# data[].attributes.body
obory fyziky

aplikovana fyzika, biofyzika, obecna fyzika, matematicka fyzika, optika, optoelektronika

# data[].attributes.body
Romain Tirole a Riccardo Sapienz z Imperial College v Londýně, kteří spolu s kolegy demonstrovali Youngovu interferenci na dvojité štěrbině v čase.

Pozorování interference světelných vln Thomasem Youngem v 19. století je jedním z nejvýznamnějších experimentů v historii fyziky, které poskytlo základní podporu pro vlnovou povahu světla. Zatímco tento experiment a další podobné zahrnují difrakci světla párem úzkých štěrbin v prostoru, vědecký tým ukázal, že je možné dosáhnout ekvivalentního efektu pomocí dvojitých štěrbin v čase.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Bilance fyzikálních objevů za rok 2023 může mít jen těžko jednoznačného vítěze. Časopis Physics World však v pravidelném přehledu upozorňuje na deset potenciálně průlomových výzkumů. Rozhodně jde o zajímavou přehlídku trendů napříč obory současné fyziky.

Deset fyzikálních hitů roku 2023 zahrnuje výzkum od astronomie a lékařské fyziky až po kvantové jevy nebo jadernou fyziku. Redaktoři webového časopisu prošli stovky publikovaných textů a posuzovali je z mnoha hledisek. Kromě toho, že byly uveřejněny ve Physics World v roce 2023, musely splňovat i následující kritéria:

- přinášet významný pokrok ve znalostech nebo porozumění,
- mít podstatný význam pro vědecký pokrok a/nebo pro vývoj aplikací v reálném světě,
- být v obecném zájmu čtenářů Physics World.

Pořadí prezentovaných objevů je letos chronologické. O „prvním" místu si proto může rozhodnout každý čtenář sám.

Physics World je členským časopisem fyzikální společnosti Institute of Physics. Tradice této učené společnosti Velké Británie a Irska sahá až do roku 1874. V současné době má více než 20 000 dalších členů.
Elektrody rostoucí uvnitř živé tkáně
Xenofon Strakosas, Hanne Biesmans, Magnus Berggren a kolegové z Linköpings Universitet, Lunds Universitet a Göteborgs Universitet získali nominaci za vývoj cesty umožňující vytvářet elektronické obvody přímo uvnitř živé tkáně. Propojení nervové tkáně s elektronikou poskytuje způsob, jak studovat komplexní elektrickou signalizaci nervového systému nebo modulovat nervové obvody k léčbě onemocnění.

Nesoulad mezi běžnou elektronikou a měkkými tkáněmi vytváří riziko poškození citlivých živých systémů. Proto tým použil injekční gel k vytvoření měkkých elektrod přímo v těle. Po injekci do živé tkáně enzymy v gelu rozkládají endogenní metabolity v těle, které spouštějí enzymatickou polymeraci organických monomerů v gelu a přeměňují je na stabilní, měkké vodivé elektrody. Výzkumníci tento proces ověřili injekcí gelů do akvarijních rybek dánií pruhovaných (zebrafish) a do pijavice lékařské, kde gel polymeroval a elektrody v tkáni rostly.
Neutrina zkoumají protonovou strukturu
Tejin Cai (University of Rochester, USA, York University, Kanada) a jeho kolegové pracující na experimentu MINERvA ve Fermilabu ukázali, jak lze získat informace o vnitřní struktuře protonu pomocí rozptylu neutrin z plastového terče. Neutrina jsou subatomární částice známé tím, že zřídka interagují s hmotou. Caiův návrh vzbudil značné pochybnosti, nehledě na fakt, že jde o postdoktoranda.

Velkou výzvou pro tým bylo pozorování signálu z neutrin rozptýlených z osamělých protonů (vodíkových jader) v mnohem větším pozadí neutrin rozptýlených z protonů vázaných v uhlíkových jádrech. Aby tento problém vyřešili, simulovali signál rozptýlený uhlíkem a obezřetně jej odečetli od experimentálních dat. Kromě poskytnutí vhledu do struktury protonu by tato technika mohla také lépe osvětlit, jak neutrina interagují s hmotou.
Simulace rozpínajícího se vesmíru v BEC
Celia Viermann a Markus Oberthaler z Universität Heidelberg spolu se Stefanem Floerchingerem z Universität Jena a ve spolupráci s kolegy z Universidad Complutense de Madrid, Ruhr-Universität Bochum a Université libre de Bruxelles použili Bose-Einsteinův kondenzát (BEC) k simulaci rozpínajícího se vesmíru a kvantových polí v něm.

V tomto simulovaném systému představoval kondenzát vesmír, zatímco fonony pohybující se skrz něj hrály roli kvantových polí. Změnou délky rozptylu atomů v BEC se týmu podařilo, že se tento „vesmír" rozpínal různými rychlostmi. Zároveň studovali, jak v něm fonony vytvářejí fluktuace hustoty. Kosmologické teorie předpovídají, že podobné jevy byly zodpovědné za vznik zárodků rozsáhlých struktur v raném vesmíru. Simulovaný vesmír může tedy poskytnout cenné poznatky o tom, jak se ten skutečný vyvinul do stavu známého dnes.
Dvojitá štěrbina v čase
Dalšími členy fyzikálních Top 10 za rok 2023 jsou Romain Tirole a Riccardo Sapienz z Imperial College v Londýně, kteří spolu s kolegy demonstrovali Youngovu interferenci na dvojité štěrbině v čase. Pozorování interference světelných vln Thomasem Youngem v 19. století je jedním z nejvýznamnějších experimentů v historii fyziky, které poskytlo základní podporu pro vlnovou povahu světla. Zatímco tento experiment a další podobné zahrnují difrakci světla párem úzkých štěrbin v prostoru, vědecký tým ukázal, že je možné dosáhnout ekvivalentního efektu pomocí dvojitých štěrbin v čase.

Časový analog se vyznačuje fixovanou hybností, ale měnící se frekvencí. Materiál, ve kterém se rychle objevují dvě štěrbiny, a pak jedna po druhé mizí, by měl způsobit, že příchozí vlny si udrží svou dráhu v prostoru, ale rozšíří se ve frekvenci. Vědci toho dosáhli tak, že dvakrát rychle za sebou zapnuli a vypnuli odrazivost polovodičového zrcadla a zaznamenali interferenční proužky podél frekvenčního spektra světla odraženého od zrcadla. Viděli, že k interferenci dochází mezi vlnami o různých frekvencích, spíše než na různých prostorových pozicích. Práce by mohla mít několik aplikací, jako jsou optické přepínače pro zpracování signálu a komunikaci nebo v další optoelektronice.
Digitální přemostění umožňuje přirozenou chůzi po poranění míchy
Grégoire Courtine z Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Jocelyne Bloch z Lausanne University Hospital v Lausanne a EPFL, Guillaume Charvet ze společnosti CEA-Leti's Clinatec a jejich kolegové jsou dalšími kandidáty za vytvoření „digitálního mostu" mezi mozkem a míchou, který umožnil ochrnutému jedinci stát a přirozeně chodit. Poranění míchy může přerušit komunikaci mezi mozkem a příslušnou míšní oblastí ovládající chůzi. To může vést k trvalé paralýze pacienta. K obnovení přenosu signálů tým vyvinul rozhraní mozek-páteř obsahující dva implantovatelné systémy. Jeden slouží pro záznam kortikální aktivity a dekódování záměru uživatele pohybovat dolními končetinami, druhý k elektrické stimulaci příslušné oblasti míchy řídící pohyb nohou. Tým testoval systém na 38letém muži s poraněním míchy, které utrpěl při nehodě na kole před 10 lety. Po implantaci mu přemostění umožnilo znovu získat intuitivní kontrolu nad pohyby nohou. Po letech tedy znovu vstal, chodil, vyšel po schodech a byl dokonce schopen procházky složitým terénem.
Stavební bloky pro rozsáhlou kvantovou síť
Dalšími vybranými jsou Ben Lanyon s kolegy z Universität Innsbruck (Rakousko) a Université Paris-Saclay (Francie) za konstrukci kvantového opakovače a jeho použití k přenosu kvantové informace na vzdálenost 50 km přes standardní telekomunikační vlákna. Tím demonstrovali všechny klíčové funkce rozsáhlé kvantové sítě v jediném systému. Tým vytvořil svůj kvantový opakovač z dvojice zachycených iontů vápníku 40, které po osvícení laserovým pulzem emitují fotony. Tyto fotony, z nichž každý je provázán se svým „rodičovským" iontem, jsou poté převedeny na telekomunikační vlnové délky a vyslány samostatnými 25 km dlouhými optickými vlákny. Nakonec opakovač vymění provázání na zmíněných dvou iontech a zanechá dva provázané fotony vzdálené od sebe 50 km. To je zhruba vzdálenost potřebná k vytvoření rozsáhlých sítí s více uzly.
První rentgenový snímek jediného atomu
Saw Wai Hla a Volker Rose z Argonne National Laboratory v USA jsou spolu s dalšími kolegy kandidáty za zobrazení jediného atomu synchrotronovým rentgenovým zářením. Až donedávna byla nejmenší velikost vzorku, která mohla být analyzována pomocí synchrotronové rentgenové skenovací tunelové mikroskopie, jeden attogram, což je asi 10 000 atomů. Je to proto, že rentgenový signál produkovaný jedním atomem je extrémně slabý a konvenční detektory nejsou dostatečně citlivé, aby jej detekovaly.

Tuto okolnost se podařilo týmu překonat tím, že přidal ostrý kovový hrot do konvenčního rentgenového detektoru umístěného jen 1 nm nad studovaným vzorkem. Jak se ostrá špička pohybuje nad povrchem vzorku, elektrony mezi ní a vzorkem tunelují prostorem. Vzniká elektrický proud v podstatě detekující „otisky prstů", charakteristické pro každý prvek. To umožňuje kombinovat ultravysoké prostorové rozlišení rastrovací tunelové mikroskopie s chemickou citlivostí poskytovanou intenzivním rentgenovým zářením. Technika by mohla vést k aplikacím pro vývoj nových materiálů a uplatní se zřejmě i v environmentální vědě, protože dokáže vysledovat toxické materiály až do extrémně nízkých koncentrací.
„Smoking gun" důkaz o raných galaxiích, které transformovaly vesmír
Dalším kandidátem je EIGER Collaboration za použití vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) k nalezení přesvědčivých důkazů, že rané galaxie byly zodpovědné za reionizaci raného vesmíru. Reionizace nastala asi 1 miliardu let po velkém třesku a zahrnovala ionizaci plynného vodíku. To umožnilo světlu, které by bylo jinak absorbováno vodíkem, aby doputovalo k dnešním dalekohledům. Zdá se, že reionizace začala jako místní bubliny, které rostly a splývaly. Tyto bubliny by byly vytvořeny zdroji radiace a jednou z možností je, že pocházely z hvězd v galaxiích. Výzkumníci z EIGER Collaboration použili infračervenou kameru JWST k pozorování světla z dávných kvasarů, které prošlo ionizovanými bublinami. Našli korelaci mezi umístěním galaxií a bublin, což naznačuje, že světlo z těchto raných galaxií bylo skutečně zodpovědné za reionizaci.
Nadzvukové trhliny v materiálech
Meng Wang, Songlin Shi a Jay Fineberg z Hebrew University of Jerusalem jsou do přehledu vybrání za své zjištění, že trhliny v určitých materiálech se mohou šířit rychleji než rychlost zvuku. Pozorování je v rozporu jak s předchozími experimentálními výsledky, tak s předpověďmi založenými na klasické teorii. Ta tvrdí, že šíření nadzvukové trhliny by nemělo být možné, protože rychlost zvuku v materiálu odráží, jak rychle se jím může šířit mechanická energie.

Pozorování týmu mohou naznačovat přítomnost takzvané „supersmykové" dynamiky. Ta se podřizuje jiným principům, než kterými se šíří klasické trhliny. Už před téměř 20 lety ji předpověděl Michael Marder z University of Texas v USA.
Antihmota nepadá vzhůru
ALPHA Collaboration je vybrána za důkaz, že antihmota reaguje na gravitaci v podstatě stejným způsobem jako hmota. Fyzici použili experiment ALPHA-g v CERN k prvnímu přímému pozorování volně padajících atomů antihmoty, konkrétně antivodíku složeného z antiprotonu navázaného na antielektron.

Experiment proběhl ve vysoké válcové vakuové komoře, ve které byl antivodík nejprve držen v magnetické pasti. Po uvolnění z lapače antivodík anihiloval na stěnách komory. Tým zjistil, že pod bodem uvolnění došlo k většímu počtu anihilací než nad ním. Po zvážení tepelného pohybu antivodíku dospěli výzkumníci k závěru, že antihmota klesá dolů. Je vzrušující, že zrychlení antivodíku způsobené gravitací odpovídalo asi 75 % zrychlení běžné hmoty. Ačkoli toto měření má nízkou statistickou významnost, ponechává otevřené dveře nové fyzice nad rámec standardního modelu.
Čestné uznání: Průlom fúzní energie
Čestné uznání v top 10 pro rok 2023 patří fyzikům pracujícím v National Ignition Facility v USA (vybudované nákladem 3,5 miliardy dolarů) za experiment provedený koncem předloňského roku. Dne 13. prosince 2022 laboratoř oznámila generování více energie z řízené jaderné fúzní reakce, než bylo potřeba k jejímu spuštění. Laserový výstřel, provedený 5. prosince 2022, uvolnil 3,15 MJ energie z malé pelety obsahující dva izotopy vodíku, proti tomu lasery dodaly na terčík 2,05 MJ. Tato demonstrace čistého energetického zisku představuje podstatný milník v laserové fúzi. Experiment nebyl zařazen do výběru pro rok 2022, protože byl uskutečněn až po nominacích.

Physics World reveals its top 10 Breakthroughs of the Year for 2023. Physics World. Dostupné z: https://physicsworld.com/a/physics-world-reveals-its-top-10-breakthroughs-of-the-year-for-2023/

Mohlo by vás také zajímat:
Nejčtenější fyzika roku 2023
Autor: Ivana Stulíková, Luboš Veverka
Úvodní foto: Ionty chycené v kvantovém opakovači (obrázek: Uni Innsbruck/Harald Ritsch)

# data[].attributes.attachment_link.description
Bilance fyzikálních objevů za rok 2023 může mít jen těžko jednoznačného vítěze. Časopis Physics World však v pravidelném přehledu upozorňuje na deset potenciálně průlomových výzkumů. Rozhodně jde o zajímavou přehlídku trendů napříč obory současné fyziky.

# data[].attributes.body
Od starověku se lidé domnívali, že středem vesmíru je Země. Tento názor poopravil Mikuláš Koperník (Copernicus Nicolaus, 1473-1543), který za střed vesmíru označil Slunce, Země obíhala kolem něho. V 18. století přišli astronomové s hypotézou, která říkala, že Slunce je středem mnohem většího systému hvězd a tímto systémem je galaxie. V roce 1917 odhadl Harlow Shapley vzdálenost Slunce od středu Galaxie na 50 000 světelných let. Později byla tato hodnota zpřesněna na 30 000 světelných let. V roce 1924 zjistil Edwin Hubble, že naše Galaxie je jen jednou z mnoha.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Od starověku se lidé domnívali, že středem vesmíru je Země. Tento názor poopravil Mikuláš Koperník (Copernicus Nicolaus, 1473-1543), který za střed vesmíru označil Slunce, Země obíhala kolem něho. V 18. století přišli astronomové s hypotézou, která říkala, že Slunce je středem mnohem většího systému hvězd a tímto systémem je galaxie. V roce 1917 odhadl Harlow Shapley vzdálenost Slunce od středu Galaxie na 50 000 světelných let. Později byla tato hodnota zpřesněna na 30 000 světelných let. V roce 1924 zjistil Edwin Hubble, že naše Galaxie je jen jednou z mnoha.

Pohled na noční oblohu posetou hvězdami zná snad každý. Mnohem méně lidí však už ví, že není hvězda vše, co se za ni vydává a poznat, že některé světlé body jsou světlem ne jedné, ale světlem miliard hvězd nám ztěžuje jejich obrovská vzdálenost.

Galaxie je obrovský systém hvězd, mezihvězdného prachu, mezihvězdného plynu a nezářivé hmoty. Systém je vázaný vzájemnou gravitací složek. Naše Galaxie (na obloze viditelná jako pruh podél ekliptiky - nazývané jako Mléčná dráha) je jedna z galaxií, pouze ji vidíme z vnitřku - od Slunce. Ostatní galaxie se nám jeví na obloze jako mlhavé obláčky. Proto byly dlouho považovány za mlhoviny (ještě Hubble svou monografii o galaxiích nazval Říše mlhovin - The Realm of Nebulae). Hrubý odhad ukazuje, že se v pozorovaném vesmíru (do vzdálenosti 10 miliard let) vyskytuje až 120 miliard galaxií.

Pokud Vás zajímají informace o galaxiích obecně, jste na správných stránkách. V případě, že se chcete dozvědět více o naší Galaxii - použijte odkaz „Naše Galaxie".

# data[].attributes.attachment_link.description
Mlhoviny, hvězdokupy, galaxie - multimediální učební text

# data[].attributes.body
Pro vytvoření jisker, které zde vidíte, jsme jako zdroj vysokého napětí používali Wimhurstovu indukční elektriku, která dává napětí mnoha desítek kilovoltů. Na 4. obrázku vidíme koronový výboj, na 7. až 10. obrázku pak výboj mezi kousky alobalu nalepeného na izolující desce. Více jisker na některých snímcích bylo dosaženo dlouhou expozicí. Na posledních třech snímcích vidíme spektrum jisker, pozorované pomocí difrakční mřížky, které je zřetelně čárové. To je projevem kvantovaných hladin energie zářících částic plynu

# data[].attributes.attachment_link.title
Zajímavá fyzika aneb Nevšední jevy všedního dne

# data[].attributes.attachment_link.description
Zajímavá fyzika aneb i věda může být hrou pro každého

# data[].attributes.body
Ve vesmíru těžko najdeme záhadnější útvary než černé díry. Naše znalosti o nich jsou až překvapivě řídké, a to vše proto, že v současnosti používané fyzikální teorie u nich narážejí na limity svých platností.

O černých dírách tedy víme poměrně málo. Pokud je však obklopuje například akreční disk a obíhají je další hvězdy, můžeme o nich pár údajů odvodit – například jejich hmotnost či rychlost, jakou se otáčejí. Rotace černých děr nějak nepřekvapuje. Jde o pouhý důsledek zachování momentu hybnosti gravitační kontrakce jádra masivní rotující hvězdy v závěrečných stádiích její existence.

# data[].attributes.attachment_link.title
Mohou se černé díry otáčet libovolnou rychlostí? | 100+1 zahraniční zajímavost

# data[].attributes.attachment_link.description
Ve vesmíru těžko najdeme záhadnější útvary než černé díry. Naše znalosti o nich jsou až překvapivě řídké, a to vše proto, že v současnosti používané fyzikální teorie u nich narážejí na limity svých platností.

# data[].attributes.body
Kvantová fyzika nás dnes učí, že elementární částice mají dvojí povahu: Občas se chovají jako vlny a občas jako částice. A zatímco u elektronů, protonů a dalších hmotných částic jednoznačně převažují efekty částicové, u nehmotného fotonu panuje méně jasná situace. Ostatně tzv. dualita světla se stala prvním indikátorem, že může být mikrosvět složitější, než vyplývá z klasické fyziky. Světlo se tedy chová jako elektromagnetické vlnění, přičemž jeho charakter určuje délka a amplituda vlny a jeho šíření velmi úspěšně popisují Maxwellovy rovnice elektromagnetické teorie.

Na druhou stranu se světlo chová jako korpuskule neboli částice. Vyskytuje se v malých kvantech, tzv. fotonech, jež mají vlastnosti částic – tj. energii a hybnost. Obecně se pro elektromagnetické záření nebo vlnění s delšími vlnovými délkami uplatňují spíš vlnové vlastnosti, zatímco to krátkovlnné (např. rentgenové) silně vzkazuje vlastnosti částicové. Přesto jsou oba typy vlastností vždy přítomny současně. Vlnově-částicovým dualismem světla se zabývá i kvantová elektrodynamika.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Kvantová fyzika nás dnes učí, že elementární částice mají dvojí povahu: Občas se chovají jako vlny a občas jako částice. A zatímco u elektronů, protonů a dalších hmotných částic jednoznačně převažují efekty částicové, u nehmotného fotonu panuje méně jasná situace. Ostatně tzv. dualita světla se stala prvním indikátorem, že může být mikrosvět složitější, než vyplývá z klasické fyziky. Světlo se tedy chová jako elektromagnetické vlnění, přičemž jeho charakter určuje délka a amplituda vlny a jeho šíření velmi úspěšně popisují Maxwellovy rovnice elektromagnetické teorie.

Na druhou stranu se světlo chová jako korpuskule neboli částice. Vyskytuje se v malých kvantech, tzv. fotonech, jež mají vlastnosti částic - tj. energii a hybnost. Obecně se pro elektromagnetické záření či vlnění s delšími vlnovými délkami uplatňují spíš vlnové vlastnosti, zatímco to krátkovlnné - například rentgenové - silně vykazuje vlastnosti částicové. Přesto jsou oba typy vlastností vždy přítomny současně. Vlnově-částicovým dualismem světla se zabývá i kvantová elektrodynamika.

# data[].attributes.attachment_link.description
Kvantová fyzika nás dnes učí, že elementární částice mají dvojí povahu: Občas se chovají jako vlny a občas jako částice. A zatímco u elektronů, protonů a dalších hmotných částic jednoznačně převažují efekty částicové, u nehmotného fotonu panuje méně jasná situace. Ostatně tzv. dualita světla se stala prvním indikátorem, že může být mikrosvět složitější, než vyplývá z klasické fyziky.

# data[].attributes.body
Pokud platí gravitační přitažlivost pro Zemi a Měsíc, proč by nemohla platit pro ostatní planety, pro Slunce, pro celý vesmír? Newton si v té době také uvědomil, že gravitační síla je vzájemná, to znamená, že jablko je přitahováno Zemí, stejně tak ale jablko přitahuje Zemi. Gravitační síla je univerzální, ovlivňuje chování všech částí celého vesmíru, je základem sjednocení pozemské a nebeské fyziky, astronomických a fyzikálních teorií Koperníka, Keplera a Galileiho. Newton si během svého pobytu v Woolsthorpu rovněž uvědomil, že velikost gravitační síly musí s rostoucí vzdáleností mezi tělesy klesat, jinak by se všechny planety a hvězdy zhroutily na sebe.

Základy veškeré jeho fyziky byly položeny v důsledku série intuicí a úvah následujících pád jablka ze stromu. Kdo ví, co by se stalo, kdyby Newton nezačal pilně studovat po zuřivé rvačce s úspěšnějším studentem, matka nepovolila univerzitní studia a kdyby jednoho dne nespadlo jablko zamyšlenému Newtonovi před nosem. Stal by se z něj přesto skvělý matematik, vysoce vážený fyzik, jemuž královna udělila šlechtický titul a který se publikací díla Matematické principy přírodní filosofie (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) v roce 1687 nesmazatelným písmem zapsal do intelektuálních dějin lidstva.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Ač to může znít mnohým jako málo věrohodné, Isaac Newton sepsal víc výkladů Bible než vědeckých textů. Zároveň se však vášnivě oddával alchymii. Nejznámější ovšem zůstala historika, kterak mu na hlavu spadlo jablko, což vedlo k jedné z nejslavnějších fyzikálních teorií.

Legenda o jablku

Během morových let 1665-1666 měl Newton svou geniální intuici o existenci a působení gravitační síly. Legenda praví, že k tomu došlo po pádu jablka na jeho hlavu. Je to však pouhá legenda, třebaže jablko skutečně sehrálo svou důležitou roli. Rok před Newtonovou smrtí v roce 1727 ho v jeho domě v Kensingtonu navštívil starý přítel William Stukeley. Oba přátelé spolu pojedli a po jídle se odebrali do zahrady vypít si šálek čaje ve stínu jabloní. Při té příležitosti mu Newton sdělil zážitek s jablkem, který Stukeley popsal následujícími slovy: „Během rozhovoru mi pověděl, že byl přesně ve stejné situaci, když mu na mysl přišla idea gravitace. Způsobil to pád jablka, zatímco zamyšleně seděl."

Pozoruje pád jablka, Newton si uvědomil, že velikost přitažlivé síly gravitace se výrazně nemění se vzdáleností od povrchu Země: gravitace působí kousek od povrchu, na vrcholku stromu i na horách - nemohla by působit i na Měsíc? Newton velmi dobře znal Galileiho a Descartovu teorii setrvačnosti, podle které se těleso pohybuje stálou rychlostí po přímce, pokud na něj nepůsobí nějaká síla. Představil si Měsíc jako velké jablko a došel k závěru, že jeho pohyb by byl po přímce a nakonec by ho zavedl do vzdálených konců vesmíru, zcela mimo dosah Země. Pokud by nepůsobila gravitace: právě ta zakřivuje jeho trajektorii a způsobuje, že obíhá kolem Země.

Všudypřítomná gravitace

Pokud platí gravitační přitažlivost pro Zemi a Měsíc, proč by nemohla platit pro ostatní planety, pro Slunce, pro celý vesmír? Newton si v té době také uvědomil, že gravitační síla je vzájemná, to znamená, že jablko je přitahováno Zemí, stejně tak ale jablko přitahuje Zemi. Gravitační síla je univerzální, ovlivňuje chování všech částí celého vesmíru, je základem sjednocení pozemské a nebeské fyziky, astronomických a fyzikálních teorií Koperníka, Keplera a Galileiho. Newton si během svého pobytu v Woolsthorpu rovněž uvědomil, že velikost gravitační síly musí s rostoucí vzdáleností mezi tělesy klesat, jinak by se všechny planety a hvězdy zhroutily na sebe.

Základy veškeré jeho fyziky byly položeny v důsledku série intuicí a úvah následujících pád jablka ze stromu. Kdo ví, co by se stalo, kdyby Newton nezačal pilně studovat po zuřivé rvačce s úspěšnějším studentem, matka nepovolila univerzitní studia a kdyby jednoho dne nespadlo jablko zamyšlenému Newtonovi před nosem. Stal by se z něj přesto skvělý matematik, vysoce vážený fyzik, jemuž královna udělila šlechtický titul a který se publikací díla Matematické principy přírodní filosofie ( Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) v roce 1687 nesmazatelným písmem zapsal do intelektuálních dějin lidstva? A co by pro vědu a společnost znamenala záporná odpověď? Ale to už je na jiné povídání.

# data[].attributes.attachment_link.title
Jak to bylo s jablkem: Zrodila se Newtonova teorie gravitace skutečně pod jabloní?

# data[].attributes.attachment_link.description
Ač to může znít mnohým jako málo věrohodné, Isaac Newton sepsal víc výkladů Bible než vědeckých textů. Zároveň se však vášnivě oddával alchymii. Nejznámější ovšem zůstala historika, kterak mu na hlavu spadlo jablko, což vedlo k jedné z nejslavnějších fyzikálních teorií. Během morových let 1665-1666 měl Newton svou geniální intuici o existenci a působení gravitační síly.

# data[].attributes.headline
jak vysoký tón musí být k rozbití skleničky na víno

# data[].attributes.subject
jak vysoký tón musí být k rozbití skleničky na víno

# data[].attributes.body
Ťuknete-li do skleničky, vydává zvuk o rezonanční frekvenci, při níž sklo vibruje nejefektivněji. Pokud se vám hlasem podaří zmíněný zvuk napodobit, můžete sklenici skutečně i rozbít: výška vydávaného tónu přitom závisí především na tvaru a velikosti nádoby. Trik ovšem spočívá v tom, že musíte zpívat dostatečně hlasitě a zvučně. Lze jistě použít i reproduktory, těžší je to však bez nich