Oheň ve stavu beztíže

Za chvíli poprvé zakusím,
jaké to je být ve stavu beztíže. Můj bože.
Můj bože. To je tak zvláštní. Úplně podivné. Je to mnohem lepší,
než jsem očekával, to řeknu rovnou. Letím ke stropu. A jsem u něj.

Jsem natěšený jako malé dítě, protože za mnou
stojí letadlo ZERO-G. Jsem ve Francii,
pozval mě sem YouTuber Bruce. Tohle je Bruce
a Diana, fyzikální dívka. Jdeme se proletět. Jdeme se proletět ve stavu beztíže.
Bude to super, pojďte. Princip stavu beztíže
je celkem jednoduchý. Letadlo a vše v něm jen
potřebuje zrychlit směrem k Zemi stejnou rychlostí jako volně
padající těleso ve vakuu, tedy 9,8 metrů za sekundu na druhou.

Můžete si představit svoje tělo
jako tuhle fixu a letadlo jako láhev. Když volně padají, navzájem na sebe
nepůsobí žádnou silou, takže fixe připadá,
že je bez tíhy. Možná si myslíte, že by stačilo, aby letadlo prudce kleslo,
ale takhle to ve skutečnosti nefunguje.

Místo toho letadlo začne stoupat
pod rovnoměrně se zvětšujícím úhlem. Nepoznáte, jestli k tomu
skutečně dochází, protože vevnitř nejsou žádná okna. Cítíte jenom, jak vás to tlačí
směrem k podlaze silou 1,8krát větší
než hmotnost vašeho těla. To je kvůli tomu, že letadlo
zrychluje vzhůru a kolmo k podlaze. To velice znesnadňuje stání. Nejenže jste skoro dvakrát těžší,
ale všechna krev vám odteče z hlavy do nohou, z čehož
jsem měl docela závratě.

Jsem slabý! Mnohem pohodlnější je ležet na zádech. Doporučili nám, abychom nehýbali
hlavama ze strany na stranu a abychom se dívali před sebe,
protože při zvětšené tíze je náš vestibulární systém
extra citlivý na pohyb, což může vést ke kinetóze, proto se tady tomu někdy
přezdívá zvracecí raketa.

Docela se mi to líbí. Je to zábava. - Jako kdyby na tobě někdo ležel.
- Jo. - To se mi líbí.
- Jo. Jakmile letadlo stoupá
pod asi 50 stupni, ztlumí motory a letadlo je
uvedeno do parabolické trajektorie. Právě v tomhle okamžiku
se ocitnete ve stavu beztíže. Cítím, jak začínám být lehký.

To je tak divný pocit. To je tak zvláštní. Vy se s letadlem stále
pohybujete směrem vzhůru, ale zrychlujete směrem dolů. Tady je Diana, ta fyzikální dívka. Pak se letadlo přehoupne a začne
opět zrychlovat směrem k Zemi. To je strašně zvláštní. Celou tuhle dobu letadlo zrychluje
směrem k Zemi stejnou rychlostí jako volně padající objekt ve vakuu.

Piloti musí šikovně upravovat pohon, aby dokonale vyvážili odpor vzduchu
a aby udrželi přesně tohle zrychlení. Božínku.
Jak se cítíš? Je to šílené.
Neskutečné. Je to jako hodit tuhle
flašku do vzduchu. Fixa uvnitř se ocitá ve stavu beztíže
od opuštění mojí ruku do doby, než s ní zase přijde do kontaktu.

Po 22 sekundách stavu
beztíže přestanou piloti klesat a jak letadlo začne zrychlovat vzhůru,
ocitáme se opět ve stavu zvětšené tíhy. Dohromady jsme těchto
beztížných parabol vykonali třináct plus jedenkrát parabolu
marsovské gravitace a dvakrát gravitace měsíční. Právě jsme v marsovské gravitaci. Při marsovské gravitaci možná
zvládnu jednoruční přítahy. Kliky.

Dole.
Kliky. Takhle. Jo, takhle. Jsem Marťan. Vzali jsme sem s sebou experimenty
k vyzkoušení ve stavu beztíže. Tohle se děje při zemské gravitaci, takhle vypadá plamen
tohoto krbového zapalovače. - Zkusíme to při zvětšené tíze?
- Ano, při zvětšené. A pak to zkusíme ve stavu
beztíže a to by měl být... - Uvidíme.


- Uvidíme. Máme za samozřejmé, že plameny
mají takovýto typický tvar, ale to je jen díky gravitaci. Produkty hoření mají více energie,
takže se pohybují rychleji a zabírají více prostoru
než chladnější vzduch kolem nich, proto je na ně vyvíjena nadnášející síla,
která je větší než jejich hmotnost, takže horký vzduch stoupá. To napomáhá k nasávání kyslíku
z okolí plamenu, aby reakce pokračovala. Právě jsme ve zvětšené tíze.

Koukám se na zapalovač, protože stres ze zvětšené tíhy je znát. Při zvětšené tíze
je tenhle účinek znásoben, protože účinek gravitace
je téměř dvakrát větší. Tohle zvětšuje rozdíl mezi hmotností
horkého a chladného vzduchu okolo, takže horký vzduch stoupá vzhůru
rychleji, což plamen prodlužuje. Božínku. Podívejte se, jak ten plamen
ve stavu beztíže jen plápolá, protože je na něj vyvíjena
mnohem menší nadnášející síla, která by tu hmotnost nesla.

Proto hoření není tak dobré,
můžete vidět unikat hodně kouře. Je to neskutečné. Plyn proudí, proto ten plamen není kulový. Není to koule,
ale vypadá to velmi podivně. Ve stavu beztíže je horký vzduch
stále méně hustý než vzduch chladný, ale teď tu není žádná hmotnost
a žádná nadnášející síla, takže plamen nestoupá tak vysoko.

Tenhle plamen si stále
uchovává něco ze svého tvaru, protože palivo ze zapalovače proudí, jinak by se zformoval do koule
jako na vesmírné stanici, kde je velice obtížné udržet hoření, protože je pro kyslík
těžké dostat se k palivu, když produkty reakce unikají pryč.

Takže pokud si někdy nebudete jistí,
jaké gravitační zrychlení na vás působí, pohledem na plamen to můžete zjistit. Také jsem si s sebou vzal pružinu, abych vyzkoušel její puštění
ve zpomaleném záběru, ale ve stavu beztíže. Samozřejmě tady jsem s ní nemohl
pohupovat pomocí její hmotnosti, takže jsem ji místo toho
roztočil okolo mé hlavy. Účinek by měl být podobný.

Každá roztažená spirála poskytne napětí,
které udrží délku spirály menší, než jak by ji roztáhlo
zrychlení krouživého pohybu. Chtěl jsem vidět, co se stane
s koncem pružiny, když ji pustím. Jdeme na to.
Tři, dva, jedna. Postřehli jste to? Pružina zůstala roztažená a kroužila
zhruba stejnou frekvencí jako předtím. Zpočátku jsem si myslel,
že je to nudný výsledek, ale pak jsem si uvědomil,
že důvod, proč se pružina nesmrští, je, že hmotnost nikdy nebyla
součástí této rovnice.

Pružina se roztáhla kvůli
tomu, že kroužila, a jelikož kroužila i po tom,
co jsem ji pustil, je potřeba zhruba stejné napětí k tomu,
aby si udržela stejný krouživý pohyb, takže se nesmrští. Ve stavu beztíže je možné kroužit
nataženou pružinou na místě, aniž by se smrštila. Dokud napětí v pružině poskytuje
dostředivou sílu, bude se točit.

Je to v rozporu s mojí intuicí,
ale ta vychází pouze ze zkušenosti s gravitací. Beztížnost byla nezapomenutelným zážitkem. Ale nejvíc se mi na tom líbilo asi to,
jak to zpochybnilo moji intuici. To je ten důvod, proč musíme
provádět výzkum ve stavu beztíže. Chtěl bych moc
poděkovat týmu Novespace, díky kterým to byl
nezapomenutelný zážitek, a za pozvání Bruceovi, kterému patří
francouzský YouTube kanál e-penser. Měli byste se na jeho video
ze stavu beztíže kouknout.

A také děkuji Dianně, fyzikální dívce.
Koukněte se na její video zde.