Ogrodniczka i kapelutek¶

Hania Powierża

Ogrodniczka i kapelutek igły Hani Powierża.

█

🌧️⛈️🌧️🌧️¶

Zuzia Jarlaczyńska

Ten artykuł jest okrojoną wersją eseju na konkurs Fizyczne Ścieżki.

Pioruny, czyli inaczej wyładowania atmosferyczne, fascynują ludzi od wieków. Budziły trwogę w ludziach pierwotnych, którzy już wtedy zdawali sobie sprawę z ich niszczycielskiej siły. Nie pozostały obojętne również starożytnym grekom, którzy ich powstawanie tłumaczyli gniewem bogów. Piorun stał się symbolem takiej siły, że tylko sam Zeus — król Olimpu — godzien był nim władać. Motyw gromowładnego boga pojawia się zarówno w mitologii greckiej, jak i nordyckiej (Thor), słowiańskiej (Perun) oraz indyjskiej (Indra). Wielką moc przypisywali mu też Fenicjanie, Inkowie i Babilończycy. Symbolika pioruna znajduje często zastosowanie w sztuce. Według Wergiliusza to właśnie trzykrotnie uderzenie pioruna wskazało Eneaszowi miejsce założenia Rzymu. Grzmot towarzyszył również wyjściu Izraelitów z Egiptu. Setki lat później piorun nadal był w kulturze postrzegany jako sposób wymierzenia kary przez stwórcę, wyjątkowo zresztą efektowny. Symbolikę tę wykorzystali również nasi narodowi poeci, Adam Mickiewicz oraz Juliusz Słowacki. W „Dziadach” cz. III piorun trafia Doktora przedstawionego jako zdrajcę narodowego, natomiast w innym utworze — „Balladynie” — tytułowa bohaterka ginie porażona gromem za swoje okrucieństwo. Tak liczne występowanie motywu piorunów sugeruje wyjątkową fascynację człowieka tym zjawiskiem.

Z naukowego punktu widzenia, piorun zaskakująco długo pozostawał owiany tajemnicą. Dopiero w epoce oświecenia B. Franklin przeprowadził doświadczenie, w którym przy użyciu latawca i butelki lejdejskiej udowodnił, że piorun to bardzo silne wyładowanie elektryczne. Chociaż od ponad 250 lat znamy naturę wyładowań atmosferycznych, to nadal panuje o nich wiele błędnych przekonań, nie przestających budzić trwogi. Na temat mechanizmu powstawania piorunów wysunięto kilka naukowych hipotez, jednak niewielu fizyków podjęło się próby ostatecznego rozwikłania tej zagadki. Jednym z nich był Richard Feynman — wybitny amerykański fizyk, który poza elektrodynamiką kwantową i bronią jądrową specjalizował się również w grze na bongosach. W swoich wykładach wyjaśnił wiele skomplikowanych zagadnień, w tym elektryczność w atmosferze (https://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_09.html).

Odwołując się do statystyk, do największej liczby wyładowań atmosferycznych dochodzi w Demokratycznej Republice Konga w Afryce — jest to około 200 piorunów rocznie. Duża ich liczba odnotowywana jest też w całej Ameryce Południowej, Środkowej i południowo-wschodniej Ameryce Północnej. Piorun najczęściej uderza w samotne, wysokie obiekty, takie jak drapacze chmur i drzewa — doskonałym przykładem jest tutaj iglica Empire State Building, uderzana przez pioruny średnio 100 razy w roku. Obala to mit, że piorun nigdy nie uderza dwa razy w to samo miejsce. Podaje też w wątpliwość pomysł schowania się pod drzewem. Wbrew powszechnemu przekonaniu, telefon komórkowy nie zwiększa ryzyka porażenia. Samo urządzenie nie stanowi zagrożenia, ale osoby rozmawiające przez telefon najczęściej oddalają się od grupy i wychodzą na zewnątrz, tym samym zwiększając niebezpieczeństwo.

Burze z pewnością nie budziłyby takiego strachu, gdyby nie troska o własne życie. W Stanach Zjednoczonych rocznie od porażenia piorunem ginie średnio 50-55 osób, w Polsce jest to natomiast 3 — 5 osób. Według profesjonalnej stacji meteo Vaisala jest to od 6 do 24tys. osób w skali roku na całym świecie. Szacunek ten jest tak niedokładny z powodu braku badań i obserwacji w niektórych krajach.

Dla porównania, według WHO na drogach w wypadkach komunikacyjnych ginie średnio 3700 osób... dziennie. Natomiast według danych GUS-u miażdżyca zabija rocznie 30tys. Polaków, zawał serca 15 tys. a lider — choroba niedokrwienna serca — prawie 40 tys.

Czy więc jest czego się bać? Chociaż przypadki śmierci na skutek porażenia piorunem są niewątpliwie spektakularne i medialne, to jednak zdarzają się relatywnie rzadko. Burza i pioruny mogą stanowić zagrożenie, jednak panika i paraliżujący strach w obliczu gromów na niebie nie są niczym uzasadnione, stanowią jedynie niechlubne dziedzictwo po naszych mniej świadomych i wyedukowanych przodkach. Bądź co bądź, mamy większą szansę na śmierć w wypadku komunikacyjnym w czasie drogi do pracy czy szkoły, a ta podróż zwykle nie spędza nam snu z powiek.

█

Laboratoria Inżynierii Biomedycznej — lekcja pokazowa¶

Mikołaj Powierża, Sara Szczepankowska

Ludzie myli zęby od tysięcy lat. Starożytni Egipcjanie dbali o higienę jamy ustnej używając papirusowych szczotek zanurzanych w moczu. W moim artykule zamierzam przybliżyć Państwu współczesny proces produkcji pasty do zębów zaprezentowany przez studentów Inżynierii Biomedycznej. Jak sami się Państwo przekonają, różnica między tymi środkami czystości jest niewielka.

Proces rozpoczyna się od przygotowania roztworu tęczy i stężonego kwasu siarkowego (VI).

Roztwór jest podgrzewany, aż obie warstwy się połączą. W celu przyspieszenia tego etapu stosuje się tzw. trzepanie.

Produktem tego etapu jest zdrowy, słomkowożółty mocz. Jak wspominałem, higiena nie zmieniła się za wiele od Starożytności. (W tle najnowszy projekt Instytutu Chemii: keczup i musztarda w jednym dozowniku.)

Następnie mocz ochładza się, dodaje wody i energicznie miesza. W efekcie powstaje prekursor pasty do zębów o podobnej do niej konsystencji.

Mogą mi Państwo nie wierzyć, że mieszanie przegotowanego moczu skutkuje w powstaniu widocznej substancji, ale czy rzeczywiście ktoś z Państwa kiedyś tego próbował?

Następnym etapem jest sączenie pod obniżonym ciśnieniem. Powstaje biały proszek, który następnie rozpuszcza się w wodzie nad czaszą grzewczą. Przezroczysty roztwór pozostawia się do krystalizacji.

Osuszone kryształy trze się na proszek. Nabija się nim małe szklane rurki, które następnie wkłada się do bardzo drogiego urządzenia. Chemicy lubią w nie zaglądać, bo wtedy wyglądają jakby robili coś ważnego.

Na koniec chciałbym zaprezentować inne zaawansowane techniki i przyrządy chemiczne stosowane w naszej pracowni.

█

Dziękuję Zuzi, Hani i Sarze za materiał do tego numeru.