Kent Hovind, kreacjonizm i inne pokemony.

Nie tak dawno trafiłem na Youtube.com na wykłady niejakiego dr Kenta Hovinda (mam nadzieję że tak się odmienia jego imię i nazwisko). Co mogę powiedzieć o tym wykładach? Jestem przerażony, zszokowany, zasmucony i rozdrażniony. W tym przydługawym artykule „siądę” na jednym z wykładów jakie Hovind zaprezentował. Wykład trwa dwie i pół godziny- zatrważająco długo jak na ilość manipulacji jakie zostały podane. Obejrzałem cały ten wykład (jest to DVD np. 1 pod tytułem „Wiek Ziemi” i całość możecie znaleźć pod linkiem: https://www.youtube.com/watch?v=_lKrE-L0G-8) i stwierdziłem, że nie mogę przejść obok tego obojętnie. Co prawda podjąłem się obejrzenia pozostałych wykładów z tej serii, ale w artykule skupie się głównie na pierwszym wykładzie- a dokładnie na jego małej części! Z czasem być może napiszę artykuły na temat kolejnych wykładów Hovinda. Wybaczcie, że poniżej omówię jedynie około 30 minut wykładu. Ale widząc ile stron zajęło mi opisanie tylko tych 30 minut, po dokładnej analizie ponad dwóch godzin materiału, artykuł byłby zbyt wielki i mało kto dotrwałby do końca.

Jeśli nie macie czasu poświęcić dwóch i pół godziny na wysłuchanie wykładu Hovinda bardzo się cieszę- nie warto. W artykule będę przytaczał konkretne wypowiedzi Hovinda i starał się je wyprostować. Kiedyś pewien czytelnik bloga napisał mi wiadomość, abym nie walczył z kreacjonizmem, ani z ludźmi którzy na siłę podkopują (nieudolnie) wartość i znaczenie nauki bo i tak nie wygram. Faktycznie- może i nie wygram z głupotą ogarniającą ten świat, ale zawsze można starać się wyjaśniać to co kreacjoniści przekręcają po swojemu i na siłę prezentują poglądy przeinaczone, przerobione, albo powołują się na fakty, które od dawna są odrzucone przez naukę. Nie będę rozpisywał się jak głupi jest kreacjonizm bo filmy Hovinda pokazują to lepiej. Ja chciałbym przeprowadzić polemikę z tym co pseudo doktor usilnie wpajał publiczności.

Zacznijmy od przedstawienia postaci Hovinda. Kent E. Hovind nie jest doktorem. Jest to tytuł który on używa, ale nie jest to prawdziwy tytuł naukowy. Nie jest też naukowcem za jakiego się podaje. Ukończył on jedynie nieakredytowany Midwestern Baptist College- czyli tak zwaną fabrykę dyplomów- każdy może tam pójść i po krótkim czasie dostać tytuł doktora edukacji chrześcijańskiej. Nie ma to nic wspólnego z tytułami doktora w zakresie biologii, chemii, biologii ewolucyjnej, czy jakiejkolwiek NAUKI. Mimo wszystko Hovind wygłasza poglądy, które jak sam przekonuje są poglądami naukowymi i stawia siebie jako autorytet naukowy (którym nie jest) w kwestiach ewolucji- mimo że nie jest tajemnicą, że żadnego przygotowania, ani nawet kursu z zakresu podstaw ewolucji nie przeszedł. W skrócie- jest on kreacjonistą, który wiedze na temat ewolucji zaczerpnął może z podręczników dla gimnazjalistów, ale przywłaszczył sobie prawo do krytykowania całej teorii ewolucji nie znając nawet jej szczegółów.

Cechą charakterystyczną Hovinda jest brak wiedzy- „fakty” jakie podaje są wyssane z palca i przeinaczone w sposób by brzmiały tak jak on chce. Faktycznie- jeśli ktoś nie zna teorii ewolucji z bardziej poważniejszych podręczników niż „Biologia dla pierwszej klasy gimnazjum” będzie miał wrażenie, że wszystko co Hovind mówi jest całkowitą prawdą. Niestety nie jest i postaram się to udowodnić na przykładzie tylko wstępu do jego wykładu.

Co bardzo mnie cieszy do 2017 roku Hovind będzie siedział w więzieniu za oszustwa podatkowe.

Ale przejdźmy do konkretnego filmu.

Głównym punktem filmu „wiek Ziemi” Hovinda są zagadnienia związane z ewolucją. Jak podaje osoba wprowadzająca do seminarium, „doktor” Hovind przedstawi dowody na to, że Ziemia nie powstała kilka miliardów lat temu (a jako poparcie będą dowody z Księgi Rodzaju). Robi się poważnie.

Wykład miał miejsce w 2003 roku, ale domyślam się, że od tamtego czasu niewiele zmieniło się w kwestii myślenia Hovinda i głoszonym przez niego poglądów co można potwierdzić wchodząc na strony które są jemu poświęcone. Wystarczy posłuchać też kreacjonistów, którzy jak mantrę powtarzają pierdoły opowiadane przez osoby takie jak Hovind. Co najśmieszniejsze, mało który kreacjonista jest w stanie podać chociaż podstawowe założenia ewolucji, ale nie przeszkadza to w jej krytyce.

Z początku Hovind przedstawia się- mówi już na wstępie, że wierzy w to, że Pismo Święte jest nieomylnym, natchnionym słowem Boga. Na prezentowanym slajdzie można znaleźć informacje, jakoby Całe Pismo przez Boga jest natchnione i pożyteczne do nauki, do wykrywania błędów, do poprawy, do wychowywania w sprawiedliwości. Już z pierwszym slajdem z wykładu można polemizować- Pismo święte nie jest książką naukową. Zawsze dziwi mnie dlaczego ludzie traktują te książkę jako coś nadzwyczajnego. Nie chodzi mi o krytykę religii, ale historie zawarte w Biblii są lekko mówiąc fantastyką niskich lotów. Jest to zbiór opowiadań, przypowieści, które zostały spisane przez setki osób na przestrzeni kilkuset lat. Nie jest tajemnicą że Biblię w dzisiejszej postaci kościół jako taki redagował kilkunastokrotnie wprowadzając poprawki mające na celu lepszą manipulacje ludźmi. Na slajdzie pisze wyraźnie, że Biblia jest pożyteczna do nauki- niestety nie ma w niej informacji na temat mitozy, prawach Keplera, strukturze DNA czy funkcji falowej- czytałem i nie znalazłem. Biblia jest też wykrywaczem błędów- nie rozumiem tego fragmentu… zaczyna świecić na czerwono jak znajdzie błąd? Biblia ma być też pożyteczna w wychowaniu w sprawiedliwości- pomijając fakt nawoływania do wszechobecnej nienawiści dla inności.

Mniejsza co Hovind myśli o Biblii, ale wiemy już, że cały wykład i jego przekonania są na niej oparte. Później Hovind mówi o celach wykładu: zwiększenie wiary w słowo boże, nawrócenie osób które nie są jeszcze zbawione, zmotywowanie osób wierzących do podejmowania działań dla boga. Uroczo.

Później są żarty prowadzącego- pominiemy. Następnie Hovind przedstawia siebie, swoją żonę, dzieci oraz to, co zrobiła jego mama po jego urodzeniu i inne rzewne opowiastki. Nuda. Warto wspomnieć że jak sam Hovind mówi- cała jego rodzina- żona, dwaj synowie, córka oraz żony synów i mąż córki pracują dla niego- w dziale księgowości, tworzenia wykładów, sklejania taśm filmowych itp. Niezła szajba. Nie mogę powstrzymać się też od skomentowania sposobu pozyskiwania pieniędzy przez szajkę Hovinda. Jak sam przyznał, zanim zaczął swoją działalność „edukacyjną” powiedział bogu, że przestanie jeśli ten nie zapewni mu pieniędzy. Dowiadujemy się też, że bóg natchnął darczyńców, dzięki którym Hovind miał jak funkcjonować. I teraz albo jego córka, albo bóg władowali go za kratki- siedzi 10 lat za oszustwa podatkowe… córka w księgowości zapomniała zrobić przelew? A może to bóg. Pominę wstępy i przejdę do części wykładu poświęconemu wieku Ziemi.

Po 20 minutach gadania o niczym, Hovind atakuje podręcznik do pierwszej klasy (bo tylko taki przeczytał?) w którym jest napisane: Od czasu powstania, przed 4,5 miliardami lat, Ziemia bardzo się zmieniła. Ja nie widzę w tym zdaniu nic sprzecznego, ani nic niepoprawnego. Oczywiście w ciągu 10 sekund zostałem wyprowadzony z mojej błogiej nieświadomości- Ziemia przecież nie ma 4,5 miliarda lat. Hovind obiecuje, że zaraz przekona mnie jako widza tego smutnego spektaklu, że Ziemia nie może mieć 4,5 miliarda lat.

Dowiadujemy się, że słowo „wyewoluowało” (w kontekście: „życie wyewoluowało”) jest bardzo podchwytliwe. Hovind deklaruje, że odbył 77 debat na uniwersytetach (kto do cholery tam go wpuścił!?) i nauczył się je wygrywać w 5 minut. Przechodzimy teraz płynnie do części „naukowej”.

Hovind podaje, że ewolucja ma wiele znaczeń. Tylko 1 znaczenie według niego ma naukowe wytłumaczenie w które podobno on sam wierzy, a pozostałe 5 znaczeń nie jest naukowych.

Dodaj napis

Pierwsze znaczenie według Hovinda, to „Ewolucja Kosmologiczna”, która mówi o pochodzeniu czasu, przestrzeni i materii, tzw. Wielki Wybuch. Oczywiście hipoteza Wielkiego Wybuchu jest błędna BO Bilbia mówi, że na początku Bóg stworzył niebo i ziemię. To jest jego krytyka hipotezy Wielkiego Wybuchu. Następnie jest wymijająco- przestrzeń ma trzy wymiary (nie prawda- czwarty wymiar jest czasowy), trójca święta ma trzy osoby, materia ma trzy stany skupienia (nie prawda- znamy 4 stany skupienia), a zawarte jest to rzekomo w słowach na początku, które obalają Wielki Wybuch, bo jak Hovind mówi, nie mógł mieć on miejsca bo i materia i czas musiałyby powstać w jednym czasie z niczego. Koniec jego naukowego wyjaśniania o tym jak błędny jest Wielki Wybuch. W skrócie- słowa w Biblii na początku obalają CAŁĄ teorią Wielkiego Wybuchu. Żart?

Dalej wyróżniony jest kolejny typ ewolucji- Ewolucja Chemiczna. Na slajdzie widzimy podpis- Jeśli przy Wielkim Wybuchu powstał wodór i hel, jak wyewoluowało 105 pozostałych pierwiastków? Najwidoczniej nie doczytał (on i pozostali kreacjoniści) drugiej strony podręcznika do fizyki. Hovind mówi, że wyjaśnienie naukowe mówi o syntezie jądrowej która produkuje pierwiastki do żelaza, a nie dalej, a w końcu znane są ciężkie pierwiastki. Niestety nie doczytał on o wybuchach supernowych. No trudno- wystarczy podręcznik do liceum z fizyki, aby dowiedzieć się co to jest nukleosynteza i poznać szczegóły powstania cięższych od żelaza pierwiastków.

Następnie Hovind mówi o Ewolucji Gwiezdnej. W skrócie o tym jak powstają gwiazdy i planety i jak sam on mówi- nikt nigdy nie widział powstającej gwiazdy. Nie wiem czy już się śmiać czy płakać. Hovind mówi, że obserwujemy wybuchy gwiazd- on sam mówi o supernowej, ale nie doczytał, że to one produkują ciężkie pierwiastki! Mniejsza z tym. Mówi on o obserwowaniu wybuchów, ale nigdy nikt nie widział powstającej gwiazdy. Jakim nieukiem trzeba być, by zakładać, że formowanie gwiazdy- czegoś co waży miliardy miliardy miliardów ton ma trwać ułamek sekundy- tyle co wybuch supernowej. Zostajemy poinformowani, że nikt nie udokumentował powstania gwiazdy. Raczej nie jest to dziwne, jeśli przeczyta się cokolwiek na temat gwiazd- ich masa, wielkość i czas jaki potrzebują do powstania. Nikt nie żył dostatecznie długo by móc zaobserwować narodziny czegoś takiego jak gwiazda!

Czwarte znaczenie to Ewolucja Organiczna- czyli pochodzenie życia. Hovind próbuje kolokwialnie wcisnąć publiczności, że człowiek pochodzi od kamienia. W takie coś chyba nikt nie uwierzy, a żaden naukowiec się z tym nie zgodzi. Nie zostaje ten wątek jednak rozwinięty dalej.

Piąte znaczenie to Makro- Ewolucja- czyli „przemiana jednego rodzaju zwierzęcia w inny”. Hovind podaje ulubiony przez kreacjonistów przykład- czy widzieliście kiedyś psa, który powiłby nie-psa? Dlaczego kreacjoniści chcą w tak tandetny sposób przedstawić ewolucję? Nikt związany z nauką, nigdy! Nie mówił o tym, że z jednego zwierzęcia może wyjść drugie- inaczej- nikt nigdy nie twierdził, że pewnego ciepłego południa małpa powiła człowieka. To kreacjoniści tak przedstawiają całą praktycznie ewolucje gatunków, ale jest to nie prawda i żaden naukowiec się z takim przedstawieniem sprawy nie zgodzi! Mimo wszystko kreacjoniści dalej uważają że jest to ich koronny argument, że teoria ewolucji jest w błędzie… mimo, że teoria ewolucji nawet nie dopuszcza takiej możliwości.

Następnie Hovind urządza quiz- mamy psa, wilka, kojota i banana- które z nich nie pasuje do reszty? Oczywiście odpowiedź banan jest poprawna. Następnie dowiadujemy się, że profesorowie uważają że wszystko „jest tego samego rodzaju”. Nie do końca wiem co autor miał na myśli, ale wydaje mi się, że chodzi o zagadnienie wspólnego przodka. Oczywiście- wilk, pies i kojot do banana raczej nie mają nic wspólnego. Ale schodząc odpowiednio nisko- do genów można znaleźć brzydko mówiąc zajebiście dużo podobieństw. Schodząc po drzewie filogenetycznym w bardzo odległej przeszłości dojdziemy do momentu wspólnego przodka banana z podanymi zwierzętami. Pokrewieństwo zatrważająco dalekie, a wspólny przodek bardzo odległy, ale jednak istnieć musiał na co wskazuje wiele rzeczy- zaczynając od budowy komórkowej organizmu, przez geny (różne dla tych organizmów, ale biochemicznie identyczne), czy chociażby same procesy komórkowe- oddychanie komórkowe, cykl Krebsa, przemiany biochemiczne. Przypadek, że wilk, kojot i banan mają takie same te procesy? Nie- po prostu mają wspólnego przodka, nawet jeśli jest on bardzo daleki.

Ostatnim określeniem podanym przez Hovinda jest mikroewolucja- wariacje w ramach jednego rodzaju. Z tego co zrozumiałem chodzi o to, że w obrębie jednego rodzaju np. psów mogą wystąpić i duże i małe psy. Co w tym dziwnego? Nie wiem. Hovind mówi, że to nie jest ewolucja. Nie jest to zaskakujące, bo faktycznie fakt istnienia i dużych i małych psów w obrębie jednego rodzaju nie jest związane w żaden sposób z ewolucją! Jest to myśl rzucona od tak, która w kontekście starania się o pogrążenie ewolucji idealnie pasuje by wprowadzić więcej zamętu.

Przechodzimy teraz do wieku Wszechświata i Ziemi.

Hovind w charakterystyczny, kpiący sposób mówi, że prawdopodobnie 18-20 miliardów lat temu cała materia została ściśnięta do punktu mniejszego od kropki na końcu tego zdania. Następuje wymowne milczenie, głupia mina i rechot publiczności. Pada jeszcze pytanie „czy wiecie, że ścięli drzewa aby to wydrukować” (o podręczniku naukowym). Kolejny głupawy rechot kreacjonistów. Pomijam fakt, że drzewa ścinali też do drukowania Biblii.

Hovindowi po prostu nie podoba się idea, że Wszechświat powstał z nicości na skutek wybuchu. Hovind pokazuje swoją pełną ignorancję mówiąc „pewnego dnia wybuchłą nicość i o to tu jesteśmy”. Mam nadzieję, że Wy- czytelnicy mojego bloga, znacie fachowe podejście do tematu. Podsyłam link do mojego artykułu w pełni naukowego o tym jak wyglądał Wielki Wybuch i dlaczego nie był wybuchem, co próbuje wcisnąć nam Hovind.

Może już zauważyliście- strategią kreacjonistów jest nadmierne upraszczanie wszystkiego. Przedstawiając Wielki Wybuch jako „wybuch nicości” faktycznie sprawia to wrażenie czegoś śmiesznego. Dopiero studiowanie literatury, poszukiwania odpowiedzi, czy spotkanie z prawami fizyki i równaniami matematycznymi, po długim czasie, dokładnym przestudiowaniu, dają mglisty obraz jak to wygląda, ale wyraźnie pokazują, że nadmierne upraszczanie tak ukochane przez kreacjonistów jest dziecinadą. Brak im argumentów naukowych- jedyne co robią to uproszczenie i wyśmianie, tak by wyglądało to zabawnie. Wystarczy chociaż minimalnie poszperać w podręcznikach, aby przekonać się, że tylko kreacjoniści mówią „wybuch nicości”. Żaden szanujący się naukowiec nie wypowie takiego zdania obarczonego wieloma błędami.

Na tym skończę analizę obiecanego fragmentu wykładu. Jest to zatrważające. Około 20 minut i tyle przekłamań, niedomówień czy po prostu zmyślonych rzeczy. Jeszcze gorzej, że wykładów takich jest więcej i każdy naszpikowany jest podobnymi kretynizmami.

Nie mam nic przeciwko polemice kreacjonizm- nauka jeśli dyskusja odbywa się na poziomie na którym jedna i druga strona ma batalie dowodów naukowych za i przeciw każdej z teorii. Na szczęście dla świata i nieszczęście dla samego siebie, kreacjonizm propagowany jest przez idiotów. Tak- trzeba to nazywać po imieniu. Osoby które propagują kreacjonizm nie mają żadnych podstaw naukowych do jakiejkolwiek dyskusji. Wszystko opierają na dogmatach sprzed kilkuset lat, przekłamanych faktach, albo na nadmiernym uproszczaniu wszystkiego. Jest to przerażające. Śmieszne w gruncie rzeczy, ale straszne jak można dać się zmanipulować. Wiem, że mogą posypać się gromy, że naukowcy manipulują wciskając wszędzie Wielki Wybuch oraz to że ewolucja jest faktem. Przynajmniej naukowcy podają dowody… a nie Biblię jako jedyne źródło prawdy.

Tekst miał za zadanie jedynie przytoczyć to, że istnieją na świecie osoby jak Hovind- i jest ich bardzo dużo. Miał pokazać myślenie kreacjonistów oraz jak łatwo można niewyedukowanym tłumem manipulować. Nie miałem na myśli obrażania uczuć religijnych (i tak mam je w poważaniu), ale o pokazanie, że obok poglądów kreacjonistycznych oraz retoryce stosowanej przez osoby takie jak Hovind nie można przejść obojętnie.

Przypominam o ankiecie na logo strony ;) ==> prawa strona ;)

Zapraszam do odwiedzenia FB!

Czy Kent by się z tym zgodził? 

Czas

Dawno nie pojawił się żaden nowy artykuł. Nie będę się tłumaczył- brak czasu i brak weny, po prostu. Obydwa pojęcia- czas oraz wena są efemeryczne i ciężkie do zdefiniowania. A ponieważ obracamy się w tematyce mniej lub bardziej naukowej zatrzymamy się przy pierwszym pojęciu- czas.

Czym jest czas? Nie mam bladego pojęcia. Myślę, że nikt tego nie wie. Wszyscy intuicyjnie możemy powiedzieć czym jest czas, ale definicji, zadowalającej i prawidłowej nikt jeszcze nie wymyślił. Dla fizyki klasycznej czas to pewna wielkość, niezależna od niczego innego- tak jakby „ponad” wszystkimi innymi wielkościami. Czas w fizyce klasycznej płynie- co to znaczy? Nie wiem. Wiem, że w pewnym odcinku czasu (jeśli można tak mówić o czymś czego nie rozumiemy) dzieją się wydarzenia w określonej sekwencji. Ale dalej nie wiemy czym jest czas.

Dla mechaniki relatywistycznej czas to kolejna współrzędna czasoprzestrzeni. Jest to czwarty wymiar. Przeciwnie jak w fizyce klasycznej czas dla fizyki relatywistycznej zachowuje się różnie, a zależy to od układu odniesienia w jakim go rozpatrujemy. Mierząc czas (co mierzymy?- nie wiem) na Ziemi płynie on w pewien sposób, a mierząc go np. na powierzchni Słońca, czy w hipotetycznej rakiecie poruszającej się z prędkością światła, czas płynie inaczej.

Ostatnio coraz głośniej mówi się, że czas to tylko złudzenie, które wynika ze splątania kwantowego. Tu pojawia się nam trzecia wielka teoria- teoria kwantowa. Z grubsza można ująć to tak, że obiekty kwantowe są splątane ze sobą na poziomie kwantowym. Wymusza to fakt, że można dokonać pomiaru na już zdeterminowanym układzie, a to pociąga w konsekwencji fakt, że zegar jako taki nie działa, bo zegar ten „włącza się” dopiero w momencie splątania obiektu z Wszechświatem. Zawiłe? Dla mnie też, dlatego nie będę wchodził w te pokręcone teorię. Inną koncepcją czasu według fizyki kwantowej jest to, że jak pozostałe wielkości tj. energia, czas jest kwantowany- czyli istnieje pewna najmniejsza jednostka w jakiej może coś zajść. Czas w tym znaczeniu nie jest czymś ciągłym, ale jest poszatkowany. Jest to również pokręcona teoria która nie ma dla nas znaczenia w tym momencie.

Obojętnie czy czas to faktyczny stan fizyczny, czy tylko nasze urojenie powstałe na poziomie kwantowym- nie ma to znaczenia- czujemy, że upływa. Nie chcę skupiać się nad czasem samym w sobie, ale nad tym jak bardzo jest on dla nas zwodniczy i jak bardzo nie potrafimy sobie z nim poradzić.

Bez problemu wyobrażamy sobie małe odcinki czasu (czymkolwiek on jest)- 10 sekund, 5 minut, dwie godziny. Nawet dzień, tydzień, miesiąc, rok, może kilka lat. Uogólniając- potrafimy sobie wyobrazić odcinki czasu mniej więcej długości około ludzkiego życia. Raczej nie potrafimy sobie uzmysłowić czasu na dłuższym dystansie. Potrzeba nam do tego pewnych porównań.

Czas życia ludzkiego (przyjmijmy 80 lat) jest dla nas czymś bardzo, bardzo długim. Porównajmy go sobie w odniesieniu do innych czasów. Np. jętki- często ich postacie dorosłe żyją jedynie 1 dzień. Dla nich 80 lat jest czymś niewyobrażalnie wielkim. Hipotetycznie, gdyby codziennie jedna jętka wydała na świat jedną jętkę i zdechła, a ta nowonarodzona jętka żyłaby do następnego dnia wydając kolejną jętkę i następnie zdychając w ciągu roku  z jętki numer 1 pojawiłyby się 365 pokolenia jętek. Nie robi to na nas wrażenia, ale patrząc na życie ludzkie, gdybyśmy założyli, że raz na 80 lat kobieta powija kobietę, która po 80 latach powija kolejną i umiera, to 365 pokoleń (zakładając, że każde pokolenie żyje 80 lat) zajęłoby 29200 lat. Sumerowie- z tego co ja wiem, obecnie uznawany za najstarszy, cywilizowany lud jaki pojawił się na Ziemi pojawił się 2000 lat przed naszą erą- czyli około 4000 lat temu. Kobiety z naszego przykład, które żyją 80 lat i powijają raz na 80 lat 1 potomkinie która żyje 80 lat, musiałyby pojawić się jakieś 3000 lat przed Sumerami, żeby ilość pokoleń można było porównać do ilości pokoleń jętek w ciągu roku. Gdyby równocześnie z naszymi hipotetycznymi kobietami mieli jednodniowe jętki, w ciągu tego czasu, gdy kobiety osiągnęłyby 365 pokoleń, jętki sięgnęłyby 10658000 pokoleń, a na to ludzie potrzebowaliby 852640000 lat! Jest to prawie jedna czternasta wieku Wszechświata, a już na pewno jedna czwarta wieku Ziemi.

A no właśnie- kiedym mówimy o wieku Ziemi, zatrzymajmy się przy nim. Koronnym argumentem (zaborczych (durnych)) kreacjonistów jest twierdzenie, że Ewolucja nie mogła się wydarzyć tak jak myślimy, że się wydarzyła bo nie było na to czasu. Uprościmy nasze liczenie i załóżmy, że Ewolucja miała „jedynie” 4 miliardy lat.

Faktycznie- „4 miliardy lat” szału nie robią. Zapiszmy to jako 4 000 000 000 lat. Dalej- wydaje się niewiele. Gdzieś na jakimś forum, na którym toczyła się debata na temat Ewolucji przeczytałem, że przykładowo jeśli jakiś gatunek ewoluował w ciągu 2 milionów lat (z jednej postaci do drugiej), to 4 miliardy lat to jest za mało by wszystkie organizmy mogły w takiej obfitości w jakiej je znamy ewoluować. Są tutaj 2 zasadzki- po pierwsze organizmy ewoluują razem w tym samym czasie. Często kreacjoniści chcą przedstawić Ewolucję jako łańcuszek- jeden gatunek ewoluował, skończył i następny zaczął. To nie prawda- gatunki nie mogą przestać ewoluować i co najważniejsze, gatunki ewoluują równolegle!

Wracając do twierdzenia że 4 miliardy to za mało jeśli przykładowy gatunek X potrzebował 2 miliony lat. Policzmy- 4 miliardy podzielimy na 2 miliony. Daje nam to 2000. Co to oznacza? Oznacza to nie mniej ni więcej jak to, że w ciągu 4 miliardów lat, gatunek który potrzebował na ewolucję np. jakiejś cechy 2 miliony lat, miałby czas aby zrobić to 2000 razy- oczywiście tak się nie da, ale to tylko przykład.

Może brzmi to zawile, ale zróbmy to na przykładzie nas ludzi- tak po prostu łatwiej jest nam to sobie wyobrazić. Nie będziemy wychodzili zbyt daleko, bo można się pogubić. Cofnijmy się jedynie 200 000 lat temu- gdy według Teorii Wyjścia z Afryki, Homo erectus dał początek współczesnym ludziom. Ok.-stało się to 200 000 lat temu. Załóżmy, że przez 200 000 lat z osobnika Homo erectus wykształcił się współczesny człowiek z iPad’em w lewej i iPhone’em w drugiej ręce. Potrzebowaliśmy aż (tylko) 200 000 lat. Ile razy w ciągu 4 miliardów lat moglibyśmy wyewoluować? 20000 razy. Słownie- dwadzieścia tysięcy razy. Wyobrażasz sobie to? Ja nie. Z istot które bardziej przypominają małpy w ciągu 200 000 lat powstał współczesny człowiek jakiego każdy zna bo sam nim jest. W ciągu istnienia Ziemi mogło się to wydarzyć dwadzieścia tysięcy razy! Jeśli Ewolucja potrzebowała tylko 200 000 lat by z prymitywnego człowieka wyewoluować istotę zdolną do lotów w kosmos, podglądającą atomy, która może władać środowiskiem to w ciągu 4 miliardów lat Ewolucja miała wystarczająco dużo czasu by powołać do życia miliony (może miliardy) innych gatunków, które ewoluowały, powstawały i wymierały.

Czas jest pojęciem bardzo subiektywnym- co raczej widać. Zależnie od tego z jakiej perspektywy na niego patrzymy może on być zbyt mały dla naszego postrzegania, albo zbyt długi byśmy mogli o nim swobodnie myśleć. Pozostaje jeszcze problem, czym on jest? 

Post ten był zlepkiem raczej luźnych myśli i tak należy go traktować ;) 

Fuzja termojądrowa – energia gwiazd

I ponownie mam zaszczy przedstawić kolejny artykuł, który napisał dla Nas Aleksander Lis! Jest to kolejny artykuł napisany dla Nas przez czytelników; wcześniejsze artykuły znajdziecie pod linkami: Bańki mydlane, Kaczor Donald i efekt kapilarny, Skazani na wolne rodniki , Po co lunatykom Księżyc? , Za co mały ślimaczek mógłby być wdzięczny swojej matce?,  Mam nadzieję, że tak jak autor obiecuje, doczekamy się kolejnych prac spod pióra Aleksandra! Zapraszam do czytania i komentowania, oraz polubienia strony na Facebook!

Fuzja termojądrowa – energia gwiazd

Fuzja termojądrowa jest procesem, w którym generowana jest niewiarygodnie wielka ilość energii cieplnej. Polega na reakcjach atomowych, w wyniku których z lżejszych  pierwiastków powstają cięższe (odwrotnie niż w reakcji rozszczepienia jądrowego). Miejscem, w którym najczęściej mamy z nią do czynienia są gwiazdy, w tym nasze Słońce. Aby pokazać jak dużo energii emituje Słońce, wystarczy powiedzieć, iż w ciągu jednej sekundy wytwarza koło 10²³ kWh, czyli ok. milion razy więcej niż cała ludzkość zużywa w ciągu roku.

Fuzja w gwieździe

W pojedynczej reakcji dochodzi do syntezy czterech jąder protu (H¹)[1], podczas której zostaje uwolniona energia równa 27,6 MeV. Dzieje się to w trzech etapach:

Pierwszy, to synteza 2 jąder protu, która następuje statystycznie co mniej więcej 5 mld lat. Jednak biorąc pod uwagę ich ilość w Słońcu, poniższe reakcje zachodzą praktycznie bez przerwy.

H¹+ H¹ à D²+e+v_e+γ                        Q=1,44MeV

Gdzie:

e – elektron

v_e – neutrino elektronowe

γ – kwant gamma

Q – energia powstała w wyniku reakcji

Drugim etapem jest połączenie powstałego w poprzednim etapie jądra deuteru, z kolejnym jądrem wodoru, co następuje po 1,4 s. Pozwala to na uzyskanie helu 3 (He³):

D²+ H¹→ He³+ γ                   Q=5,49MeV

Trzecim i ostatnim etapem, który następuje po 240 000 lat, jest wytworzenie helu 4 (He⁴):

He³+ He³→He⁴+2 H¹                Q=12,86 MeV

Uzyskana w wyniku tych reakcji energia uwalniana jest w postaci fotonów, które odbijają się od elektronów we wszystkich kierunkach. Pojedynczy foton potrzebuje na wydostanie się ze Słońca (czyli pokonanie w linii prostej jego promienia – około 700 000 km) średnio około 20 000 lat. Dla porównania – przebycie 150 mln km dzielących Słońce od Ziemi zajmuje mu jedynie 8 minut.

Fuzja na Ziemi

Obserwując gwiazdy, naukowcy zaczęli zastanawiać się nad wykorzystaniem fuzji termojądrowej do produkcji energii na naszej planecie. Na pierwszy rzut oka, mogłoby się to wydawać niemożliwe. Warunki panujące na Słońcu są przecież bardzo dalekie od tych, do których jesteśmy przyzwyczajeni w naszym codziennym życiu. W jądrze Słońca panuje przecież temperatura rzędu 15 mln °C, oraz ciśnienie około 400 mld atmosfer (40 TPa).

Dotychczas nie opracowano techniki umożliwiającej odtworzenie warunków panujących na Słońcu, jednak istnieje rozwiązanie tego problemu. Warunki do przeprowadzenia reakcji można uzyskać przez osiągnięcie odpowiednio wyższej temperatury w niższym ciśnieniu. Jest to odpowiednio 150-200 mln ^o C przy ciśnieniu rzędu 1-2 atmosfer.

W tych warunkach najlepszą mieszaniną jest deuter i tryt. Ten pierwszy jest ogólnodostępny w wodzie morskiej. Średnio, w każdym 1 m³ znajduje się koło 35 g tego izotopu. Natomiast tryt naturalnie występuje na ziemi w bardzo małych ilościach. Jednak można go uzyskać np. z litu, poddanego procesowi bombardowania neutronami. Lit na ziemi występuje powszechnie (np. w skałach), i nie ma problemu z jego pozyskaniem. Mieszanina ta w temperaturze przekraczającej 10 mln °C zamienia się w czwarty stan skupienia – plazmę, w której znajdują się swobodne, naładowane cząstki. Dalsze podniesienie temperatury plazmy do poziomu 150 – 200 mln °C pozwala na przeprowadzenie następującej reakcji:

D² + T³ →He⁴ + n                  Q = 17,6MeV

n – neutron

Gaz podgrzewany jest trzyetapowo:

1. Indukcja prądu zmiennego o dużym natężeniu (kilkanaście, a w planach nawet ponad 20 MA (mega amperów)). Na tym etapie wykorzystuje się właściwość każdego opornika, który nagrzewa się podczas przepływu przez niego prądu. W tym wypadku opornikiem jest plazma, która przy tak wielkim natężeniu prądu uzyskuje temperaturę do 10 mln °C. Jest to górna granica podgrzania, którą można osiągnąć w tym procesie, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury maleje oporność plazmy.

2. Wstrzykiwanie wiązek mikrofal i wykorzystanie zjawiska absorpcji rezonansowej.

3. Neutral Beam Injection. Jest to bombardowanie plazmy szybkimi, neutralnymi cząsteczkami, które zderzając się z jądrami deuteru i trytu, przekazują im swoją energię kinetyczną.

Wszystkie te trzy metody połączone dają oczekiwaną temperaturę plazmy, przekraczającą 150 mln °C.

Możliwość osiągnięcia tak wysokich temperatur rodzi kolejny problem – żaden znany materiał nie jest odporny na taką ilość ciepła. Rozwiązaniem tej kwestii jest utrzymywanie plazmy w pułapce magnetycznej, uniemożliwiając zetknięcie się gorącej materii ze ścianami reaktora. Jest to możliwe dzięki właściwościom plazmy – mimo, że jej sumaryczny ładunek elektryczny wynosi zero, jest złożona z luźno poruszających się jonów i elektronów, na które wpływa pole magnetyczne. Dzięki temu, za pomocą odpowiednich cewek plazma może być utrzymana z dala od ścian reaktora.

Cząstki, które nie mają zerowego ładunku elektrycznego, dzięki sile Lorentza[2] poruszają się ruchem obrotowym wokół pola magnetycznego. Dlatego reaktory przeznaczone do reakcji fuzji jądrowej tworzone są w kształcie przypominającego pierścień tokamaku (Toroidalnaja Kamiera s Magnitnymi Katuszkami – toroidalna komora z cewkami magnetycznymi).

Kolejnym wyzwaniem jest zamiana uzyskanej energii na energię elektryczną.

Neutron powstały w reakcji (dla przypomnienia D² + T³ →He⁴ + n) unosi ze sobą ok. 80% wyzwolonej energii. Jako że nie niesie ze sobą ładunku (jest elektrycznie obojętny), nie wpływa nań pole magnetyczne. Cząstka poruszając się z ogromną prędkością uderza w ściany reaktora, powodując wydzielanie ciepła. Jest ono używane do podgrzewania wody znajdującej się w rurach otaczających reaktor. Ta, podobnie jak w innych blokach cieplnych (węglowe, jądrowe) zamieniana jest w parę wodną, która napędza turbinę sprzężoną z generatorem prądu.

Zaletami fuzji termojądrowej są:

- praktycznie niewyczerpalne zasoby paliwa

- brak emisji gazów cieplarnianych

- brak odpadów promieniotwórczych

- możliwość natychmiastowego wyłączenia reaktora.

Ostatnia zaleta jest o tyle ważna, że tradycyjne reaktory jądrowe, nawet po odcięciu zasilania, wytwarzają ciepło. Jak pokazała awaria w Fukushimie, w wyjątkowych warunkach może to doprowadzić do przegrzania rdzenia i awarii (więcej: http://adamrajewski.natemat.pl/53729,dwa-lata-po-fukushimie).

Ta obiecująca technologia nie została dotychczas dopracowana. Obecnie moc potrzebna do podtrzymania reakcji (podgrzewanie plazmy, utrzymanie pola magnetycznego, etc.), jest większa od tego, co możemy z niej uzyskać. Najlepszym wynikiem jest 16 MW z reaktora JET, przy 25MW potrzebnych do podgrzania plazmy.

Naukowcy z całego świata nie poddają się. Jest o co walczyć – zgodnie z symulacjami, reaktor termojądrowy przyszłości będzie mógł produkować ponad 80-krotnie więcej energii niż zużyje do jej wytworzenia.

O dokładniejszej budowie reaktorów termojądrowych, ich historii oraz o realizowanych projektach i planach napiszę w następnych artykułach.

 

Rys. 1- wnętrze tokamaka JET i skala w porównaniu do człowieka.

Aleksander Lis

  

 [1] Prot - izotop wodoru złożony z pojedynczego protonu i krążącego wokół niego elektronu. Stanowi ponad 99,98% tego pierwiastka występującego w przyrodzie. Pozostałymi izotopami wodoru są deuter (D2) i tryt (T3) zawierające w jądrze odpowiednio 1 i 2 neutrony

[2] Siła Lorentza — siła działająca na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym poruszającą się w polu elektromagnetycznym, określona wzorem F=q(E+v x B)

Źródło ilustracji:

http://www-fusion-magnetique.cea.fr/gb/fusion/physique/materiaux_ipp.htm

Bibliografia:

1) Andrzej Gałkowski „Fuzja jądrowa –Energia Przyszłości”

2) M. Lisak, J. Zaleśny, A. Gałkowski, S. Marczyński, P. Berczyński „Fuzja – kawałek Słońca na Ziemi”

3) Chris Warrick “Fusion-ace in the energy pack?”

4) Chris Warrick “Fusion in the Universe: the power of the Sun”

5) Urszula Woźnicka “Synteza termojądrowa – źródło energii dla elektrowni przyszłości”

Bańki mydlane, Kaczor Donald i efekt kapilarny

Mam miłą przyjemność kolejny raz zaprezentować na blogu post napisany przez jednego z czytelników! Tym razem nie jest to Poyu, którego teksty znajdziecie pod linkami: Skazani na wolne rodniki, Po co lunatykom księżyc, Za co mały ślimaczek mógłby być wdzięczny swojej matce.  

Tym razem napisał dla Nas Piotr Gładysz.

"Nazywam się Piotr Gładysz, aktualnie jestem w trzeciej klasie liceum. Od zawsze fascynował mnie otaczający nas świat. Już jako dziecko zadawałem wiele pytań, dotyczących różnych zjawisk zachodzących w przyrodzie. Interesowałem się także astronomią, być może dlatego, że w książkach jej poświęconych było dużo kolorowych obrazków ;).Teraz, posiadając już jako taką wiedzę, postanowiłem dzielić się nią z innymi, mimo iż jako umysł ścisły nie posiadam specjalnych zdolności pisarskich. Zdecydowałem się jednak spróbować, między innymi dzięki Atom For The World oraz blogom o podobnej tematyce, które zainspirowały mnie do działania. Tak powstał mój blog: Fizyka Dla Każdego (http://fizykadlakazdego.blogspot.com/).Dziękuję Tomkowi, za możliwość opublikowania artykułu w miejscu, tak dla mnie ważnym. Mam nadzieję, że moje wypociny są warte tego miejsca. Zapraszam do czytania!"

Ja ze swojej strony zachęcam do czytania i komentowania!


Serce człowieka nieustannie pompuje krew do każdej komórki ciała. Dzięki temu, na przykład podczas chodu, nie mamy niedokrwionego mózgu i nie mdlejemy co chwilę. Jak to jednak jest z roślinami? 

Co prawda nie posiadają one krwi, ale muszą jakoś transportować wodę pobieraną z gleby do liści, łodyg, kwiatów i tak dalej. Tylko, że przynajmniej ja, nigdy nie widziałem, żeby jakiejś roślinie biło serce :). Jak to jest więc możliwe, że bez żadnej "pompy" woda trafia do każdej komórki? Właśnie o tym i paru innych ciekawostkach będzie traktował dzisiejszy artykuł. Zapraszam!

Dlaczego bańki mydlane nie są sześcianami?

Rys. 1 Na rysunku pokazane są tylko
siły działające między cząsteczkami,
siła grawitacyjna została pominięta (źródło)

Najpierw zajmiemy się zagadnieniem, na pierwszy rzut oka zupełnie niezwiązanym z naszym pytaniem (no dobra, pewnie sam temat jest na razie niezrozumiały, ale spokojnie) - napięciem powierzchniowym. Nie jest to nic związanego z prądem, tylko z cieczami, a dokładniej z ich powierzchnią. Dla łatwego zobrazowania problemu posłużę się prostym przykładem. Załóżmy, że mamy do dyspozycji szklankę. Dlaczego nie mielibyśmy do niej czegoś wlać? Niech to będzie woda (oczywiście mogłaby to być jakaś inna ciecz, ale woda jest spoko). Jak, mam nadzieję, doskonale zdajesz sobie sprawę, Drogi Czytelniku, woda zbudowana jest z cząsteczek, które w przeciwieństwie do tych w ciałach stałych, nie są ze sobą tak silnie zespolone. Jednak nadal działają między nimi siły przyciągania, będące siłami elektromagnetycznymi, ale nas interesuje tylko to, że to przyciąganie występuje. Siły te nazywamy siłami kohezji.

Wróćmy jednak do naszej szklanki. Dla bezpieczeństwa załóżmy, że nie chce nam się pić i możemy w spokoju zająć się badaniem wody. Wewnątrz cieczy cząsteczki są poustawiane naokoło siebie i przyciągają się wzajemnie tak, że wypadkowa siła działająca na nie niweluje się i cząstki nie są w żadnym kierunku "ciągnięte". Inaczej natomiast ma się sytuacja na powierzchni, gdzie molekuły znajdujące się całkiem na zewnątrz są przyciągane tylko od cząstek po bokach i pod nimi. Ilustruje to rysunek 1.

Takie nierównomierne rozłożenie cząstek przy powierzchni sprawia, że pojawia się siła, która chce wciągnąć je do środka. Oczywiście nie są one wciągane, ale wytwarzają ciśnienie zwane ciśnieniem powierzchniowym. Natomiast siły działające stycznie do powierzchni odpowiedzialne są właśnie za napięcie powierzchniowe.

Dla zobrazowania sobie na czym polega napięcie powierzchniowe, wykonajmy mały myślowy eksperyment. Mamy płaską rozciągliwą tkaninę rozpiętą w powietrzu równolegle do ziemi. Wyobraźmy sobie,  że jest to powierzchnia wody. Jeżeli w jakimś miejscu naciśniemy na tę tkaninę, to poczujemy, że napina się ona i równoważy siłę, z którą działamy. Tak samo działają cząsteczki na powierzchni cieczy. Jeżeli natomiast naciśniemy za mocno, dojdzie do rozerwania, ponieważ siła działająca na materiał jest większa, niż maksymalna siła, jaką tkanina może działać na ciało wytwarzające nacisk. Dokładnie tak samo jest z powierzchnią wody. Gdy zadziałamy zbyt dużą siłą, cząsteczki po prostu oddzielą się od siebie.

Rys. 2  Spinacz na powierzchni wody nie tonie,
 lecz unosi się dzięki oddziaływaniu między
cząsteczkami wody (źródło)

Oczywiście powierzchnia wody jest znacznie mniej odporna na działające na nią siły, jednak będąc ostrożnym, można zaobserwować, że faktycznie zachowuje się jak tkanina (rys. 2). 

Ponieważ przyroda jest w miarę cwana, ale też musi korzystać z praw fizyki, istnieją stworzenia, które potrafią poruszać się po wodzie, niczym Jezus (no dobra, jednak trochę inaczej, ale porównanie fajne). Mowa oczywiście o nartnikach (rys. 3). 

Dobra, piszę sobie o tym wszystkim i piszę, ale co z tymi bańkami mydlanymi? Zaraz do tego dojdę, jednak muszę napisać jeszcze jedno bardzo ważne i wcale nie takie proste stwierdzenie, które rozwieje wszelkie wątpliwości. A mianowicie: w 

naturze każdy układ dąży do osiągnięcia jak najmniejszej energii.

Jeżeli po przeczytaniu powyższego zdania Twoja reakcja wyglądała mniej więcej tak: "Eee? Co ja czytam?", to nie martw się, zaraz wszystko stanie się jasne.

Rys. 3 Sprytne nartniki, dzięki wielu odnóżom,

rozkładają swój ciężar na powierzchni wody, co nie powoduje 

przerwania jej ciągłości, a jedynie ugięcie (źródło).

W szkole uczyliśmy się, że istnieje coś takiego, jak energia potencjalna. Gdy uniesiemy piłkę na jakąś wysokość nad ziemią, to dostarczamy energię do układu Ziemia - piłka. Teraz, gdy puścimy ją, nie zostanie ona w miejscu, ale spadnie na dół, oddając zgromadzoną energię. Tym sposobem, gdy piłka straci już całą energię i poodbija się trochę, w końcu zatrzyma się na powierzchni. Układ znów posiada minimalną możliwą energię. Zrozumiałe? Myślę, że tak.

Analogicznie sprawa odnosi się do cząsteczek przy powierzchni wody. Działa na nie, jak już wcześniej wspomniałem, nierównoważona siła F (Rys. 1), natomiast na cząsteczki wewnątrz cieczy nie działa w przybliżeniu żadna siła (pomijam wpływ grawitacji). Dlatego, żeby przemieścić cząsteczki wewnątrz cieczy, praktycznie nie potrzeba dostarczać im energii. Natomiast, żeby oderwać molekuły na powierzchni, trzeba co najmniej zrównoważyć siłę przyciągania F. To sprawia, że cząsteczki przy powierzchni mają większą energię od cząsteczek wewnątrz cieczy - potrzeba większej siły, żeby je przemieścić. Skoro jednak napisałem, że każdy układ dąży do osiągnięcia najmniejszej możliwej energii, to także ciecze będą chciały mieć jak najmniej cząstek na powierzchni. Mają one największą energię, więc po zsumowaniu energii wszystkich cząstek natura chce uzyskać jak najmniejszą wartość. I tu właśnie dochodzimy do naszych baniek.

Rys. 4 Co prawda tutaj widzimy, że kulki są spłaszczone

 pod wpływem siły grawitacji, jednak, gdyby jej nie było,

 byłyby idealnie kuliste. Naprawdę (źródło).

Czy widziałeś kiedyś rozlaną rtęć? Jeżeli tak, to wiesz, że jej kropelki nie tworzą plam, tylko małe kulki (rys. 4). 

Dlaczego kulki? Ponieważ kula ma najmniejszą powierzchnię w stosunku do objętości ze wszystkich możliwych kształtów! To oznacza, że jeżeli na ciecz nie działa żadna siła, to ponieważ chce ona posiadać jak najmniej cząsteczek na powierzchni (są wysokoenergetyczne), będzie dążyła do kulistego kształtu.  Dzięki temu, że stosunek pola powierzchni do objętości  jest dla kuli najmniejszy, możemy obserwować takie piękne zjawisko.  Szczerze mówiąc, nie chciałbym, żeby to był sześcian albo czworościan. Dokładnie tak samo dzieje się z bańkami mydlanymi. Uważniejszy czytelnik mógłby zadać pytanie: „Dlaczego krople rtęci tworzą kulki (jak na Rys. 4), a krople wody czy oleju nie?”. O tym właśnie będzie kolejna część.

Dlaczego Kaczor Donald zakłada ręcznik po kąpieli?

Do tej pory zastanawialiśmy się tylko, jakie oddziaływania występują między cząsteczkami cieczy (rozpatrywaliśmy siły kohezji). Co jednak dzieje się, na przykład z cząsteczkami wody będącymi w bezpośrednim kontakcie ze ściankami szklanki? Przecież szklanka też jest zbudowana z atomów, które działają na siebie siłami elektromagnetycznymi. Otóż atomy szklanki i wody także oddziałują między sobą. A oddziaływania te tym razem nazywamy siłami adhezji.

To właśnie teraz nastąpi ten moment, gdy zrozumiesz, dlaczego rtęć, która wypłynęła z Twojego przestarzałego termometru, nie stworzyła kałuży na świeżo umytej podłodze salonu, tylko pozlepiała się w kulki. Jesteś podekscytowany, Drogi Czytelniku? Powinieneś, bo Twoje życie już nigdy nie będzie takie samo.

Rys. 6 Są tworzone specjalne materiały, które pozwalają cieczy 

na swobodne poruszanie się po nich, 

właśnie dzięki małym siłom adhezji (źródło).

No dobrze, koniec tego budowania napięcia. Rozwiązaniem jest różnica między siłami kohezji i adhezji. Jeżeli cząsteczki cieczy przyciągają się bardziej ze sobą, niż z cząsteczkami naczynia, to nie będą do niego przylegały, natomiast jeżeli siły działające od strony przykładowo szklanki, są większe, to cząsteczki wody będą do niej przyciągane. Dlatego rtęć, której cząsteczki bardzo mocno się przyciągają, nie jest ciągnięta przez drewnianą podłogę (Rys. 4) i nie rozlewa się po niej. Inaczej jest z wodą, w której siły kohezji są znacznie mniejsze, niż adhezji z podłogą. Więc nawet, jeżeli na podłodze położylibyśmy kulkę wody, to cząsteczki byłyby "ciągnięte" przez molekuły podłoża, aż cała ciecz ułożyłaby się równomiernie, tworząc ładną plamę.

Stworzono termin zwilżalności, który określa, czy jakieś ciało bądź substancja jest zwilżana przez określoną ciecz - czy siły adhezji są większe od kohezji czy nie. Dla przykładu szkło jest bardzo dobrze zwilżane przez wodę, ale przez rtęć już nie. Parafina natomiast nie jest zwilżana przez wodę. W takim razie na jej powierzchni możemy zaobserwować kuleczki wody tak, jak rtęci na szkle.

Niezwilżanie prze wodę są także tłuszcze, co wykorzystują ptaki wodne. Ich pióra nasiąknięte są tłuszczem, dzięki czemu woda nie przywiera i nie moczy ich, tylko spływa po powierzchni. Dlatego mówimy, że coś spłynęło po kimś, jak po kaczce. Tak samo kończyny nartnika także są odporne na zwilżanie, bo inaczej nie mógłby się on poruszać po powierzchni sadzawki.

Rys. 7 Kaczor Donald, gdyby istniał na prawdę, 

też miałby pióra nasiąknięte tłuszczem, więc po kąpieli 

mógłby wyjść z wanny, strząsnąć wodę i być suchy. 

Przy okazji dowiedziałem się, że zakłada on ręcznik po kąpieli, 

żeby spływająca po nim woda, 

nie rozlewała się po podłodze (jakie to oczywiste!)(źródło).

Teraz możemy przejść do zagadnienia, którego omówienie pozostawi nas o krok od rozwiązania zagadki: „O co w ogóle chodzi w tym artykule?”. Jak zachowuje się powierzchnia cieczy w obecności innego ciała, czyli tworzenie się menisku.

Być może z lekcji w szkole kojarzysz, że w ogóle coś takiego jak menisk istnieje. Może nawet pamiętasz, że są dwa rodzaje - wklęsły i wypukły. Jeżeli nie, to spokojnie, wszystko zaraz się wyjaśni. Otóż menisk jest to powierzchnia swobodna cieczy, mająca kontakt z ciałem stałym. Ciecz w kontakcie ze ściankami naczynia, jak już wcześniej wspominałem, może zwilżać to naczynie lub nie. Jeżeli zwilża, to ścianki niejako przyciągają cząsteczki cieczy do góry, natomiast w przeciwnym wypadku ciecz próbuje być w miarę możliwości jak najdalej od ścianek. Przedstawia to poniższy rysunek (rys. 8).

Rys. 8 W przypadku a) widzimy zakrzywienie ku górze, 

spowodowane zwilżaniem ścianki, natomiast w przypadku 

b) ciecz nie zwilża i otrzymujemy menisk wypukły.(źródło).

Fs to siła przyciągania między cząsteczkami cieczy, a Fp między cieczą a ciałem stałym. Ponieważ powierzchnia cieczy zawsze jest prostopadła do siły wypadkowej tych dwóch sił, otrzymujemy taki, a nie inny kształt przy ściankach. Jak łatwo się domyślić i zaobserwować, woda tworzy w szklance menisk wklęsły. Co się jednak stanie, gdy wodę nalejemy nie do szklanki, ale do bardzo wąskiej rurki, gdzie menisk będzie na niemal całej powierzchni? O tym w ostatniej (nareszcie?) części.

Co ma wspólnego mycie podłogi z nawadnianiem drzewa?

Jesteśmy już o krok od rozwiązania tajemnicy, dotyczącej transportowania wody przez rośliny. Zanim jednak zdemaskujemy genialny zamysł przyrody, potrzebujemy jeszcze jednego elementu, który sprawi, że nasza mentalna układanka będzie kompletna. Teraz nadszedł czas na omówienie efektu kapilarnego.

Okazuje się, że jeżeli rurka jest naprawdę cienka (promień mniejszy niż 1 mm), można zaobserwować interesujące zachowanie się cieczy wewnątrz. W zależności od tego, czy mamy do czynienia ze zwilżaniem czy nie, ciecz podnosi się do góry albo opada na dół. Nazywane jest to efektem kapilarnym (od łacińskiego capillus - włos) lub włoskowatością. 

W tym przypadku siły oddziaływania między cieczą a ściankami są na tle duże, że dla cieczy zwilżającej zmniejsza się ciśnienie wewnątrz rurki i ta podnosi się do góry aż do zrównania ciśnienia z otoczeniem. Analogicznie dla cieczy niezwilżającej ciśnienie się zwiększa i ciecz musi pójść w dół. Objaśnia to rysunek 9.

Rys. 9 Wysokość, na jaką podniesie się ciecz zależy
 od średnicy rurki. Wynika to z faktu tworzenia się ciśnienia
niższego wewnątrz cieczy w rurce, które musi być zrównoważone
ciśnieniem hydrostatycznym od wody
ponad powierzchnią (źródło).

Jeżeli ktoś liczył na to, że w tym artykule nie będzie wzorów, to niestety, będą. Ale obiecuję, że łatwe i przyjemne (jak zawsze ;)). Najpierw zajmijmy się ciężarem cieczy ponad poziomem:

m - masa cieczy

g - przyspieszenie ziemskie

ρc - gęstość wody

h - wysokość słupa wody

r - promień rurki

Ten ciężar musi być w jakiś sposób niwelowany przez siły spójności między cieczą, a ściankami. Jak wiemy, oddziaływanie zachodzi tylko na linii styku tych ciał, więc możemy zapisać:

σ - napięcie powierzchniowe, wyznaczane doświadczalnie (stosunek siły, jaką warstwa powierzchniowa cieczy działa na ograniczającą krawędź, do długości tej krawędzi)

Rys. 10 Widać, że tylko składowa pionowa siły

 będzie odpowiadała za równoważenie 

ciężaru cieczy (źródło).

Ponieważ siła nie działa pionowo do góry, tylko zakrzywia powierzchnię cieczy pod jakimś kątem alfa, możemy zapisać, że siła równoważąca ciężar cieczy w rurce jest równa cosinusowi kąta alfa pomnożonemu przez siłę przyciągania. 

Teraz: jak to jest u roślin? Otóż składają się one z bardzo wielu długich cząsteczek celulozy. Okazuje się, że są one zwilżane przez wodę i gdy ta dostanie się do środka, dzięki temu, że średnica tych cząstek jest bardzo mała, zgodnie ze wzorem, wysokość na jaką woda się podniesie jest bardzo duża. Tak właśnie sprytnie natura poradziła sobie z problemem transportu wody na duże wysokości.

Rys. 11 Włókna celulozowe zawarte w papierze

 są zwilżane i transportują ciecz w górę (źródło).

Z włoskowatością mamy do czynienia na każdym kroku. Chusteczki higieniczne, wata, materiał chłoną wodę, dzięki występowaniu w nich małych wąskich kanalików transportujących wodę. Gleba także posiada wewnątrz podobne struktury, dzięki czemu woda w niej podchodzi do góry i paruje. 

To już wszystko co przygotowałem, mam nadzieję, że zdobyta wiedza będzie przydatna w życiu codziennym i od teraz, kiedy zabierzesz się za mycie podłogi, Drogi Czytelniku, zamyślisz się przez chwilę nad sposobem, w jaki ścierka pochłania wodę. Pozdrawiam i zachęcam do komentowania!

AUTOR: Piotr Gładysz