Na prvý pohľad sa zdá, že gravitačná sila, s ktorou sa stretávame úplne všade, je pre nás jedným z najlepšie pochopených konceptov vedy. Opak je však pravda – gravitácia je ešte vždy obrovskou neznámou.
Príbeh Isaaca Newtona (1643 – 1727) a padajúceho jablka je všeobecne známy. Dôležité je, že ako správneho vedca ho tento jav zaujal a chcel prísť na koreň príčiny, prečo všetko vždy padá rovno na zem. V roku 1687 vyšlo Newtonovo najznámejšie dielo Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Matematické základy prírodnej filozofie), v ktorom okrem svojich troch známych pohybových zákonov – zákon zotrvačnosti, zákon sily a zákon akcie a reakcie – formuloval aj gravitačný zákon. Podľa tohto zákona každé teleso vo vesmíre je priťahované inými telesami silou, ktorá je priamoúmerná ich hmotnosti a nepriamoúmerná druhej mocnine ich vzájomnej vzdialenosti.
Pohnime Zemou
Hoci Newtonov gravitačný zákon nepochybne funguje, nevysvetľuje zdroj gravitácie. Za viac ako tri storočia od definovania gravitačného zákona veda urobila obrovský pokrok, ale doteraz ani najväčšie kapacity vedy nedokázali vysvetliť jeden zo základných aspektov fungovania vesmíru. A tak niet divu, že ešte aj v roku 2006 takmer 600 miliónov ľudí uverilo tvrdeniu mníchovského fyzika Hansa Petra Nieswarda, že keď všetci ľudia na svete 20. júla 2006 v čase 12:39:13 h naraz poskočia, vďaka gravitačnému zákonu zmenia starú, dobrú, miliónmi rokov odskúšanú obežnú dráhu Zeme. Presne načasovanému jednotnému vyskočeniu celého ľudstva sa venovalo a venuje viacero ľudí, medzi nimi aj seriózne sa tváriaci vedci. Napríklad astrofyzik Paul Sutter zo Štátnej univerzity v Ohiu, ktorý sa pravidelne objavuje v televízii a rozhlase v rôznych serióznych i menej serióznych šou, a fyzik Mark Boslough z Národných laboratórií Sandia spočítali, ako by sa na Zemi prejavilo, keby sa všetci žijúci ľudia, t. j. 7,5 miliardy, zhromaždili na jednom mieste a poslúchli by inštrukciu Hansa Petra Nieswarda a naraz by vyskočili. Aby svojim výpočtom dali punc serióznosti, rátali aj s tým, že energiu, ktorá by sa uvoľnila vo chvíli, keď by ľudia dopadli v rovnakú chvíľu späť na zem, by čiastočne absorbovali podrážky topánok. A výsledok? Ani viac ako sedem miliárd ľudí by nedokázalo nijako pohnúť planétou.
Fatálny skok
Obaja vedci však išli vo svojom teoretickom experimente ešte ďalej a vyrátali, že zvyšok energie, ktorú by nepohltili podrážky obuvi, by sa rozptýlil do ovzdušia a do krajiny a mal by vraj pre ľudí tragické dôsledky. Uvoľnil by sa zvuk znejúci ako búrlivý potlesk, dosahujúci hlasitosť až 200 decibelov, čo by nám nielen trhalo bubienky, ale okamžite by nám to začalo trhať aj pľúca a spôsobilo by to pľúcnu embóliu. Len na ilustráciu – prúdový motor lietadla produkuje počas vzletu zvuk 150 decibelov, pričom sa za ľudský prah bolesti považuje zvuk presahujúci intenzitu 120 – 130 decibelov. Okrem vzniknutého ohlušujúceho lomozu by podľa spomínaných amerických vedcov došlo po dopade 7,5 miliardy párov nôh aj k iným viac-menej tragickým udalostiam. Krajina by sa otriasla a keby skupina ľudí vyskočila na pobreží, ich dopad by vyvolal 30 metrov vysokú vlnu cunami. Vzniknuté zemetrasenie by malo silu od štyroch do ôsmich stupňov magnitúdy, čo by sa mohlo prejaviť od ľahkého zachvenia až po pád budov či zničením komunikácií. Inými slovami – presne načasované vyskočenie ľudstva by síce našu planétu vôbec nevychýlilo, ale skok by bol pre ľudí fatálny.
Ľahké ľudstvo
Prirodzene, že výsledky teoretického experimentu Paula Suttera a Marka Boslougha vyvolali ohlasy. Niektorým fyzikom nedala spávať najmä časť o ničivých dôsledkoch dopadu, a tak si sadli, zobrali pero, papier a kalkulačku a začali počítať. Východiskové podmienky dvoch amerických fyzikov zachovali. Teoreticky zhromaždili ľudstvo na jednu plochu, aby bola strata energie pri skoku čo najmenšia a vplyv skoku čo najväčší. Rátali, že na štvorcový meter sa zmestí päť ľudí, takže všetci žijúci ľudia by zabrali plochu 1 500 km2. Len pre zaujímavosť – Bratislavský samosprávny kraj, ktorý je zo slovenských najmenší, má rozlohu 2 052,5 km2. Vedci sa zhodli, že hodnota priemerného výskoku by bola pol metra. Pripraviť sa, tri, dva, jedna a – skok! A fyzikom túžiacim po pravde vyšlo, že Paul Sutter a Mark Boslough sa nemýlili – teda minimálne vo vychýlení zemegule zo svojej obežnej dráhy. Zem totiž svojou hmotnosťou prevyšuje celé ľudstvo vyše desaťbiliónnásobne (bilión je milión miliónov, čiže 1012), takže sila nárazu v porovnaní s hmotou, ktorou disponuje naša planéta, by bola úplne zanedbateľná. Keďže podľa gravitačného zákona hrá hmotnosť priťahujúcich sa telies významnú úlohu, potom dokonca aj keby Zem bola totálne nepružná a reagovala by okamžite, pohla by sa len o jednu stotinu šírky atómu vodíka, čo je vlastne – nič.
Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.
R
Foto Pixabay
