Uvidět znamená uvěřit

Transkript

1

2 To je on! HLEDÁ SE...ouha! K nevíře V roce 1609 italský hvězdář Galileo Galilei jako první pozoroval oblohu dalekohledem. Brzy se však se zlou potázal, neboť prohlásil, že podle jeho pozorování Země obíhá kolem Slunce. To odporovalo tehdejší představě církve, podle níž Země tvoří střed celého vesmíru. Byl uvězněn a pod pohrůžkou smrti přinucen, aby vše odvolal. Uvidět znamená uvěřit Čočky zřejmě vynalezli Číňané před více než tisícovkou let. V Evropě se objevily kolem roku 1270 a původně sloužily k výrobě brýlí a lup. V 17. století už se využívaly při sestrojování nových silných přístrojů určených k pozorování předmětů příliš vzdálených nebo příliš nepatrných, které nebylo možné spatřit pouhým okem. Dalekohledy a mikroskopy předznamenaly nový věk vědeckého výzkumu a změnily naše představy o světě i nedosažitelném vesmíru. Čím větší, tím lepší! V nadživotní velikosti Budoucnost patří zvětšování. Čočka Čočky jsou zakřivené kusy skla, které fungují tak, že lámou paprsky světla, které jimi procházejí. Existují dva druhy čoček: spojky a rozptylky. Každá láme světlo odlišným způsobem (viz protější stranu). Spojky umožňují zvětšení drobných předmětů, rozptylky přibližují (ale zmenšují) vzdálené předměty. To je ohromné! 1200 kolem Elektronový mikroskop Silné světelné mikroskopy dovedou zvětšovat maximálně dvoutisíckrát a se vzrůstajícím stupněm zvětšení klesá ostrost pozorovaného obrazu. V roce 1933 tudíž německý fyzik Ernst Ruska vynalezl nový typ mikroskopu, který nevyužívá světelné, nýbrž elektronové paprsky, a umožňuje tak mnohem lepší rozlišení obrazu. Moderní elektronové mikroskopy zvětšují až milionkrát a lze s nimi pozorovat i molekuly Vidíš to? Jojo, je to prťavé. Leeuwenhoekův mikroskop Nizozemský obchodník se suknem Antoni van Leeuwenhoek sestrojil přinejmenším 247 jednoduchých mikroskopů. Některé byly velmi silné, a tak se Leeuwenhoek v roce 1674 stal prvním člověkem, který pozoroval bakterie (získané z vlastních úst) Vidíš něco? Ne Asi jsme toho mravence rozmáčkli. Složený mikroskop Složený mikroskop tedy mikroskop ze dvou či více čoček zřejmě vynalezl kolem roku 1600 holandský optik Hans Janssen. 10

3 Pod drobnohledem Jeden z prvních funkčních mikroskopů sestrojil anglický vědec Robert Hooke. Jeho složený mik roskop byl opatřen okulárem, druhou čočkou, která ještě podstatněji zvětšovala pozorovaný předmět. Hooke svým mikroskopem zkoumal nepatrné živočichy a rostliny. V roce 1665 zveřejnil svá zjištění v knize Micrographia, kde se například objevila kresba blechy o délce 60 cm. Mňam! zvláštní zdroj osvětlení namířený na předmět Do mikroskopu se nahlíží okulárem. Velká čočka zvaná okulár zvětšuje obraz Hubbleův vesmírný teleskop V roce 1990 byl vypuštěn na oběžnou dráhu Hubbleův vesmírný teleskop určený ke zkoumání záření, například ultrafialového, které neproniká atmosférou Země. Lze jím pozorovat vesmírná tělesa vzdálená až 10 miliard světelných let, a má tedy mnohem větší dosah než kterýkoli dalekohled umístěný na Zemi. Parádní příjem. Teleskop v Chandře V roce 1999 byl na oběžnou dráhu kolem Země vypuštěn nový typ teleskopu, který je součástí observatoře Chandra náležící NASA. Snímá rentgenové paprsky přicházející z vesmíru a jeho úkolem je zkoumat supernovy, černé díry a skrytou hmotu. Tolik hvězd! 1990 Malá, ale silná čočka objektiv zvětšuje pozorovaný předmět. preparát Zaostřovací šroub mikroskop posouvá výš nebo níž. Radioteleskop Americký radiotechnik Grote Reber si v roce 1937 vybudoval za domem zcela nový typ dalekohledu. Ten nesnímal světelné, nýbrž rádiové vlny, a zachycoval tudíž vesmír tak, jak ho nemůžeme spatřit prostým okem. Další teleskop tohoto druhu byl sestrojen až téměř deset let poté Intimní detaily. Herschelův dalekohled Roku 1789 postavil anglický astronom William Herschel největší dalekohled té doby. Měřil téměř 12 m a průměr jeho zrcadla činil 1,2 m, takže ho muselo podpírat lešení a otáčel se po kruhových kolejnicích, aby s ním bylo možné sledovat různé úseky noční oblohy. Jsem na střeše světa! 1608 Refraktor V roce 1608 sestrojil holandský výrobce brýlí Hans Lippershey přístroj, který je považován za první dalekohled. Vycházel přitom z poznání, že dvojice čoček umožňuje zdánlivě přiblížit vzdálené předměty. Galileo postavil vlastní dalekohled (na obrázku) o rok později To svítí hvězdiček! Reflektor První refraktory zobrazovaly sledované předměty s barevným okrajem. V roce 1663 skotský matematik James Gregory tento problém daný lomem světla odstranil výměnou čočky objektivu za duté zrcadlo, čímž vynalezl reflektor (zrcadlový dalekohled). Pět let poté navrhl vlastní dalekohled na tomto principu určený k pozorování hvězd (na obrázku) slavný anglický vědec Isaac Newton Jak fungují čočky obraz předmět Spojka Spojky, vypuklé čočky, spojují světelné paprsky a zobrazují předměty větší a vzdálenější, než ve skutečnosti jsou. obraz předmět Rozptylka Rozptylky, vyduté čočky, světelné paprsky rozptylují a předměty jimi pozorované se jeví menší a bližší než ve skutečnosti. 15

4 START Na cestě Parní motor rozběhl revoluci v průmyslu a dopravě. A i když přes dvacet let soupeřil s motorem benzinovým, nebyl příliš praktický a trvalo dlouho, než nastartoval, proto se nikdy nestal pánem silnic. Převrat v dopravě ve 20. století způsobil motor s vnitřním spalováním, z něhož se později vyvinul lehký a vysoce výkonný stroj, díky němuž se z vlastnictví a ovládání automobilu stala povinnost takřka pro každého První auto První funkční motorové vozidlo sestrojil v roce 1885 Karl Benz. Poháněl je benzinový motor, ovládalo se pákou a vystačilo si se třemi koly. Benz Daimler Vstříc budoucnosti Motor s vnitřním spalováním První motor s vnitřním spalováním byl poháněn svítiplynem. Poté v roce 1885 vyvinuli němečtí technici Gottlieb Daimler a Wilhelm Maybach funkční benzinový motor. Měl jeden válec pracující ve čtyřdobém cyklu (vpravo), ale záhy ho nahradil čtyřválcový motor, jaký se do aut montuje dodnes. Výkon takového motoru zajišťuje spalování hořlavé směsi ve válcích, které uvádí do pohybu písty a klikovou hřídel. Vačková hřídel reguluje otevírání a zavírání ventilů. Ozubený řemen, jímž pohybuje kliková hřídel, otáčí vačkovou hřídelí. Odpadní plyny unikají výfukovým ventilem. svíčka Čtyřdobý cyklus Cílevědomí muži Karl Benz soupeřil ve vyvíjení motorového vozu s Gottliebem Daimlerem. Když je motor v chodu, každý z válců nepřetržitě opakuje čtveřici úkonů nazývanou čtyřdobý cyklus. Úkony neprobíhají v jednotlivých válcích najednou, nýbrž postupně, a tak zatímco první válec se nachází v sací fázi, další dokončuje kompresi a tak podobně. sací ventil palivo se vzduchem píst válec píst 1. Sací doba Píst se pohybuje dolů a do válce se ventilem nasává směs paliva se vzduchem. 2. Kompresní doba Píst se zvedá a stlačuje směs paliva se vzduchem. sací ventil Těsně přiléhající písty ve válcích Píst v každém válci se zvedá a klesá; během pracovní doby pootočí klikovou hřídelí. Kliková hřídel převádí pohyb nahoru a dolů na otočný. Každý ze čtyř válců je vždy v odlišné fázi čtyřdobého cyklu. setrvačník pro hladký běh motoru Pracovní doby se ve válcích rychle střídají a zajišťují plynulý chod motoru. svíčka kliková hřídel výfukový ventil 3. Pracovní doba Jiskra svíčky zažehuje palivo a rozpínající se plyny tlačí píst dolů. 4. Výfuková doba Píst se vrací nahoru a vytlačuje spálené plyny výfukovým ventilem Nejrychlejší auto Nejrychlejším a nejdražším vozem, který se vyrábí, je Bugatti Veryon se šestnáctiválcovým motorem. Dosahuje omračující rychlosti 400 km/h. Na benzin, nebo elektřinu? 1997 Na obojí. Čisté ruce Vozy s benzinovým motorem zamořují ovzduší, proto přišla Toyota roku 1997 s prvním hybridním autem nazvaným Prius. Při nízkých rychlostech ho pohání elektřina, při vyšších jezdí na benzin, a tak jeho provoz způsobuje mnohem méně škod.

5 Ve čtyřech to jde hned líp. Jú, tříkolka! A jaká rychlá! První moderní motorový vůz Prvním moderním vozidlem s motorovým pohonem byl Panhard Levassor z roku Se současnými auty ho pojilo několik znaků motor umístěný vepředu, spojka ovládaná pedálem, centrální převodovka a možnost zpětného chodu. Mnoho prvků výbavy, které dnes považujeme za samozřejmé, mu přesto chybělo. motor vpředu Před vynalezením startéru museli lidé uvádět motor do chodu otáčením těžké kliky. Šlo to ztuha! První čtyřkolka Následujícího roku Gottlieb Daimler sestavil první vozidlo se čtyřmi koly; nezačínal z ničeho, zkrátka opatřil benzinovým motorem kočár. řídicí páka Stát! dřevěná kola 1886 Kola se nejdříve dělala ze dřeva, někdy opláštěného gumou. První pneumatiky na auto namontovali roku 1895 bratři Michelinové, čímž jízdu podstatně zpříjemnili. Je mrtvá! Je tu hezky sucho Kámen úrazu Netrvalo dlouho a motorové vozidlo si vyžádalo první oběť. V roce 1896 zabil jeden řidič u Křišťálového paláce v Londýně ubohou stařenku paní Driscollovou. A to jel jen 6 km/h! Ajaj! Říkal jsem ti, ať se tak neřítíš. To je práce! páka k ovládání převodovky řetěz Pěkně se to line Hop! V roce 1898 vyrobila automobilka Renault první vůz s uzavřenou kabinou. Pruží to! Rychlý start Elektrický startér byl poprvé instalován roku 1896 do anglického vozu Arnold. Motory se startérem se ale uchytily až v roce 1912, kdy je do standardní výbavy zařadila americká automobilka Cadillac. Panhard Levassor byl první vůz s motorem namontovaným vpředu, nikoli vzadu. Vyšší zátěž předních kol umožňovala snadnější ovládání vozu. Oslnivé! První auta si na cestu svítila svíčkami v kočárových lampách. Elektrická světla byla poprvé použita roku Haf! U nejstarších aut se k řízení používala páka. První volant na sebe ale nenechal dlouho čekat známe ho od roku To je chůda? Auta s Wankelovým motorem Auto NSU Spider z roku 1964 bylo jako první opatřeno spalovacím motorem s krouživým pístem. Ten vynalezl roku 1958 Felix Wankel a jeho pohyblivé součástky se neposouvají nahoru a dolů, ale rotují. Autorádia se do aut začala montovat v roce 1927, krátce po zahájení rozhlasového vysílání. První hnací hřídel osadil Renault v roce Dříve koly otáčel řetěz, podobně jako u bicyklů. To má jiskru! To je rámus! První nárazník byl prý namontován v roce 1897, jenže asi po 15 km jízdy odpadl a znovu už ho nepřidělali. Svíčky vynalezl v roce 1902 německý technik Gottlob Honold. Cože? 1936 Diesely První auto poháněné dieselovým motorem vyrobil v roce 1936 Mercedes-Benz. Spotřebovalo podstatně méně paliva než vůz s benzinovým pohonem, takže bylo levnější na provoz, jenže mnohem hlučnější Pst! 1912