Spútaná energia

Objav alebo vynález môže byť nečakaný. Niekedy sa udeje na začiatku bádania, inokedy pri pokusoch, občas aj po nich. Za mnohými objavmi či vynálezmi neraz stojí to, čo nazývame náhoda.

Mnohí bádatelia nám uľahčili život. Svojou prácou doslova zmenili spoločnosť. Finálny produkt však neraz nebol tým, čo na začiatku očakávali. Polovica z nich vznikla v podstate náhodou. Američan Pagan Kennedy vo svojej knihe Inventology analyzuje štatistiku vynálezov, ktorá ukazuje, že až 50 % objavov vzniklo šťastnou náhodou. Podľa Kennedyho výskumu môžu ľudia objaviť nové a inovatívne veci práve vtedy, keď sa o to vôbec neusilujú. Sčasti to platí aj pri objavovaní rôznych druhov energií.

Bagdadská batéria

Využitie bagdadskej batérie nie je známe, foto VINA

V súčasnosti si nevieme predstaviť život bez elektrickej energie. Pod jej objav a následné súvislosti a dôsledky sa podpísalo mnoho významných vedcov, po niektorých sa dokonca pomenovali rôzne fyzikálne jednotky. Boli však naozaj prví? V roku 1936 robotníci pri výkopových prácach na stavbe železnice neďaleko Bagdadu objavili zvláštne, veľmi staré (z prelomu letopočtov) nádoby. Rakúsky archeológ Wilhelm König okamžite venoval nálezu mimoriadnu pozornosť a v roku 1940 vydal senzačnú správu: Oválne nádoby veľkosti ľudskej päste generujú elektrinu! Ak sú Königove závery správne, tieto artefakty predbehli viac než o tisícročie vynález Alessandra Voltu, ktorý svoj elektrický článok vynašiel až v roku 1779. Artefakty sa skladajú z terakotových nádob vysokých 13 cm. V ich vnútri je medený valec vyrobený zo zrolovaného medeného plechu. Spodná časť valca je uzatvorená medeným diskom, ktorý zaletovali olovom presne tak, ako to poznáme pri terajších monočlánkoch. Všetko zaizolovali materiálom veľmi podobným asfaltu. Ďalšia vrstva asfaltu izoluje vrchnú časť nádoby. Je to akási zátka, ktorá drží v pozícii železnú tyč zapustenú do prostriedku medeného valca. Tyč bola silne  skorodovaná a testy ukázali prítomnosť kyselinovej zložky, pravdepodobne vína alebo vínneho octu. Po roku 1970 nemecký egyptológ Arne Eggebrecht robil pokusy s replikou batérie. Vychádzal z prvotného Königovho predpokladu, že nádoba sa naplnila vínnym octom. A. Eggebrecht namiesto sírneho roztoku použil šťavu z grapefruitu a s údivom zistil, že batéria vyprodukovala jednosmerné napätie až 0,87 V. Doteraz je však otázne, na čo vlastne slúžila bagdadská batéria.

Záhada mŕtvej žaby

Galvaniho pokus s bimetalom vždy vyvolal okamžitý pohyb žabieho stehienka.

Poznávanie elektriny a jej následné skrotenie sa začalo v sedemdesiatych rokoch 18. storočia. K prevratnému objavu elektrického prúdu však došlo súhrou náhod a omylov, ktoré sa spájajú s talianskym lekárom a fyzikom Luigim Galvanim (1737 – 1798). Legenda hovorí, že Galvaniho manželka Lucia prechladla a lekár jej predpísal polievku zo žabích stehienok. Keď chcel Galvani na pozinkovanom plechu skalpelom odrezať stehienko mŕtvej žaby, všimol si, že stehienko sa okamžite zachvelo, keď sa ho dotkol skalpelom. Zdá sa však, že skutočnosť je prozaickejšia. Galvani sa už dávnejšie venoval anatomickým pokusom. Raz, keď na pitevnom stole skúmal nervový systém žaby a jednu roztržito položil na kovový pracovný stôl kolegu fyzika, všimol si, že pri dotyku stehienka kovovým skalpelom sa stehienko okamžite stiahlo. Prirodzene, že Galvani pokus opakoval v rôznych podmienkach, no výsledok bol vždy rovnaký. Usúdil, že v žabích svaloch musí byť niečo, čo im dodáva silu aj po smrti, azda nejaká živočíšna elektrina. Domnieval sa, že objavil zvláštny druh elektriny – živočíšnu elektrinu, elektrické fluidum, ktoré nervy roznášajú po svaloch, pričom svaly samé túto elektrinu aj generujú. Svoj objav zverejnil v roku 1791 v knihe Úvahy o elektrickej sile svalov.

Gentleman Volta

Galvaniho súčasník a krajan gróf Alessandro Volta (1745 – 1827) mal však na kolegovu živočíšnu energiu iný názor. Podarilo sa mu dokázať, že jav vzniká chemickou reakciou dvoch kovov cez vodivú látku, a nie vitalitou v tele žaby.

Gróf Alessandro Volta

Prišiel na to, že ak dáme dva rôzne kovy do slanej vody alebo do kyseliny, medzi kúskami kovu vznikne elektrické napätie. Ak dáme medzi tieto dva kovy drôtik, potečie ním elektrický prúd. V roku 1800 Volta ukázal svetu svoj vynález. Skladal sa z desiatok tenkých medených a zinkových krúžkov, uložených do stĺpca, a medzi nimi bola vlhká koža. Konce stĺpca, medený a zinkový, nazval Voltovými pólmi. Na jednom z nich sa objavil kladný a na druhom záporný elektrický náboj. Ak sa tieto dva póly spojili, vodičmi prechádzal dosť silný, dlhotrvajúci elektrický prúd. A bolo po teórii živočíšnej energie. Treba však povedať, že Galvaniho princíp výroby elektriny zostal zachovaný, dostal len vedecký kabát. A keďže bol Volta čestný muž, nazval článok menom svojho najväčšieho odporcu a zároveň inšpirátora – galvanický článok. Voltov prvý galvanický článok z medi, zinku a kyseliny sírovej v priebehu rokov fyzici vylepšovali, zmenšovali a zefektívňovali. Až okolo roku 1900 nadobudla batéria zhruba podobu, v akej ju poznáme aj v súčasnosti.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 3/2017.

Časopis Quark si môžete objednať tu alebo na adrese: predplatne@quark.sk

R

foto wikipédia, Pixabay