PORT

00:00:20 Vítejte v Portu!

00:00:22 Věděli jste, že i ptáci mají svá nářečí?

00:00:25 Dnes se zaposloucháme do řeči českých strnadů.

00:00:29 Pojedeme lodí, kterou pohánějí nové palivové články,

00:00:32 a s Michaelem se vypravíme za hledáním absolutní nuly.

00:00:42 Nahoře je, v koruně stromu.

00:00:46 Já špatně vidím, možná pták, možná šiška.

00:00:55 Šiška to asi nebyla.

00:01:07 Garážový biolog, biohacker, biologie ve stylu Udělej si sám.

00:01:12 To jsou dnes rozšířené pojmy.

00:01:15 Amatérští vědci díky sdílení zdrojů na internetu

00:01:18 zažívají velký rozkvět.

00:01:21 Ale i ti méně ambiciózní mají šanci.

00:01:24 Třeba pomocí aplikace LeafSnap

00:01:27 se na botanickém výzkumu může podílet každý vlastník iPhonu.

00:01:30 Profesionální vědci se uzavírají do svého světa,

00:01:33 avšak zkoumání a experimentování

00:01:36 jsou přirozené projevy lidské zvídavosti.

00:01:39 Občanská věda je způsob,

00:01:42 jak do vědeckého výzkumu zapojit veřejnost.

00:01:45 Nejdelší tradici má v ornitologii.

00:01:48 Naše letošní nahrávání strnadů je projektem

00:01:51 České společnosti ornitologické, projektem Citizen science,

00:01:55 česky bychom mohli říct občanské vědy,

00:01:59 kterou dělají jednak akademici, odborníci na slovo vzatí,

00:02:03 ale za účasti veřejnosti, lidí, kteří k tomu dodávají něco,

00:02:07 co ti akademici sami by udělat nemohli.

00:02:12 Důležitou součástí výzkumu ptáků je studium jejich zpěvu.

00:02:16 Musím smontovat náčiní,

00:02:19 které je potřeba k nahrávání.

00:02:22 Tohle je mikrofon, kterému se říká anglicky shot gun,

00:02:26 česky je to puškový mikrofon směrový.

00:02:29 Směrový proto, že můžete krásně zamířit na ptáka.

00:02:36 Ornitologové vyrážejí do terénu

00:02:39 vybaveni digitálním nahrávacím zařízením.

00:02:42 Nahrávat ptáky však nemusejí jen odborníci.

00:02:45 Předpokladem, aby člověk takovou věc mohl dělat, je,

00:02:49 že musí ptáky v terénu poznat.

00:02:52 Musí vědět, že zleva zpívá pěnkava, zezadu střízlík,

00:02:56 sýkora koňadra, a nehledat je dalekohledem.

00:03:01 Musí to všechno slyšet a být schopen určit.

00:03:05 Česká společnost ornitologická je dobrovolné zájmové sdružení

00:03:09 profesionálních pracovníků i amatérů

00:03:12 zabývajících se výzkumem a ochranou ptáků.

00:03:15 Patří sem i zájemci o jejich pozorování

00:03:18 a milovníci přírody vůbec.

00:03:21 Už 20 let společnost vybírá jeden ptačí druh jako Ptáka roku.

00:03:25 Letos je jím strnad obecný.

00:03:28 Účelem je upozornit na nějaký ptačí druh,

00:03:31 zajímavý aspekt ptačího života, třeba na to, co ptáky ohrožuje,

00:03:35 a samozřejmě zapojit veřejnost,

00:03:39 zapojit zájemce o pozorování ptáků do nějaké činnosti.

00:03:44 V současné době je to právě nahrávání hlasů strnadů.

00:03:48 Ne každé pípnutí je zpěv.

00:03:51 Za ten se považují pouze dlouhé motivy

00:03:55 produkované samci během hnízdění.

00:03:58 Zpěvem lákají samičku a vymezují teritoria.

00:04:01 Každý strnad má svůj vlastní repertoár,

00:04:04 ale učí se zpívat od okolních samců,

00:04:07 a přebírá tak od nich jejich místní styl, jakési nářečí.

00:04:11 U strnadů právě je velkou výhodou to,

00:04:14 že zpěv je snadno rozpoznatelný.

00:04:19 V podstatě je to ideální druh, který se dá nahrávat,

00:04:22 protože ještě stále i u nás je relativně hojný.

00:04:25 Setkáte se s ním všude tam, kde je kousek přírody.

00:04:29 Když jdete podél pole a je tam nějaký remízek,

00:04:32 tak si můžete být jisti, že ho uslyšíte.

00:04:35 Dobrovolníci také pomáhali ptáky počítat.

00:04:38 Zjistilo se, že u nás žijí až čtyři miliony párů strnadů.

00:04:41 Díky tomuto výzkumu víme,

00:04:44 že zrovna toho ptáka roku letošního, strnada obecného,

00:04:47 ubylo za posledních 30 let milion jedinců,

00:04:51 což je obrovské číslo.

00:04:55 Ptáci jsou citlivými indikátory změn v životním prostředí.

00:04:58 Ze zpěvu strnada můžeme poznat i změnu složení ptactva

00:05:02 nebo migraci podle výskytu různých nářečí.

00:05:06 Takhle zní strnad nahraný v Dánsku.

00:05:11 Takhle v Polsku a v Německu.

00:05:19 V Evropě se nářečí strnadů rozdělují

00:05:22 na dva hlavní druhy: východní a západní.

00:05:25 Cílem letošního výzkumu zpěvu strnada je určit hranice mezi nimi.

00:05:29 Nahrávky se uloží do počítače,

00:05:32 kde se analyzují a zpracovávají v grafech.

00:05:35 A tady vidíte krásný záznam,

00:05:38 tady jsme ještě chodili a praskala nám tráva,

00:05:41 ale tady už krásně máme strnada.

00:05:44 A tohle je přesně ten zvuk, co nás zajímá.

00:05:47 Můžeme si ho nazoomovat a vidíte krásně celý zpěv.

00:05:51 A právě podle všech dostupných prací, které máme, to vypadá,

00:05:55 že právě Českou republikou by mohla procházet

00:05:59 hranice těchto dvou dialektů.

00:06:04 V podstatě prvním cílem, který by tento projekt měl přinést,

00:06:08 by bylo to, že bychom dokončili mapu dialektů na našem území.

00:06:14 Už teď z předběžných výsledků to vypadá,

00:06:17 že to opravdu bude pěkná mozaika obou dialektů a jejich podtypů.

00:06:21 Samozřejmě čím více nahrávek se nám podaří získat, tím lépe.

00:06:26 Biolog Ivan Regen ve 20. letech ve Slovinsku nahrával hmyz.

00:06:29 Záhy objevil, že samička cvrčka

00:06:33 dá před samotným cvrčkem přednost reproduktoru.

00:06:36 Tak vznikla bioakustika,

00:06:38 věda studující zdroj, šíření a příjem zvuků živočichů.

00:06:42 Bioakustiku dnes využívá i kriminalistika.

00:06:45 A samozřejmě ornitologové.

00:06:48 Já se specializuji na výzkum několika druhů pěvců.

00:06:52 Pěvci jsou ideální skupinou živočichů,

00:06:55 protože jsou známi tím,

00:06:59 že jejich vokální projev, tedy ty ptačí zpěvy,

00:07:02 jsou rozmanité a variabilní a otevírají spoustu otázek,

00:07:06 že jsou vlastně ideálním modelovým druhem,

00:07:09 a asi také modelovou skupinou, která je nejprozkoumanější.

00:07:14 Bioakustika se v současnosti využívá

00:07:18 i k neinvazivnímu zkoumání biodiverzity.

00:07:21 Podle zvuků můžeme zmapovat výskyt druhů v určitém prostředí,

00:07:25 aniž bychom do něj nějak zasahovali.

00:07:28 Strnad se svými nářečími je proto ideálním ukazatelem změn.

00:07:31 Je také nejpočetnější modelovou skupinou.

00:07:35 Proto se vědci neobejdou bez pomoci dobrovolníků.

00:07:38 Na nasbírání obrovského množství vzorků zpěvů strnada

00:07:42 z celého území České republiky by bylo potřeba,

00:07:46 kdyby to dělal třeba jeden člověk profesionálně několik let.

00:07:51 Takto se to povede během jednoho roku a už teď víme,

00:07:54 že budeme mít obrovské množství materiálu,

00:07:58 které vyhodnotí kolegové na Karlově univerzitě.

00:08:02 Přispět k vědeckému výzkumu může kdokoli.

00:08:06 Stačí k tomu jednoduché nástroje.

00:08:09 Mezi nejběžnější přístroje,

00:08:11 na které mohou lidé nahrávat zpěv strnadů,

00:08:15 patří mobilní telefony, digitální fotoaparáty

00:08:18 nebo různé digitální diktafony,

00:08:22 ke kterým zájemci mohou koupit i speciální směrový mikrofon,

00:08:27 ale není to vůbec nutné.

00:08:30 Dobrovolníci se mohou zapojit

00:08:32 i do sledování příletu a odletu ptáků,

00:08:36 do sčítání vodního ptactva,

00:08:39 do praktické ochrany různých druhů ptáků a jejich prostředí.

00:08:43 Lidé, kteří se účastní projektů Citizen science,

00:08:47 mohou dělat různé věci dle toho, jak je projekt zaměřen.

00:08:51 U nahrávání strnada je to naprosto jasné a jednoduché.

00:08:55 Je třeba najít zpívajícího strnada, nahrát jeho hlas,

00:08:59 přesně popsat zejména lokalitu, kde to bylo,

00:09:03 datum, kdy se nahrávka pořídila,

00:09:06 a všechno ostatní už potom je na těch odbornících.

00:09:16 Veškeré informace o tom, jak se účastnit projektů,

00:09:20 lze najít na stránkách České společnosti ornitologické.

00:09:25 My jako organizátoři projektu Nářečí českých strnadů

00:09:28 bychom byli moc rádi,

00:09:31 kdyby se nám sešly nahrávky nejen od jednotlivců,

00:09:34 kteří mohou nahrávat na své vlastní přístroje,

00:09:37 ale kdyby se do tohoto projektu zapojily i školní třídy,

00:09:39 zejména na 2. stupni základních škol a středních školách.

00:09:43 Karel Čapek napsal: Má-li věda vyvádět lidi

00:09:46 z jejich nevědomosti i z mezí jejich specializace,

00:09:49 musí začít sama u sebe, musí hledat cesty k tomu,

00:09:52 aby nezůstala jen profesí odborníků,

00:09:55 nýbrž znovu se stávala součástí kultury.

00:09:58 Občanská věda sice nevytváří úplnou demokratizaci vědy,

00:10:02 o níž mnozí sní, ale pomůže alespoň lidem

00:10:05 vytvořit si lepší vztah k přírodě.

00:10:12 Nemůžete sledovat tento pořad v HD rozlišení na svém televizoru?

00:10:16 Na internetu to jde! www.ctport.cz

00:10:32 Očekáváme průjezd nové lodi na revoluční pohon.

00:10:36 A už ji...!

00:10:38 Jsme ji právě viděli.

00:10:41 Těšíme se na shledanou. Co to bylo?

00:10:51 Pobřeží Evropy lemují stovky ostrovů.

00:10:54 Proto tu křižují lodě a trajekty. Tato doprava je nezbytná.

00:10:57 Dieselové motory však znečišťují prostředí.

00:11:01 Palivový článek s tavenými uhličitany

00:11:04 využívá vodík ze systému,

00:11:07 který přeměňuje naftu na plyn bohatý na vodík.

00:11:10 Kyslík pak přichází z kompresoru mikroturbíny.

00:11:13 Reakcí těchto plynů se vytváří elektrická energii a teplo,

00:11:16 a to bez spalování.

00:11:19 Evropští vědci takto vyvíjejí nový druh pohonu,

00:11:22 který je přátelský k životnímu prostředí.

00:11:25 Na rozdíl od palivových článků s vodíkem,

00:11:28 které budou jednou pohánět naše auta,

00:11:31 články s tavenými uhličitany pracují za teplot více než 600 °C.

00:11:34 Takto nevzniká žádné znečištění.

00:11:37 Energie vytvořená palivovým článkem odpovídá 25 kW,

00:11:42 což může poskytnout elektrickou energii až 150 rodinám,

00:11:45 může pohánět dílnu, malou továrnu či loď.

00:11:48 Projekt vyvíjí dva hlavní prvky,

00:11:51 modul pro zpracování paliva a modul pro palivový článek.

00:11:54 Palivové článku jsou srovnatelné

00:11:57 s nejlepšími dieslovými generátory,

00:12:00 dosahují účinnosti vyšší než 40 %.

00:12:03 Tady zpracováváme naftu,

00:12:06 z níž se vyrobí syntetický plyn pro palivový článek.

00:12:09 Potřebujeme také vzduch a páru.

00:12:12 V této první části je upravíme na správnou teplotu a tlak.

00:12:18 Nafta, vzduch a pára se v reaktoru katalyticky přemění

00:12:22 na syntetický plyn, ze kterého se odstraní síra.

00:12:25 Ten se použije uvnitř palivového článku,

00:12:29 aniž by se vytvářely škodlivé emise.

00:12:32 Nevznikají totiž ani oxidy dusíku, ani oxidy síry.

00:12:35 Zbývá jen pára, takže tato technologie se může používat

00:12:39 i v přístavech a centrech měst, aniž by zhoršovala znečištění.

00:12:43 Nafta je navíc v každém přístavu.

00:12:46 Její použití na rozdíl od vodíku nevzbuzuje bezpečnostní obavy

00:12:49 a na lodích s ní umějí zacházet.

00:12:53 Výhody palivového článku s tavenými uhličitany

00:12:56 jsou tedy nepopiratelné:

00:12:58 žádné vibrace, vysoká účinnost, nízké emise,

00:13:02 malá hlučnost a výroba energie na místě spotřeby.

00:13:17 Přitahuje vás svět vědy a techniky?

00:13:20 Chcete znát souvislosti, které zůstávají skryty?

00:13:23 V sobotu ráno magazín Meteor

00:13:26 na Českém rozhlase 2 Praha a Leonardo.

00:13:29 Sobota ráno - Meteor.

00:13:49 Klesnout tak hluboko.

00:13:54 Až na absolutní nulu.

00:14:10 Píše se rok 1744.

00:14:13 Do švédského univerzitního města Uppsaly přišlo jaro.

00:14:24 Znovuzrození života však zcela míjí

00:14:27 unaveného Anderse Celsia.

00:14:30 Jeho zesláblé tělo ovládla tuberkulóza,

00:14:33 a tak strhaná Celsiova tvář neodpovídá jeho 42 letům.

00:14:41 Anders Celsius je profesorem astronomie na univerzitě v Uppsale.

00:14:48 Mnoho let se věnoval pozorování polární záře.

00:14:52 Právě on poprvé přišel s vysvětlením,

00:14:56 že tento fascinující přírodní jev souvisí

00:15:00 s magnetickým polem Země.

00:15:05 Roku 1739 stál Celsius u zrodu

00:15:09 Královské švédské akademie věd ve Stockholmu

00:15:12 a byl zvolen jejím členem.

00:15:15 V roce 1736 zřídil v Uppsale novou astronomickou observatoř.

00:15:22 Celsius jako první provedl a publikoval přesné vědecké pokusy,

00:15:26 jejichž cílem bylo vytvořit mezinárodní teplotní stupnici.

00:15:30 Na stupnici teploměru určí se nejprve jedna teplotní hranice,

00:15:35 a to budiž ta, které bylo dosaženo v okamžiku, kdy voda vříti začíná.

00:15:39 Hranice druhá pak při vody zamrzání.

00:15:43 Vzdálenost tuto na 100 dílků rovnostejných rozdělit jest třeba.

00:15:47 Takto bude získána stupnice teplotní,

00:15:50 kteráž bude jednotna pro všechny,

00:15:53 kdož při bádání svém temperatury rozličné měřiti musejí.

00:15:58 Takhle nějak asi vznikla stodílná teplotní stupnice,

00:16:03 kterou používáme dodnes.

00:16:06 A na věčnou paměť toho, kdo ji stanovil,

00:16:09 říkáme každému jejímu dílku stupeň Celsia.

00:16:16 Anders Celsius vytvořil několik významných vědeckých objevů.

00:16:21 Například vymyslel metodu, jak určit jasnosti hvězd.

00:16:25 A sám stanovil jasnosti 300 hvězd.

00:16:29 Používal k tomu barevná skla.

00:17:03 Objev, který ho ovšem učinil nesmrtelným,

00:17:07 dnes všichni známe jako teploměr.

00:17:10 Ano, byl to Celsius, který vytvořil teplotní stupnici,

00:17:13 kterou nazval Centigrade.

00:17:18 Už za Celsiova života se teploměry používaly

00:17:22 v meteorologii, v zahradnictví, občas i v místnostech.

00:17:25 Potíž byla v tom, že každý teploměr byl unikátem.

00:17:29 Neexistovala standardizovaná teplotní stupnice.

00:17:33 Porovnávání teplot tak bylo nesnadné a nepřesné.

00:17:40 Na jakém principu teploměr funguje?

00:17:43 Pojďme si to názorně předvést.

00:17:46 Do kádinky nebo jiné nádobky, kterou snadno uzavřeme,

00:17:49 nalijeme kapalinu.

00:17:51 My jsme si vybrali olej do lamp.

00:17:55 Nádobku s kapalinou důkladně uzavřeme.

00:17:58 Víčkem do nádobky zasuneme tenkou trubičku.

00:18:04 Do ní ještě doplníme kapalinu tak, abychom viděli její hladinu.

00:18:08 Její výšku si na trubičce označíme. A teploměr je hotov.

00:18:13 Princip je následující:

00:18:17 Máme nějakou látku, v našem případě lampový olej,

00:18:20 protože alkohol došel a rtuť je příliš nebezpečná.

00:18:23 Tato látka reaguje na změnu teploty tak, že změní svůj objem.

00:18:27 Zapálíme kahan.

00:18:31 A kapalinu v nádobce zahříváme.

00:18:36 Zahříváním se olej rozpíná.

00:18:40 A hladina stoupá nahoru.

00:18:43 A teď už potřebujeme jen nějakou tu stupnici,

00:18:47 abychom to všechno mohli změřit.

00:18:51 Teplotní stupnice musí být vytvořena

00:18:54 na jedné nebo dvou směrodatných teplotách zvaných fixační body.

00:18:58 Takové body byly často přebírány z praktických oblastí,

00:19:02 jako je teplota lidského těla,

00:19:05 nebo ze známých míst, jako byl například sklep

00:19:07 astronomické observatoře v Paříži

00:19:11 nebo nejvyšší teplota vzduchu na slunci v Londýně.

00:19:14 Dalšími fixačními body byly a jsou bod tání a bod varu vody.

00:19:18 Jenže tehdy nebylo průkazné,

00:19:21 že tyto pevné body jsou opravdu univerzální.

00:19:25 Platí tato stupnice opravdu všude?

00:19:35 Právě Celsius poprvé provedl vědecké experimenty

00:19:38 ke stanovení mezinárodní teplotní stupnice.

00:19:42 V pojednání o Pozorování dvou stálých stupňů na teploměru

00:19:46 podal vědecký důkaz o tom, že bod mrazu je nezávislý

00:19:50 na zeměpisné šířce a na tlaku vzduchu.

00:19:56 Určil závislost varu vody na tlaku vzduchu,

00:19:59 což dokonale odpovídá moderním poznatkům.

00:20:03 Vytvořil také pravidlo na určení bodu varu,

00:20:06 pokud se tlak liší od běžného tlaku vzduchu.

00:20:12 Konečně měření teploty získalo mezinárodní platnost

00:20:16 a lidé mohli svá měření srovnávat mezi sebou podle jednoho metru.

00:20:20 Což je samozřejmě skvělé. Ale je v tom háček.

00:20:25 Tato stupnice je relativní.

00:20:29 Relativní k fyzikálnímu chování vody.

00:20:32 Nula tady není ve skutečnosti nula.

00:20:37 My dobře víme, že teplota může klesnout pod nulu.

00:20:42 Otázka je, jak hluboce pod nulu.

00:20:46 Existuje nějaký konečný bod, nějaká skutečná nula?

00:20:52 A tak začal hon za absolutní teplotní stupnicí,

00:20:56 pátrání po absolutní nule.

00:21:01 Jsme v Laboratoři nízkých teplot

00:21:04 Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze.

00:21:07 Může někde tady být absolutní nula?

00:21:10 -Tohle je kapalný dusík.
-No ten už znám.

00:21:15 Jeho teplota je -196°C.

00:21:20 To je studený dost. Ale absolutní nula to není.

00:21:27 V této nádobě je kapalné helium,

00:21:32 které má teplotu neuvěřitelných -269°C.

00:21:38 Cože? To snad nemůže být možné. Ukaž...

00:21:43 Nevěřící Filip. Ale je tam skutečně helium.

00:21:47 (VYSOKÝM HLASEM) Nic necítím, jé! Minus -269 °C.

00:21:53 To už snad nemůže být nic studenějšího. Brrr!

00:22:16 To je William Thomson, který se později stal lordem Kelvinem.

00:22:20 Matematický fyzik a inženýr na univerzitě v Glasgowě.

00:22:25 K nalezení nejnižší možné teploty

00:22:28 přistoupil ze zcela originálního hlediska.

00:22:31 Roku 1848 navrhl stupnici absolutní teploty,

00:22:34 která byla nezávislá na vlastnostech jakékoli látky.

00:22:38 Byla založena výlučně na základních zákonech termodynamiky.

00:23:13 Když totiž přiblížíme k naší jehlici,

00:23:17 která má nižší teplotu,

00:23:20 těleso s vyšší teplotou, jako je tento plamen,

00:23:23 začne předávat svou tepelnou energii tomuto kovu.

00:23:26 Díky tomu rozpohybuje atomy uvnitř

00:23:30 a jehlice se díky tomu začne roztahovat.

00:23:33 Abychom si ověřili, že se jehlice při zahřívání opravdu roztahuje,

00:23:37 máme tu tento pokus.

00:23:40 Tuto dvojici světelných diod zapojujeme do série.

00:23:44 Budeme ji totiž napájet devítivoltovou baterií.

00:24:03 Drát upevněný do svislé polohy

00:24:06 přiblížíme až téměř na dotek k naší jehlici.

00:24:09 Pod ni umístíme zdroj tepla, třeba lampu s lampovým olejem.

00:24:28 Okamžiky napětí.

00:24:31 Jehlice se zahřívá, a tedy roztahuje.

00:24:33 Měla by se dotknout drátu.

00:24:36 A je to tam!

00:24:39 Jehlice se skutečně roztáhla. Termodynamika platí.

00:24:43 Mé závěry vycházejí z principů termodynamiky.

00:24:47 Absolutní nula, tedy teplota,

00:24:50 při níž se veškerá tepelná energie ztrácí,

00:24:53 kdy ustává veškerý pohyb molekul,

00:24:57 tedy 0 kelvina rovná se
-273,15 °C.

00:25:20 Absolutní nula.

00:25:22 Brrr, to je zima.

00:25:25 Absolutní nuly nemůžeme experimentálně dosáhnout.

00:25:29 Ale je možné se jí přiblížit pomocí zkapalňovače helia.

00:25:35 Materiály s velmi nízkou teplotou se totiž velmi divně chovají.

00:25:40 Ano. A dokážou dělat i velmi podivné věci,

00:25:44 jako je supravodivost a dokonce i levitace.

00:25:51 Kotouček supravodivého magnetu

00:25:54 jsme nemuseli ponořit do drahého kapalného helia.

00:25:57 Stačil kapalný dusík.

00:26:00 Když se supravodivý magnet dokonale ochladil,

00:26:03 přiblížili jsme k němu silný magnet neodymový.

00:26:06 Levitace.

00:26:09 Neodymový magnet se vznáší nad svým supravodivým kolegou.

00:26:12 Celsius zemřel na tuberkulózu ve svých 42 letech.

00:26:16 Zanechal však po sobě nesmrtelný odkaz,

00:26:19 který miliony lidí používají každý den.

00:26:30 Všechny příspěvky ze všech vydání Portu

00:26:33 najdete na našich webových stránkách.

00:26:36 Chatovat můžete o ptácích v Čechách a na Moravě.

00:26:39 Příště předvedeme matematiku v roli topiče,

00:26:42 projedeme se autobusem budoucnosti

00:26:46 a nakonec zamíříme na národní finále soutěže FameLab.

00:26:49 Na shledanou!

00:27:05 Skryté titulky Blažena Stráníková Česká televize 2011