zemském klimatu.

Tisková zpráva ČVUT

14.6.2008
logo ČVUT

Na FEL ČVUT v Praze bude předvedena fascinující krása čtvrtého skupenství.

Na Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze proběhne dne 17. června 2008 od 19:00 hodin v rámci 23. sympozia o fyzice a technologii plazmatu veřejná přednáška „Vesmír – svět plazmatu“ přednesená profesorem Holgerem Kerstenem z Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, SRN. Diváci se budou moci pokochat demonstrací plazmatu vytvářeného elektrickými výboji efektně zářícího v široké škále barev a tvarů.

„Sympozium o fyzice a technologii plazmatu je tradičně doprovázeno bohatým společenským programem,“ uvedl předseda organizačního výboru docent Jan Píchal z katedry fyziky FEL ČVUT. „Letos se v rámci kulturního programu nabízí výjimečná příležitost spojit estetický zážitek s předmětem zájmu sympozia. Přednáška The Universe – a World of Plasma bude přednesena v anglickém jazyce a veřejnost je na ni srdečně zvána. Vzhledem k technické náročnosti ji lze v celosvětovém měřítku zhlédnout jen ojediněle, zpravidla výhradně na světových vědeckých kongresech. Přednáška vychází z legendární přednášky Prof. Rutschera (SRN). Kromě slova v ní bude mnoha demonstracemi ukázána krása a rozmanitost fyziky plazmatu.“

Plazma je nejběžnější skupenství ve viditelném vesmíru. Pomocí elektrických výbojů lze plazma přiblížit z kosmických dálek téměř na dosah ruky. Laik možná zůstane nezasvěcen do vnitřní krásy známých i dosud neprozkoumaných dějů probíhajících v plazmatu, ale obdobně jako odborník bude stejnou měrou uchvácen pozorováním hry světla vybuzených částic plynu.

Fyzika plazmatu, pěstovaná na katedře fyziky FEL ČVUT, je vědní obor, k němuž mimo jiné do budoucna vzhlíží světová energetika. Cestou slučování lehkých jader lze získávat energii doslova z vody. Přesněji bude zdrojem energie těžký vodík, který však je v běžné vodě obsažen. Plazmové obrazovky a úsporné „žárovky“ dobývají dnešní domácnosti stejně, jako do nich svého času pronikaly zářivky, horská sluníčka a doutnavky. Z hlediska moderních technologií obsazuje plazma stále nové pozice v mikroelektronice, nanotechnologiích a farmakologii. Má své pevné místo v úpravě povrchů materiálů, ekologických i zdravotnických aplikacích. Plazma dokáže řezat, obrábět, vytvářet rázové vlny či urychlovat tělesa. Je zdrojem nabitých částic a záření. Je to právě plazma, které nám už od Křižíkových časů osvětluje noční ulice.

Software zvládne i utržené křídlo

14.6.2008

Software pro řízení bezpilotních letounů je stále lepší a lepší. Americká vládní agentura DARPA (více o ní viz akademon.cz 11.10.2005) završila sérii letových experimentů s bezpilotním letadélkem, jež zcela autonomně řídil jeho software. Na tom by v dnešní době nebylo nic až tak zvláštního, kdyby součástí testu nebylo i odtržení podstatné části pravého křídla. Stroj situaci zvládl a úspěšně přistál. Jak dokládá případ izraelského pilota, který rovněž úspěšně přistál se stíhačkou F-15, jež při kolizi ve vzduchu přišla o celé křídlo, takovou situaci je schopen zvládnout i člověk, ale nejspíš jen skutečně špičkový pilot.

Videozáznam celého experimentu

Nový minerál ve Vesmíru

13.6.2008

Mezinárodní tým astronomů pod vedením Keiko Nakamura-Messenger z Johnsonova vesmírného střediska v texaském Houstonu odhalil v kometárním prachu dosud neznámý minerál, chemicky silicid manganičitý MgSi. Podařilo se jim ho identifikovat v částicích, které zbyly po průletu komety 26P/Grigg-Skjellerup, jež byla objevena v roce 1902 a Slunce obíhá s periodou pěti let. Pojmenovali jej brownleeit, na počest profesora astronomie Donald E. Brownleeho z University of Washington v Seattlu, zakladatele výzkumu meziplanetárních prachových částic. Vzorky dopadající na Zemi sbírá NASA pravidelně od roku 1982 pomocí vysoko letících letadel. A je z čeho sbírat! Takových částic dopadne ročně na Zem asi 40.000 tun. Vesměs jde o zbytky z rozpadajících se komet a po kolizích planetek.

Budeme jezdit na prasečí kejdu?

13.6.2008

Chemici z amerického National Institute of Standards and Technology studují možnosti využití prasečí kejdy k pohonu spalovacích motorů. Podařilo se jim z ní působením tepla a tlaku připravit látku, která může nahradit ropu. Zapáchá však velmi odporně, a to podstatně více než původní surovina. Není žádným překvapením, že z jedny chemikálie můžeme přeměnit na jiné. Podstatné je, jak složitý a nákladný proces to bude. U prasečí kejdy musíme v prvé řadě odstranit velké množství vody, sirné sloučeniny a stopy těžkých kovů, což není levná záležitost. Zatím se zdá, že jedinou výhodou prasečí kejdy na rozdíl od ropy je její nízká cena. Je prakticky zadarmo.

Po zraku a sluchu i hmat

9.6.2008
zařízení vyvinuté na korejské Sungkyunkwan University a University of Nevada (foto Ig Mo Koo)

Počítače nám bez problémů sdělují informace pomocí zraku a sluchu, avšak další smysly opomíjejí. My s nimi komunikujeme hlavně pomocí hmatu, ať už využijeme klávesnici nebo joystick. Jihokorejsko-americký vědecký tým vedený Ig-Mo Kooem vyvinul zařízení, které nám umožní přijímat hmatové vjemy vytvářené computerem. Navléknete si ho na prst a počítač tlakem na jednotlivé části bříška prstu bude vytvářet hmatové vjemy. Můžete mít třeba pocit, že čtete Brailleovo písmo.

Zavolá si ztracený přístroj o pomoc?

8.6.2008
memory card s bezdrátovým vysílačem Eye-Fi

Paměťová karta Eye-Fi, která obsahuje i Wifi bezdrátový vysílač, vám může zachránit třeba ztracený fotoaparát, jako se tomu stalo nedávno na Floridě. Alison DeLauzon zapomněla v restauraci svůj fotoaparát vybavený zmíněnou kartou, jež byla nastavena tak, aby nově pořízené snímky odesílala rovnou do jejího domácího počítače. Jaké bylo její překvapení, když se ztracený přístroj ozval a posílal ji nadále snímky, které pořídil jeden ze zaměstnanců restaurace, jež si nalezený fotoaparát neprávem přivlastnil. Tímto způsobem se ho podařilo identifikovat a vrátit přístroj jeho majitelce.

Tato příhoda možná naznačila další cestu, kterou se bude ubírat ochrana i drobných předmětů před zcizeními či ztrátou. Stále klesající ceny elektroniky jistě umožní v blízké budoucnosti vybavit téměř každý elektronický přístroj obdobným zařízením jako karta Eye-fi. Rovněž se předpokládá, že není vzdálená doba, kdy všechny větší aglomerace bude pokrývat signál umožňují bezdrátové připojení k internetu. Možná se do celého systému zapojí i GPS. Každý zcizený přístroj pak začne sám volat o pomoc!

merlin111 16.8.2008: Celkem užitečná věc, ale ne zas tak moc. Nutno zvážit:

1. dosah signálu
2. dnešní nízké ceny paměťových karet
3. zloděj se o vlastnostech této karty dříve či později dozví

Poznámky k technické analýze vývoje akcií

8.6.2008
autor RNDr.Michael Primas, foto RNDr.Michael Primas

Na jistém firemním semináři zazněla slova o trendu akcií. Namítl jsem že akcie žádný trend ve skutečnosti nemají a na tom trvám. Dočasný vývoj akcií v určitém časovém období sice může vykazovat cosi jako trend ale nejedná se o trend v pravém slova smyslu. Každému je nakonec asi jasné, že domnělý trend se může v libovolném časovém okamžiku libovolně změnit. Mám před sebou knihu švýcarského bankéře Maxe Gunthera "Curyšské axiomy" (IMPOSSIBLE, s.r.o. 2008). Gunther naopak tvrdí, že na trhu existuje pouze nahodilost a že začátečník na burze může být úspěšnější než tvrdohlavý analytik. Ani s tím nelze bez výjimky souhlasit, protože filozoficky vzato nahodilost vůbec neexistuje. Celý vesmír a vše co se v něm děje je propojeno bytostně kauzálními spletitými vztahy. Pokud se tedy časový vývoj kurzu akcií neřídí ani trendem ani pouhou náhodou, je na místě otázka, čím se vlastně řídí?

Odpověď lze nalézt v oblasti matematiky chaosu. Vývoj akcií spadá do stejné kategorie fenoménů jako seismické otřesy a předpovědi zemětřesení nebo vulkanická aktivita a předpovědi vulkanické erupce. A řada dalších jevů, předpovědi počasí nevyjímaje. Určujícím faktorem v oblasti těchto jevů, kurz akcií nevyjímaje, je soběpodobnost. Tento termín je zavedený v matematice chaosu a slouží k definici tzv. Mandelbrotovy množiny a z ní odvozených 2D průřezů nazývaných fraktály. Graf vývoje akcií odpovídá bezesporu nejlépe fraktálové struktuře, stejně jako skalnaté pobřeží, mořské vlny nebo oblaka.

Narozdíl od euklidovské geometrie a z ní odvozených modelů se nesnaží matematika chaosu uměle napasovat na časový vývoj akcií nějakou linii s definovanou směrnicí, hyperbolickou nebo parabolickou křivku. Nástroje euklidovské geometrie totiž vůbec nepoužívá. Vychází z poznatku, že v rámci fraktálové struktury je celek definován pomocí svých vlastních elementů. Tomu se říká soběpodobnost. Sebemenší výchylka souvisí s celkem a spoluurčuje jej. Rozborem části grafu můžeme usoudit na jeho celkový průběh. A to se týká i velmi malé části grafu, sledujeme-li vývoj v tzv. kritických pozicích, které prozradí o grafu jako celku velmi mnoho.

Na graf nahlížím jako na celek od počátku do konce existence akcie. Čas nevnímám jednosměrně ale představuji si, jako by byla větší nebo menší část celkového grafu zakryta papírem. Tomu se odborně říká holistický přístup a je aplikován v celé řadě odvětví přírodních věd, architektuře atd. Kritickou pozicí rozumím jednak pozici v den emise akcií, dále pozici v den ukončení platnosti akcií (neznáme předem) a dále všechny pozice, odpovídající okamžitým výchylkám v grafu obchodovaného objemu akcií a v těsném sousedství těchto pozic. Rozborem kritických pozic a jejich vztažením k "pravdě" grafu a známému průběhu grafu lze usoudit na celkový tvar grafu. A tedy předpovědět jeho budoucí vývoj s vyšší mírou spolehlivosti než u všech známých alternativních přístupů.

Pravdou grafu rozumím imaginární reálnou tržní hodnotu akcie kolem které graf více či méně konverguje, jakkoli chaoticky může vypadat. Zjistil jsem, že když se nahlíží na graf jako na celek, lze tuto hodnotu nalézt, i když nemá žádnou konečnou racionální ekonomickou definici. Je možné o ní říct pouze to, že je reálnou výslednicí všech faktorů trhu, týkajících se dané akcie.

Mnou navržená technická analýza časového vývoje akcií vychází z pěti faktorů: (1) denní obchodovaný objem, (2) open, (3) close, (4) low, (5) high. Už den emise jako první ochodovací den v sobě zachycuje významnou měrou budoucí fluktuace nebo chcete-li život akcie. Ten bývá někdy právem srovnáván s hudební skladbou a bez porozumnění pravidlům hudby se nám skladba jeví jako nahodilá směsice tónů. Přitom Bachova fuga má svá pravidla stejně jako Pendereckého nebo Bernsteinova modernistická skladba.

Netvrdím, že vím o technické analýze akcií všechno, ale nastiňuji zde základní pravidla jediného přístupu, který se mně osobně jeví v technické analýze jako smysluplný. Vysvětlovat ho se neobejde bez zevrubné a pracné technické analýzy mnoha křivek a nejde o úplně jednoduchou a banální záležitost. Jinak by ostatně byly dosavadní matematické modely úspěšné, což se aspoň jak vím, nestalo.

Vezměme si závěrem jako příklad graf vývoje akcií společnosti Visa, Inc. Už první obchodovací den nám prozrazuje, že akcie bude živá a bude mít velké výkyvy. Zároveň nám už první obchodovací den naznačuje, že "pravda" akcie bude zhruba 70 USD. Tento postup nelze slepě vztáhnout na jiné případy, ale má své opodstatnění. 3. dubna došlo k první významnější výchylce v obchodovaném objemu, přičemž akcie se otevírala na 61,95 a dosáhla maxima 66,29, čímž konvergovala k "pravdě" grafu. Další významná výchylka v obchodovaném objemu nastala 18. dubna, kdy akcie dosáhla maxima 70,447 a opět potvrdila "pravdu" grafu. Největší dosavadní výchylka dne 29.4. se odrazila od low 71 a akcie začala stoupat, protože přitáhla zájem velkých investorů. Otevírala ten den na 74,15 a uzavírala na 80,88 čímž naznačila neudržitelně a neadekvátně strmý růst. To se potvrdilo následným propadem akcie zpět směrem k původní "pravdě" cca 70 USD. Ani zveřejnění hospodářských výsledků nepomohlo umělý kurz udržet a pouze o několik dní oddálilo zpětný propad k "pravdě". Pravda pouze matematicky působí jako atraktor funkce. Z náhlého výkyvu obchodovaného objemu dne 12.5. (open 83,65, low 78,1) už šlo usoudit na korekci funkce směrem dolů namísto všemi předpokládaného výstupu nad 90 USD.

Nemyslím si, že bych objevil Ameriku. Na druhou stranu je zbytečné díky nekvalitní technické analýze sypat peníze do kanálu.

Stopuje vás Bluetooth?

6.6.2008

Aktuální dopravní situaci umožňuje sledovat metoda vyvinutá inženýry z Indiana Department of Transportation. Pomocí detektorů sledují elektromagnetické záření systému Bluetooth z mobilních telefonů, počítačů a další elektroniky. Jednotlivé zdroje identifikují a sledují rychlost jejich pohybu. Čidla rozmístěná podle dopravních tepen mohou přinést aktuální informace o tom, jak dlouho nám bude trvat naplánovaná cesta. Nabízí se i využití pro chodce, např. na rozsáhlých letištích, kde musíme překonávat nejrůznější překážky, jako bezpečnostní, pasové a celní kontroly. Testy celého systému probíhají zatím v okolí města Indianapolis a na dálnicí č.65 a 465. Vzhledem k tomu, že jde o velmi levné zařízení, uvedení do praxe jistě na sebe nenechá dlouho čekat a oko Velkého Bratra bude ještě více bystrozraké.

Mikrobní palivový článek

5.6.2008

Vodík, jako užitečný a čistý zdroj energie, lze získat z bakterií jako Rhodopseudomonas palustris. Pracovníci z Pennsylvánské univerzity zjistili, že tato bakterie může nadto produkovat elektrický proud. Bakterie byla extrahována z „mikrobního palivového článku“, což je nástroj, v němž bakterie produkují elektrony odvozené z oxidace živin a předávají je elektrodě, čímž vzniká elektrický proud. Při kultivaci bakteriálního kmene v čisté kultuře byla produkce proudu vyšší než v přirozené směsi. Mohlo by to vést k přípravě systémů, které zachycují elektřinu nebo vodík z dané kultury.

Ohrožují nás nanotechnologie?

5.6.2008
struktura uhlíkových nanotrubic (obr. Institute of Physics).

Se stále širším využíváním nanotechnologií budeme vystavování stále většímu množství nanočástic v našem okolí. Mnoho vědců se proto zabývá otázkou, zdali nemohou škodit našemu zdraví. Mohou přece pronikat do buněk (akademon.cz 4.4.2007) a víme také, že existuje mechanismus jejich transportu rostlinnými těly. Nicméně výzkumy z poslední doby ukazují, že mnoho nanočástic v našem okolí je zcela přirozeného původu. Dříve jsme o nich nevěděli, protože je nikdo nehledal. Takže obecně jako takové zřejmě škodlivé nejsou. To však neznamená, že by zdraví nemohly ohrozit některé konkrétní typy, jako třeba uhlíkové nanotrubice, kterých se vyrábí stále více a v přírodě přirozenou cestou nevznikají. Očekává se, že objem obchodu s nimi naroste z dnešní jedné miliardy dolarů na dvojnásobek do roku 2014. Vincent Castranova, ředitel výzkumného patologického oddělení amerického National Institute for Occupational Safety and Health upozorňuje na možnou podobnost mezi nimi a azbestovými vlákny, která mohou vyvolat těžké plicní onemocnění známé jako azbestóza. Plíce může poškodit jakékoli dostatečně tenké vlákno delší než 20 mikrometrů, jež se v nich nerozpustí. Buňky našeho imunitního systému pevné částice odstraňují tím, že je pohltí (fagocytóza). Pokud je však částice delší než 20 mikrometrů, tento proces nefunguje dobře, protože buňce se nezdaří celé vlákno obalit membránou. Zdá se, že něco podobného bude platit i pro uhlíková nanovlákna. Při pokusech na myších vyvolala zánět břišní dutiny jen delší vlákna. Strukturu uhlíkových nanotrubic vidíme na obrázku (obr. Institute of Physics).

Neznamená to však, že bychom okamžitě měli propadat panice a obávat se nanotechnologií, i když řada katastrofických proroků bude nepochybně něco takového tvrdit. Katastrofické vize spíše nacházejí své stoupence než optimistické výhledy do budoucnosti, jak můžeme vidět třeba u geneticky modifikovaných organismů. Nicméně zdravý rozmysl a bedlivé posouzení možných dopadů na životní prostředí a na naše zdraví je zcela na místě.

Genetická obluda

4.6.2008

Obří bakterie Epulopiscium žijící v zažívacím traktu bodlokovité ryby Naso tonganus může dorůst délky poloviny milimetru. Pracovníci z Cornellovy univerzity v Ithace ve státě New York zjistili, že bakterie obsahuje 250 pikogramů DNA (lidská buňka pouze 6 pikogramů) a 50 000 – 120 000 kopií genů vyskytujících se pouze jednou v celém genomu. I jiné bakterie obsahují vícenásobné kopie svého genomu, ale u Epulopiscia jde o řádově vyšší počty.

Co je to memristor?

3.6.2008

Existuje šest nezávislých permutací dvou předmětů ze skupiny čtyř. Lze tedy vytvořit šest matematických vztahů mezi čtyřmi základními obvodovými proměnnými (proud i, napětí v, náboj q a magnetický tok fi). Pět z nich je dobře známo; dva pocházejí z definice dvou proměnných: náboj a magnetický tok jsou časové integrály proudu a napětí (dq = idt a d(fi) = vdt). Další tři vedou k axiomatickým vlastnostem tří základních obvodových prvků: odpor R je rychlost změny napětí s proudem; kapacita C je rychlost změny náboje s napětím; indukčnost je rychlost změny magnetického toku s proudem. Šestý vztah vede ke čtvrtému základnímu obvodovému prvku, který až dosud nebyl znám. Pracovníci v Palo Alto v Kalifornii jej nyní objevili a nazvali ho memristor, s mem-odporem M. Je definován jako rychlost změny magnetického toku s napětím. Máme tedy resistor dv = Rdi, kapacitor dq = Cdv, induktor d(fi) = Ldi a memristor d(fi) = Mdq. Mem-odpor vzniká přirozeně v nano-systémech, kde je transport elektronů a iontů v pevné fázi spřažen pod vlivem vnějšího napětí.

Zločinci, třeste se!

3.6.2008

Novou metodu snímání otisků prstů z kovových povrchů, jež je umožňuje nalézt i tam, kde byly předtím setřeny, vyvinul tým prof.Roba Hillmana z University of Leicester. Vychází z toho, že pot z lidské ruky způsobí korozi kovového povrchu, která se liší od běžného rezavění na vzduchu. Nová metoda funguje, i když došlo k výraznému ohřátí zkoumané věci (např. nábojnice anebo hlaveň). Celý postup je dosti jednoduchý a funguje na podobném principu jako kopírky. Povrchu kovu pod napětím se pokryje speciálním vodivým práškem, jež však ulpí přednostně na více korodovaných ploškách. Je velmi pravděpodobné, že nová technologie umožní vyřešených dříve neobjasněných případů.

akademon.cz 5.9.2008: Detektivu Kingovi z Kingsland Police Department v americkém státě Georgia, se pomocí této metody podařilo usvědčit pachatele dvojnásobné vraždy z roku 1999.

Kostry pro kvasinky

2.6.2008

Čínští vědci z Zhejiang University ve městě Hangzhou připravili pro buňky kvasinek vnější kostry z fosforečnanu vápenatého. Výrazně se tím prodlouží jejich životnost, což by mohlo mít význam v kvasném průmyslu. Nicméně jejich cílem je vyvinout takový systém, který by umožnil léčit nádory. Buňky infikované vhodným virem pokryjí vrstvou fosforečnanu vápenatého, jež zabrání uvolnění viru. V nádorech se však tato látka přednostně rozpustí, viriony uniknou do okolí, infikují a zahubí nádorové buňky.

Zrak získaný z řas

2.6.2008

Slepé myši, které ztratily všechny světelné receptory v sítnici, získaly částečnou schopnost vidění díky na světlo citlivému iontovému kanálu ze zelené řasy Chlamydomonas reinhardtii. Švýcarští vědci vnesli gen pro tento kanál do DNA specifických myších buněk sítnice, zvaných bipolární ON. Slepé myši s těmito buňkami tak získaly primitivní schopnost vidění, protože světlo otevřelo iontové kanály z řasy v modifikovaných sítnicových neuronech. Takové myši prchaly před prudkým světlem a reagovaly na pohyb mřížek.

Začátky galaxií

1.6.2008

Dlouho se uvažovalo o tom, zda vznikly nejdříve v galaxiích hvězdy nebo černé díry v jejich středu. Pracovníci z Durhamské univerzity ve Velké Británii podporují představu první. Výzkum šesti mladých galaxií vzdálených 10 miliard světelných let ukázal, že jejich černé díry byly šedesát- až stomilionkrát hmotnější než Slunce. Zdá se, že tyto černé díry vznikly až po množení hvězd, které živily černé díry plyny zbylými po vlastním zrození hvězdy.

Diskuse/Aktualizace