Vedci v úlohe showmanov. Týždeň Akadémie vied zábavne priblížil aj fyziku

Brno - Fyzika nemusí byť len o vzorcoch a zložitých výpočtoch. Návštevníci Týždňa Akadémie vied sa o tom presvedčili na vlastnej koži napríklad počas vedeckého kvízu s názvom „Trhni si!“, ktorý spojil vedomosti s názornými a prekvapivými experimentmi.

Plastová fľaša naplnená kvapalným dusíkom letí do nádoby s plastovými loptičkami. Organizátori ju predtým uzavreli. Po niekoľkých sekundách sa ozve výbuch a loptičky vyletia do vzduchu. Takto vyvrcholil vedecký kvíz Trhni si!, počas ktorého sa pracovníci Ústavu fyziky materiálov Akadémie vied ČR na chvíľu ocitli v úlohe vedeckých zabávačov. Namiesto vzorcov a zložitých definícií ponúkli experimenty, pri ktorých sa fyzika dala nielen pochopiť, ale aj vidieť na vlastné oči a zabaviť sa.

Ešte pred každým experimentom dostávajú návštevníci otázku. Ich úlohou je odhadnúť, ako sa zachová konkrétny materiál v nezvyčajných podmienkach. Z obyčajného preverovania vedomostí sa tak stáva interaktívna šou, v ktorej diváci nie sú len pasívnymi pozorovateľmi. Účastníci, ktorí sú tvorení prevažne zo študentov stredných škôl, najskôr tipujú výsledok a vzápätí sledujú, či sa ich predpoklady potvrdia. Vysvetlenie jednotlivých javov im približujú priamo pracovníci Ústavu fyziky materiálov Akadémie vied ČR, ktorí sa nesnažia iba sprostredkovať správnu odpoveď, ale chcú návštevníkov najskôr pobaviť, vyvolať v nich zvedavosť, až potom im vysvetliť jav.

Experimenty ukázali vlastnosti materiálov

Po energickom úvode sa snažia pracovníci nabudiť publikum a presvedčiť ho, že fyzika môže byť aj zábava. Ako ukážku urobia krátku scénku s gumou. Gumu majú okolo pásu a nôh a stále viac ju naťahujú. Čím viac gumu napnú, tým väčšia sila sa v gume nahromadí. „Keby sme to s naťahovaním prehnali, tak jeden z nás by mohol vyletieť z okna,“ hovorí s humorom na konci scénky pracovníčka ústavu Eva Zabloudilová.

Humorom si vedci získavajú pozornosť publika, no ich cieľom zostáva vysvetliť konkrétne fyzikálne javy. V ďalších pokusoch preto ukazujú, ako sa materiály správajú v situáciách, s ktorými sa človek bežne nestretáva.

Jedným z pokusov je pozorovanie priehľadných predmetov pod polarizovaným svetlom. Pri ich naťahovaní sa mení farebnosť a odhaľuje vnútorné mechanické napätie materiálu. Pracovník ústavu Jan Klusák predmety stláča a sleduje reakcie publika. To zaujme najmä ich nečakaný pestrofarebný vzhľad. Bežné priehľadné predmety sa pred očami návštevníkov menia na farebné obrazce, ktoré odhaľujú ich skryté vlastnosti.

„Metóda sa predtým používala na nájdenie nebezpečných miest v konštrukciách,“ vysvetľuje pracovník praktickú využiteľnosť. Svoje tvrdenie demonštruje na makete mosta. Experiment tak približuje nielen samotný fyzikálny jav, ale aj jeho praktické využitie. Publikum zaujato počúva a pripravuje sa na kvízovú otázku.

Časť programu prináša otázku: „Je niečo pevnejšie ako oceľ?“ Dvaja dobrovoľníci bez väčších ťažkostí pretrhnú oceľový drôt. Podarilo sa im to takmer ihneď a celou miestnosťou sa ozve potlesk. Nasleduje ďalšia ukážka, tentoraz s kovovými pologuľami. Pracovník ústavu odsaje vzduch z dvoch spojených pologuľ, čím vytvorí vákuum. Dobrovoľníci skúšajú pologule rozpojiť, ale nevyjde im to.

Podľa pôvodného predpokladu by na rozpojenie kovových pologúľ malo byť potrebných najmenej desať ľudí. Nakoniec sa to podarí už šiestim dobrovoľníkom, na ktorých je vidieť veľké nadšenie. „Experiment sa môže niekedy nepodariť,“ komentuje prekvapene priebeh Jan Klusák. S miernymi obavami v tvári dôkladnejšie odsaje vzduch a pokus sa podarí zopakovať. „Väčšinou bývajú dobrovoľníci menej silní, a preto som na prvýkrát vypustil menej vzduchu,“ dodáva s humorom.

Nečakaný priebeh experimentu zároveň ukazuje, že ani pripravená vedecká ukážka nemusí vždy vyjsť podľa plánu. Vedci musia reagovať na situáciu priamo pred publikom a vysvetliť, prečo sa výsledok líšil od očakávania. Aj takéto momenty približujú návštevníkom skutočnú podobu vedeckej práce.

Vedci následne vysvetľujú aj súvislosť s predchádzajúcou ukážkou oceľového drôtu. Ten mal výrazne menší prierez, a preto sa ho podarilo pretrhnúť ľahšie. Návštevníci zisťujú, že pevnosť materiálu nezávisí iba od toho, z čoho je vyrobený, ale aj od jeho tvaru a rozmerov.

Hoci oba pokusy na prvý pohľad nemajú veľa spoločného, vedci nimi poukazujú na rovnakú vec a to, že vlastnosti materiálov nemusia byť také jednoznačné, ako sa môže zdať

Fľaša s dusíkom ukončila sériu pokusov

Kým predchádzajúce pokusy ukázali, akú úlohu zohráva tvar či pevnosť materiálov, ďalšie experimenty sa zameriavajú na vplyv extrémne nízkych teplôt. Hlavnú úlohu v nich preberá kvapalný dusík. Účastníci sa dozvedajú, že pri jeho premene na plyn sa objem výrazne zväčšuje. Z jedného litra kvapalného dusíka tak vznikne približne 700 litrov plynného dusíka.

Pracovníčka vedeckého ústavu Eva Zabloudilová následne ponára pružnú hadicu do nádoby s kvapalným dusíkom. Účastníci majú odhadnúť, čo sa s ňou stane. Väčšina správne predpokladá, že materiál vplyvom nízkej teploty skrehne. Zabloudilová to demonštruje úderom kladiva, po ktorom sa hadica rozbije. Úlomky plastu sa rozletia po miestnosti. Vedkyňa následne oznámi, že si ich publikum môže zobrať domov ako suvenír a účastníci ich berú zo zeme.

Záverečný experiment sa vracia k plastovej fľaši. Organizátori do nej nalejú kvapalný dusík, uzavrú ju a vhodia do nádoby naplnenej plastovými loptičkami. Po niekoľkých sekundách sa nahromadený tlak postará o jej výbuch. Hlasný výbuch v miestnosti vyvoláva prekvapenie z farebných loptičiek, ktoré vyletia do vzduchu. Práve táto ukážka uzatvára sériu pokusov, počas ktorých mohli návštevníci sledovať fyzikálne javy priamo pred sebou.

Pozitívne dojmy si z podujatia odnáša návštevníčka Ariana Hradecká. „Boli tu experimenty, ktoré som ešte nevidela a boli veľmi zaujímavo spracované. Páčilo sa mi, že program bol robený interaktívnou formou. Experiment bol predstavený a ešte predtým, než sme vedeli, čo sa stane, sme mohli hádať,“ hodnotí.

Týždeň akadémie vied približuje výskum verejnosti

Kvíz Trhni si! organizuje Ústav fyziky materiálov Akadémie vied ČR v Brne. Je súčasťou Týždňa akadémie vied, ktorý každoročne približuje verejnosti prácu vedcov. Jeho šiesty ročník sa koná od 2. do 8. novembra a nesie sa v duchu motta „S vedou v srdci“.

Festival ponúka viac ako 300 podujatí a každoročne priláka desaťtisíce návštevníkov. Organizátori ním chcú upozorniť nielen na samotný výskum a výsledky. Chcú predovšetkým poukázať na ľudí, ktorí za ním stoja.

„Veľký záujem býva predovšetkým o program, pri ktorom sa dá dostať priamo na vedecké pracoviská a do laboratórií,“ vraví hovorkyňa festivalu Tereza Hyská. Priebeh festivalu hodnotí pozitívne. „Máme radosť, že návštevníci sú veľmi zvedaví, aktívne sa zapájajú do programu a využívajú možnosť osobného kontaktu s vedcami a vedkyňami, čo je jedným z hlavných cieľov festivalu,“ dodáva.