FitzRoy se snaží ve svých spisech nastínit původ skleničky a zápis z roku 1861 uvádí: Kapitán dále popisuje svoje pozorování změn uvnitř ampule:

Transkript

1 Historie Bouřkové skleničky: Bouřková sklenička sloužila jako pomůcka na předpovídání počasí. Její vynálezce je dosud neznámý, přičemž první zmínky pocházejí zhruba z roku Často se mylně přisuzuje její objev anglickému admirálovi Robertu Fitzroyovi, který žil v letech Ten sestrojil řadu různých barometrů a teploměrů pro potřeby královského loďstva a jako jeden z prvních se zabýval intenzivním studiem dějů probíhajících uvnitř Bouřkové skleničky. Rozsáhlou studii skleničky učinil na své dlouhé expediční plavbě na lodi HMS Beagle, kde působil jako součást Darwinoa týmu. Snažil se nalézt vztah mezi výskytem, velikostí, tvarem krystalů a nadcházejícím počasí. FitzRoy se snaží ve svých spisech nastínit původ skleničky a zápis z roku 1861 uvádí: Zhruba před čtyřiceti lety Ital jménem Malacredi přivezl na ostrovy Britského království zvláštní skleněné ampule, které nazýval Bouřkovými skleničkami, pravděpodobně od té doby se zde také vyráběly. Získal jsem několik těchto skleniček...jednalo se spíš o kuriozitu než o předmět pro skutečné použití. Směs uzavřená ve skleničce se měnila díky atmosferickým vlivům, především směru větru.... Kapitán dále popisuje svoje pozorování změn uvnitř ampule: Otáčí-li se atmosférické proudění k severu, pak tato směs, pokud se detailně sleduje (například i pomocí mikroskopu), zvětšuje svůj objem, dochází k nárůstu bizardních útvarů podobných listí borovice, tisu, nebo kapradí. Pokud však proudění větru přichází z opačného směru pak linie a vůbec všechny pravidelné, tuhé nebo větvené útvary jakoby postupně tají a zmenšují svůj objem, dokud úplně nezmizí a na dně skleničky zůstává zbytek podobný částečně rozpuštěnému cukru." Po delším a detailním studiu se snažil FitzRoy svá pozorování shrnout do následujících závěrů: Čirá kapalina věští jasné počasí, zakalená předpovídá déšť. Kalná kapalina s výskytem drobných hvězdiček indikuje bouřku. Drobné tečky předpovídají mlhu a sychravé počasí. Velké vločky předpovídají v zimě sníh, v létě pravděpodobně zatažené nebe. Čím výše rostou krystaly v zimním období, tím silnější přijde mráz. V 19. století se opravdu věřilo, že pomocí skleničky lze takto přesně předpovědět počasí...v roce 1859 zasáhla velmi silná bouře Britské ostrovy. V důsledku toho britský královský dvůr distribuoval bouřkové skleničky, známé jako "FitzRoys Storm Barometers" mezi mnoho malých rybářských komunit kolem britských ostrovů. Tyto bouřkové skleničky měly sloužit k předpovědi počasí a následnému informování lodí o nadcházejících změnách počasí před vyplutím z přístavu. Obecný názor na skleničku: Bouřkové skleničky jsou předmětem zájmu více než 200 let. Za tuto dobu se pozorovatelé skleniček rozdělily na dva tábory jedni tvrdí, že pomocí dějů odehrávajících se uvnitř skleničky lze předpovědět počasí v předstihu zhruba hodin, zatímco druzí zastávají názor opačný, a to, že předpověď počasí pomocí skleničky je obtížná, ne-li

2 nemožná. Pravda bude někde uprostřed a vždy bude záležet na preciznosti, všímavosti a individualitě daného pozorovatele a na tom jaké bude schopen vyvodit závěry ze svých pozorování. V dnešní moderní době meteorologických předpovědí těžko bude někdo předpovídat počasí podle skleničky. Dříve za dob admirála Fitzroye byla sklenička umístěna v lodní kajutě, kde rychlé změny teploty se pravděpodobně projevily v náhlém růstu či rozpouštění krystalů, přičemž rychle se měnící počasí na moři mohlo být často přisuzováno právě probíhajícím pochodům uvnitř skleničky...obecný závěr je takový, že na růst krystalů má vliv hlavně teplota, (snížení teploty k C se projeví růstem krystalů, teploty 22 C a více přispívají k pomalému rozpouštění krystalů). Často byly pozorovány anomálie růstu a rozpouštění krystalů korespondující s teorií profesora Nagashimi, který tvrdí, že sklenička se nechová jako teploměr, ale že pravděpodobně odráží teplotní historii několika dní. Například, když byla sklenička dlouhodobě pozorována při 18 C, byly zaznamenány nádherné rozmanité krystalické útvary jako například: Pokud teplota vzrostla nad 22 C, docházelo k rozpouštění krystalů a na dně skleničky zůstala pouze krystalická masa. Naopak při zvýšené teplotě C, nebyl dlohodobě pozorován žádný výskyt nových krystalů, ale při poklesu teploty do rozmezí C, došlo k nádhernému růstu nových krystalů! Avšak dle předchozích pozorování za nižší teploty by tomu tak nemělo vůbec být, neboť krystaly se nad 22 C rozpouštěly a nyní rostly! Na růst krystalů má pravděpodobně vliv i "něco jiného" - po celém světě totiž existuje mnoho nadšenců, včetně univerzitních vědců, kteří se snaží odhalit záhadu starodávné skleničky a nejsou schopni přesně popsat děje probíhající uvnitř. To co je na skleničce podivuhodné, je fakt, že někdy dochází k růstu a zániků krystalů i za konstantní teploty (tlak nemá vliv, sklenička je zatavena).

3 Například v zimních měsících byl několikrát v kapalině uvnitř skleničky pozorován výskyt drobných teček, což bylo přisuzováno snížené teplotě okolo asi 18 C. Druhý den pak chumelilo. Experiment byl opakován s tou samou skleničkou následující den, a za stejné teploty nedošlo k tomuto jevu! V teplých letních měsících byl pozorován následující jev. Díky teplému počasí, byla ve skleničce přítomna pouze krystalická sedlina na dně, vysoká asi jeden centimetr. Jeden den došlo k náhlému nárůstu větvených krystalických útvarů vysokých cm. Přičemž teplota byla stále stejná, 24 C. Za dva dny po tomto efektu došlo k výraznému ochlazení. Nicméně, tento jev zatím nelze zobecnit, efekt který nastal nelze zatím racionálně vysvětlit. Ani v současné době však zájem o procesy probíhající v bouřkové skleničce nemizí. Svědčí o tom například studie japonských vědců uveřejněná v prestižním časopise Journal of Crystal Growth v roce Autoři se zde zaměřují na objasnění procesu krystalizace a docházejí k závěru, že sklenička se nechová jako klasický teploměr, ale odráží v sobě teplotní historii v delším časovém úseku. V době moderních meteorologických přístrojů by se mohly stormglass zdát pouhou hračkou. Oživují však často opomíjenou schopnost všímat si drobných změn a dávat je do vztahu s většími celky. A tak se předpovídání počasí pomocí bouřkových skleniček stává spíše uměním než vědou. Sklenička však nemusí být pouze pasivní záležitostí, důkazem toho je efekt chumelení, který lze za určitých podmínek ve skleničce vygenerovat. Efekt Chumelení : Jedná se o řízenou krystalizaci v určitém teplotním gradientu, který začíná zhruba u C a končí kolem C. Skleničku ponořte do teplé vody (30-40 C) a nebo ohřejte fénem (v případě skleniček s dřevěným podstavečkem) a za občasného protřepání rozpusťte obsah skleničky získáte čirý roztok. Pak krátce (asi 10 vteřin) ochlaďte pod studenou tekoucí vodu a postavte na místo (ochlazení vodou není nezbytně nutné, je to jen zkrácení doby potřebné ke vzniku prvních krystalických zárodků). Zhruba do 30-ti minut (v závislosti na okolní teplotě) začnou v kapalině vznikat drobounké tečky, hvězdičky a vločky, které budou pomalu sedimentovat a připomínat zimní pomalé chumelení.

4 Mohou nastat dva typy efektu pravděpodobně vlivem okolní teploty: I Typ: V kapalině vznikne velké množství malinkých krystalických zárodků, připomínajících tečky, které se budou zvětšovat až do velikosti malinkých hvězdiček, křížků, čtverečků, vloček a začnou pomalu sedimentovat ke dnu efekt byl pojmenován Chumelení Snowfall efect. Příklady tohoto efektu můžete vidět na následujících obrázcích. II. Typ: Vznikne pouze několik krystalických zárodků visících v kapalině, které se budou postupně zvětšovat (v některých případech až k velikosti 5-6 mm) a pomalu sedimentovat ke dnu, zároveň dochází k růstu krystalů ode dna efekt byl pojmenován Rodící se krystaly Nascent crystals ). Příklady můžete vidět na následujících obrázcích. Pokud chcete tento jev převést do stavu I (Chumelení), stačí skleničku otočit dnem vzhůru a opět ji postavit na místo. Vytvoří se větší množství krystalických center a dojde k zesílení intenzity efektu a nastane Chumelení. Někdy je možné pozorovat zároveň růst krystalů směrem od hladiny dolu! Po skončeném jevu chumelení bude ve skleničce bílá krystalická sedlina, která může být soustředěna v horní polovině skleničky. Nechte skleničku stát přes noc a pokud krystalická sedlina nesedne ke dnu, skleničkou opatrně protřepte a za pomalého otáčení uvolněte vzduchové bublinky. Krystalická sedlina tak bude moci sedimentovat na dno. Sklenička pak bude vyplněna ode dna zhruba do ½ až 2 / 3 svoji výšky. Po té, bude trvat několik dní (v závislosti na okolní teplotě) než dojde k růstu prvních krystalků. Celý proces opětovného růstu krystalů lze urychlit tím, že skleničku postavíte na chladnější místo C. Tento jev lze opakovat do nekonečna!

5 Aktivace média Růst krystalů lze nastartovat následujícím způsobem: nechte stát skleničku přes noc v teplejší místnosti (kuchyň, teplota kolem 22 C a více), dojde k nasycení media a jeho aktivaci. Skleničku s takto aktivním mediem umístěte do chladnějšího prostředí (teplota kolem C a méně). Sklenička zhruba během následujících 24 hodin zareaguje na tuto okolní změnu (teplotní rozdíl) a v médiu se objeví krystaly. Bezpečnost při rozbití Obsah skleničky je hořlavý svoji hořlavostí odpovídá klasické pálence, tj 40-50% ethanol. Nevystavujte proto skleničku vysokým teplotám, jako je vařič, trouba, gril nebo otevřený plamen. Sklenička je naprosto bezpečná v blízkosti radiátorů a běžných těles používaných k vytápění místností. Obsah skleničky není toxický, ale v žádném případě ho nelze konzumovat! Při náhodném rozbití, otřete potřísněné místo mýdlovou vodu, pokožku omyjte mýdlem pod tekoucí vodou. Charakteristická vůně pryskyřice je pak dána přítomným kafrem (používá se v lékárnách například do mastí). Vhodné je také pozorovat krystaly uvnitř skleničky pomocí lupy skleničku postavíme na místo, kde bude moci setrvat delší dobu, aniž bychom byli nuceni s ní hýbat nebo ji přemisťovat. V průběhu určité doby, například sedmi a více dní, pozorujeme lupou k jakým změnám krystalů uvnitř skleničky dochází. Vybere se nějaký specifický krystalický útvar nebo místo a jeho změny jsou popisovány, například pomocí lupy. Zvolený útvar je nakreslen na začátku pozorování a jsou zaznamenávány změny tvaru v průběhu následujících dní v závislosti na okolní teplotě a zároveň jsou zaznamenávány změny atmosferické. Právě detailní zaznamenávání změn v souvislosti s teplotou a počasím může přispět k nalezení určitých vztahů mezi růstem krystalů a počasím. Krása skleničky spočívá především v růstu a tvaru krystalů, které připomínají například lesíky, kapradiny, hory, vločky, keříčky, mráz a jiné fascinující útvary. Tím, že krystalické útvary vznikají a zanikají, jsou k vidění stále nová krystalická uskupení uvnitř tohoto záhadného systému!