Světlo uvnitř těla? Tohle je nová technologie nejen ultrazvuku, má to ale háček

15. 4. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 16 Zobrazení keramika, světlo, technologie, ultrazvuk

S těmito materiály budou lékaři schopni zobrazovat světelné záření v mozku, střevech, míše, svalech, prakticky kdekoli a hlavně bez nutnosti fyzického implantátu.

Světlo, které považujeme za zcela obyčejné, protože je ho všude dostatek, má překvapivé využití. Už nyní ho využíváme v aplikacích jak v biologii, tak v medicíně. Vědci používají světlo ke stimulaci růstu buněk, manipulaci s nervovými signály a dokonce i k léčbě některých druhů rakoviny. Jeho nevýhodou ale je, že neprochází snadno tkání. Většina současných metod, jak přivést světlo hluboko do těla, je invazivní a vyžaduje buď odstranění tkáně, nebo zavedení optického vlákna.

Vědci ze Stanfordské univerzity nyní vytvořili neinvazivní způsob. Přišli s metodou, která využívá běžné stavební materiály v nanoměřítku, které jsou distribuované krevním řečištěm a pomocí ultrazvukových vln jsou přeměně na přesné světelné body. Tato technika poskytuje potenciální plán pro snadnější a méně invazivní léčbu založenou na světle.

Stavební keramický materiál

Materiály, se kterými vědci prováděli své experimenty a které produkují světlo, jsou velké keramické částice, které se spíše používají ve stavebních materiálech než v těle. Tyto materiály vydávají světlo v reakci na mechanické namáhání, V tomto případě poslouží ultrazvukové vlny.

Vědci z tohoto keramického materiálu vytvořili nanočástice a použili biokompatibilní povlak, který umožňuje suspendování částic v roztoku. Tento roztok pak pomocí injekcí aplikovali myším. Krevní cévy roznesly nanomateriály do všech částí těla.

Látku lze použít všude, kde je živá měkká tkáň a cévy, které dodávají živiny, kyslík a krevní buňky. To vše lze využít k dodávání světla.

Nanočástice zůstávají tmavé, dokud nejsou zasažené ultrazvukovými vlnami. Vědci ukázali, že můžou vytvářet světlo na více místech najednou a také využívat ultrazvuk ke skenování, když vytvářejí světlo pohybem ohniska ultrazvuku.

Světlo a pohyb u myší

Aby vědci ukázali, že látka působí hlouběji v těle, protože světlo není vždycky zvenčí viditelné, vytvořili pro myši malý klobouk s ultrazvukem. Ten použili k vytvoření světla, které působilo v různých částech myšího mozku. Světlo, které stimulovalo různé neurony, způsobovalo, že se myš otáčela doleva, nebo doprava v závislosti na aktivované části mozku!

Demonstrace ukázala, že světlo produkované ultrazvukem může účinně manipulovat s buněčnou aktivitou v mozku, ale existují i další potenciální využití. „Jedná se o obecnou metodu, která umožňuje jakoukoli aplikaci vyžadující světlo v hlubokých tkáních.“

Světlá budoucnost

Materiály použité v této práci vytvářejí modré světlo s vlnovou délkou 490 nanometrů. Tuto vlnovou délku lze, jak vědci prokázali, použít k excitaci neuronů a ve fotodynamické terapii rakoviny. Stejné metody by však mohly být použity k výrobě dalších užitečných vlnových délek z různých nanomateriálů. Vědci nyní experimentují s materiálem, který vyzařuje ultrafialové světlo, jež může ničit bakterie a viry.

Než ale bude možné některý z těchto systémů použít u lidí, musí se vědci ujistit, že jsou nanomateriály bezpečné. I když se zdá, že u myší nevykazují žádné nežádoucí účinky, problém ale je, že se dostatečně rychle nerozkládají a mají tendenci hromadit se na místech, jako jsou játra. Nyní, když vědci prokázali, že ultrazvuk lze použít k produkci světla, vědci doufají, že tento nevstřebatelný keramický materiál nahradí biologickým materiálem, který se v těle bezpečně rozloží.

Zdroj: Stanfordská univerzita; Guosong Hong, odborný asistent materiálových věd a inženýrství na Fakultě inženýrství a hlavní autor článku; https://www.eurekalert.org/news-releases/1123696; DOI10.1038/s41563-026-02556-z

$galaxy, black hole, universe, fractal, stars, milkyway, cosmos, black hole, black hole, black hole, black hole, black hole, milkyway, milkyway$

Fermilab přepisuje fyziku magnetické anomálie v „prázdném“ prostoru

14. 4. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 23 Zobrazení anomálie, černá díra, Fermilab, kvantová fyzika, magnetická anomálie, magnetické pole, mion, virtuální částice

Fyzika Nové TOP 10 Vědecké objevy Vesmír Výzkum

galaxy, black hole, universe, fractal, stars, milkyway, cosmos, black hole, black hole, black hole, black hole, black hole, milkyway, milkyway

Tento dlouho očekávaný výsledek s ohromujícím dosažením přesnosti zůstane po mnoho dalších let nejpřesnějším měřením magnetické anomálie mionu na světě.

Vědci vědí, že ani ve vakuu není prostor nikdy prázdný. Místo toho je naplněný neviditelným mořem virtuálních částic, které se v souladu se zákony kvantové fyziky objevují a mizí na neuvěřitelně krátké časové okamžiky.

Miony jsou částice se silným magnetickým polem, které se nacházejí v „prázdném“ prostoru. Jde o těžšího bratrance elektronu. Miony jsou podobné elektronům, ale jsou asi 200krát hmotnější. A stejně jako elektrony mají miony kvantově mechanickou vlastnost zvanou spin, kterou lze interpretovat jako malý vnitřní magnet. V přítomnosti vnějšího magnetického pole se vnitřní magnet bude kolísat podobně jako osa u káči (dětské hračky). Experiment na kterém vědci pracovali dlouhých 20 let tak doslova přepisuje fyziku.

Virtuální častice

Vědci můžou testovat přítomnost a povahu těchto virtuálních částic pomocí paprsků částic putujících v magnetickém poli. Experiment, který probíhal pomocí mionu g-2 zkoumali precesi mionů vystavených magnetickému poli. Hlavním cílem bylo ověřit předpovědi Standardního modelu týkající se této hodnoty experimentálním měřením rychlosti precese s přesností 0,14 ppm. Pokud existuje nesrovnalost, mohlo by to znamenat, že Standardní model je neúplný a vyžaduje revizi.

Třetí a poslední výsledek, založený na datech z posledních tří let, je v dokonalé shodě s předchozími výsledky experimentu, což dále upevňuje experimentální světový průměr. Tato dlouho očekávaná hodnota bude po mnoho dalších let nejpřesnějším měřením magnetické anomálie mionů na světě.

Navzdory nedávným výzvám, které se týkaly teoretických předpovědí, které snižovaly důkazy o nové fyzice z mionu g-2, tento výsledek poskytuje přísný standard pro navrhovaná rozšíření Standardního modelu částicové fyziky.

Miony rotují v magnetickém poli a další subatomární částice ovlivňují jejich pohyb. Čím silnější je magnetické pole, tím rychleji se mion kymácí. Pozorováním rotace mohou vědci měřit, jak rychle se miony kymácejí. Když však vědci provedli experiment, zjistili, že miony můžou být o něco magnetičtější, než předpovídala teorie.

Anomálii je potřeba vysvětlit

Anomálie je malá, pouhých 2,5 dílů z 1 miliardy. To ale může stačit k tomu, aby bylo nutné vysvětlit, co způsobuje rychlejší kymácení, v podobě zcela nových elementárních částic. Pokud by se to stalo, zpochybnilo by to Standardní model částicové fyziky, soubor pravidel pro fungování vesmíru. Dokonce je to možná nová fyzika, která má důsledky pro budoucí experimenty a pro možné souvislosti s temnou hmotou.

Pokud experiment neodpovídá teorii, mohlo by to naznačovat novou fyziku. Fyzici se konkrétně zamýšleli nad tím, zda by tento rozpor mohl být způsobený dosud neobjevenými částicemi, které přitahují precesi mionu.

Na rozdíl od jiných experimentů v oblasti fyziky potřeboval projekt Muon g-2 více než jen fyziky zabývající se částicovou fyzikou, ale potřebovala kolaboraci, která se skládala také z fyziků pracujících na urychlovačích, atomových fyziků a jaderných fyziků. Bylo velmi cenné sledovat, že když se sešli všichni tito různí odborníci, dokázali společně vyřešit věci, které by jedna skupina pravděpodobně sama nezvládla.

Objev mionu

Ve 30. letech 20. století si vědci mysleli, že hmotu zcela pochopili. Bylo jasné, že hmota se skládá z atomů, atomy z protonů, neutronů a elektronů a tím to skončilo.

Pak ale objevili mion, překvapivě těžkého bratrance elektronu, který neměl žádný zjevný účel kromě toho, aby mátl vědce. Mion byl tak nečekaný, že nositel Nobelovy ceny Isidor Isaac Rabi v souvislosti s jeho objevem doslova vtipkoval: „Kdo si to objednal?“

O sedmdesát pět let později se velká část záhady obklopující mion rozplynula. Vědci určili jeho hmotnost s přesností na osm desetinných míst, znají jeho poločas rozpadu na pikosekundu a dokonce našli způsoby, jak ho manipulovat pro využití ve vědě a průmyslu. Přesto mnoho vědců věří, že mion je víc, než se na první pohled zdá.

Nakonec se z 16 částic ve Standardním modelu mion stává středem výzkumu stále více fyziků, kteří se snaží porozumět jeho jedinečným vlastnostem a zároveň ho využít jako sondu pro zbytek subatomárního světa.

Zdroj: Fermilab; https://news.fnal.gov/2025/06/muon-g-2-most-precise-measurement-of-muon-magnetic-anomaly/

Nová záhada planety Země. Stavební kameny nepocházejí z vnější části sluneční soustavy, ale přímo odtud

2. 4. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 76 Zobrazení asteroidy, atomy, chemické složení, ETH Curych, izotopy, materiál, meteority, Sluneční soustava, stavební bloky, Země

Astrofyzika Astronomie Nové TOP 10 Vědecké objevy

Výpočty to ukazují jasně. Stavební materiál Země pochází z jediného materiálového rezervoáru. Vědci byli ohromeni, když zjistili, že Země je složená výhradně z materiálů z vnitřní Sluneční soustavy.

Naše planeta má zcela odlišné složení od jakékoli kombinace existujících meteoritů. Materiál z vnější sluneční soustavy naopak pravděpodobně tvoří méně než dvě procenta hmotnosti Země, nebo dokonce vůbec nic.

Chemické složení meteoritů a asteroidů funguje stejně jako otisk prstu. Poskytuje informace o původu stavebních materiálů, které vytvořily Zemi. Na základě nové analýzy stávajících dat vědci ukazují, že tento materiál musí pocházet výhradně z vnitřní sluneční soustavy. Materiál, ze kterého byla Země vytvořená je totiž podobný materiálu, který se nachází na Marsu a asteroidu Vesta.

Vědci z Curychu, kteří provedli novou analýzu, naznačuje, že materiál, ze kterého je naše planeta, pochází výhradně z vnitřní sluneční soustavy. Původní teorie je tímto opět v háji a vědci můžou začít s vysvětlováním od píky. Nu což, celou dobu šlo přece jen o teorii a důkazy jsou důkazy…

Země je tedy součástí trendové linie táhnoucí se od Slunce. Tento blízký vztah také umožňuje předpovědi o složení Venuše a Merkuru, z nichž zatím nemáme žádné známé vzorky.

Zrodila se za Jupiterem?

Planetární vědci dlouho debatují o původu materiálu, který formoval naši Zemi. Navzdory její poloze ve vnitřní sluneční soustavě považují za pravděpodobné, že 6–40 procent tohoto materiálu muselo pocházet z vnější sluneční soustavy, tj. z oblasti za Jupiterem.

Dlouhou dobu byl materiál z vnější sluneční soustavy považovaný za nezbytný pro přenos těkavých složek, jako je voda. Proto muselo během formování Země docházet také k výměně materiálu mezi vnější a vnitřní sluneční soustavou. Je to ale skutečně pravda?

Sourozenecké atomy

Vědci Paolo Sossi a Dan Bower z ETH Curich porovnali existující data o izotopových poměrech široké škály meteoritů, včetně těch, které pocházejí z Marsu a asteroidu Vesta, s údaji ze Země. Izotopy jsou sourozenecké atomy stejného prvku (stejný počet protonů), které mají různou hmotnost (různý počet neutronů).

Vědci analyzovali tato data novým způsobem a dospěli k překvapivému závěru: materiál, ze kterého je Země složená, pochází výhradně z vnitřní oblasti Sluneční soustavy.

Vědci z ETH pro svou studii použili existující data o deseti různých izotopových systémech z meteoritů a analyzovali je pomocí specializované statistické metody. Předchozí studie se většinou zabývaly pouze dvěma izotopovými systémy. Prováděli statistické výpočty, které se v geochemii používají jen zřídka, přestože jsou mocným nástrojem.

Izotopový podpis odhaluje původ

K určení původu nebeských těles používají vědci izotopy. To jim ukáže ze které části sluneční soustavy pocházejí. Historicky však k určení jejich původu bylo možné použít pouze různé izotopy prvku kyslíku.

Až na začátku roku 2010 americký vědec objevil, že k tomuto účelu lze použít i jiné izotopy, jako je chrom a titan. To umožnilo vědcům rozdělit meteority do dvou kategorií: neuhlíkaté, které vznikají výhradně ve vnitřní sluneční soustavě a uhlíkaté, které obsahují více vody a uhlíku a pocházejí z vnější sluneční soustavy.

Nová analýza odhaluje, že Země je složena výhradně z neuhlíkatého materiálu. Nebyly nalezené žádné důkazy o dříve předpokládané výměně mezi vnějšími a vnitřními rezervoáry sluneční soustavy. Země tedy rostla v relativně statické soustavě a postupně do sebe začleňovala i menší sousední planety. To také naznačuje, že většina těkavých prvků, jako je voda, musela být přítomna ve vnitřní Sluneční soustavě.

Odlišné zásobníky hmoty

Ale proč v naší sluneční soustavě existují dva odlišné zásobníky hmoty? Vědci předpokládají, že se naše sluneční soustava během svého formování rozdělila na dva zásobníky kvůli rychlému růstu a velikosti Jupiteru. Gravitace plynného obra protrhla mezeru v protoplanetárním disku obíhajícím kolem mladého Slunce. Tyto disky mají prstencový tvar a skládají se z plynu a prachu; jsou rodištěm planet. Jupiter zabránil materiálu z vnější sluneční soustavy vstoupit do vnitřní oblasti. Rozsah, do jaké byla tato bariéra propustná, však dosud nebyl jasný.

Vědci také předpokládají, že Venuše a Merkur leží na stejné linii. To však nelze analyticky ověřit, protože vědci v současné době nemají k dispozici žádné vzorky hornin z Merkuru a Venuše, což jsou dvě nejvnitřnější planety Sluneční soustavy.

Zdroj: ETH Curych, Švýcarsko; https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2026/03/the-earth-formed-from-local-building-blocks.htm;Sossi PA, Bower DJ. Homogenní akrece Země ve vnitřní sluneční soustavě, Nature Astronomy, 27. března 2026, DOI: 10.1038/s41550-026-02824-7

Působivý objev velké ohnivé koule, která dopadla do oceánu v období Mladší doby ledové

30. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 55 Zobrazení Grónsko, Mladší doba ledová, Mladší dryas, ohnivá koule, Země

Evoluce Geologie Nové Oceán Vědecké objevy

Vědci našli na dně oceánu důkazy pro teorii dopadu komety z Mladšího dryasu, jinak známé také jako Mladší doba ledová.

Období Mladšího dryasu se datuje mezi lety cca 12 900–11 700 let před současností. Šlo o náhlý návrat ledových podmínek na konci poslední doby ledové, který způsobil prudké ochlazení (o 4–10 °C v Grónsku) a návrat tundry do Evropy. Toto suché a chladné období trvalo přibližně 1 200 let a jeho následkem bylo přerušeno předchozí oteplování.

Ohnivé koule, které dopadají na Zemi, obvykle nejsou celé komety, ale spíše úlomky trosek. Aby vědci identifikovali možné impaktní události, hledají důkazy o „impaktních zástupcích“, jako je kometární prach obohacený o platinu a další vzácné prvky, nebo mikrosférule, malé kuličky ve tvaru koulí z roztaveného sedimentu vytvořené v oblaku výbuchu vzduchu. Tito impaktní návštěvníci se můžou objevit, když Země prochází stopou fragmentované komety. Tyto fragmenty často explodují při vstupu do zemské atmosféry a rozptýlí impaktní trosky po celém světě.

Christopher Moore, profesor z Ústavu pro archeologii a antropologii, analyzoval sedimenty z oceánského dna v Baffinově zálivu v Grónsku. Toto bádání poprvé přineslo důkazy získané přímo ze dna oceánu. Ukazuje se, že dopad komety mohl před cca 13 000 lety opravdu vyvolat náhlé ochlazení atmosféry během období známého jako mladší dryas.

Toto je poprvé, co vědci našli důkazy na dně oceánu. Na souši se tyto důkazy hromadí od roku 2007.

Meteority dopadající na zem v neporušeném stavu jsou velmi vzácné. Pokud k nim dojde, obvykle spadnou do vody, protože 70 % zemského povrchu je pokrytí oceány. Statistická pravděpodobnost nebezpečí střetu je pro lidi obecně nízká.

Hledání platinových nanočástic v Grónsku

V prvním pokusu vědci použili průlomovou novou techniku k identifikaci přítomnosti platinových nanočástic, klíčového markeru kometárního prachu, který tyto částice umisťuje do spodní hranice mladšího dryasu.

Vědci pro detekci a identifikaci nanočástic uložených na dnech a laserové ablace využili novou revoluční techniku, aby identifikovali kovové úlomky odpovídající prachu z komet. Včetně mikrosfér bohatých na železo a oxid křemičitý, které vznikají při vzduchu komet a následných dopadech trosek, které se široce rozptylují na zemském povrchu.

Vědci také nalezli zkroucené a složené kovové prachové částice vyrobené ze železa a niklu s ochuzeným obsahem kyslíku, které pravděpodobně vznikají z prachu komet.

Důkaz o hypotéze mladšího Dryasu

Vědci objevili v jádrech suchozemských ložisek důkazy o velké kosmické události na čtyřech kontinentech světa, ke které došlo zhruba před 13 000 lety. Tato událost mohla potenciálně způsobit vyhynutí desítek velkých živočišných druhů, narušit lidské populace a spustit náhlé ochlazení klimatu, které někteří nazývají „mini-doba ledová“. Moorův objev představuje první potvrzující důkaz o mladším dryasu, který vědci získali ze dna oceánu. Dále také vědci v oceánech objevili platinu, prvek, který je v zemské kůře vzácný, ale v asteroidech a kometách je naopak jeho výskyt běžný. Identifikovali také vysokoteplotní tavené sklo, o kterém je známo, že vzniká při impaktních událostech.

Tato destabilizace ledovcového příkrovu spustila uvolnění obrovských sladkovodních jezer, která se vlévala do oceánu a zastavila cirkulaci oceánských tepelných proudů, čímž spustila ochlazování v období mladšího dryasu. Předchozí výzkum mnoha členů tohoto týmu také nalezl důkazy o masivním lesním požáru, který spálil až 10% zemské biomasy.

Zdroj: Univerzita Jižní Karolíny; autor studie Christopher Moore, výzkumný profesor z Ústavu pro archeologii a antropologii a ředitel jihovýchodního paleoamerického průzkumu na Univerzitě v Jižní Karolíně; https://www.sc.edu/uofsc/posts/2025/08/08-younger-dryas-comet.php

Mozek po mrtvici? Vědci objevili mechanismus přeprogramování, který pomáhá zotavení

30. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 52 Zobrazení adaptace, ENIGMA, Keckova lékařská fakulta USC, medicína, mozková mrtvice, přizpůsobení, reorganizace, ztráta motorické funkce

Medicína Nové Vědecké objevy

Vědci zjistili, že větší mozkové mrtvice sice urychlují stárnutí v poškozené hemisféře, ale paradoxně způsobují, že opačná strana mozku vypadá mladší. Tento vzorec naznačuje, že mozek se může reorganizovat. V podstatě dokáže omlazovat nepoškozené sítě, aby tak kompenzoval jinou ztracenou funkci.

Překvapivý objev se podařil skupině vědců, kteří spolupracují na mezinárodním projektu ENIGMA. Studie s názvem „Predikce regionálního věku mozku na základě magnetické rezonance pomocí hlubokého učení odhalilo neuroplasticitu v kontrastu s těžkým motorickým postižením u chronické cévní mozkové příhody. Vědci díky nové studii zjistili, že mozky lidí, kteří po mrtvici mají těžké fyzické postižení, se můžou nečekaně reorganizovat a v nepoškozených oblastech vykazovat známky „mladší“ mozkové struktury, jakmile se adaptují na zranění.

Vědecké úsilí je součástí pracovní skupiny (ENIGMA) Enhancing NeuroImaging Genetics through Meta-Analysis, která analyzovala skeny mozku více než 500 pacientů, kteří přežili mrtvici, na 34 výzkumných pracovištích v osmi zemích.

mrtvice a stárnutí mozku — Popis fotografie: Když mrtvice poškodí mozkovou tkáň (červená) podél důležité pohybové dráhy (žlutá), může poraněná strana mozku vykazovat rychlejší stárnutí (červená), zatímco části opačné strany se mohou jevit relativně „mladší“ (modrá), protože se mozek snaží tuto poruchu kompenzovat. Tento vzorec je spojený s vážnějšími pohybovými problémy a kratší dobou zotavení.

Vědci ke své analýze použil pokročilou formu umělé inteligence známou jako grafová konvoluční síť k predikci biologického věku 18 oblastí mozku z dat z magnetické rezonance. Rozdíl mezi předpokládaným věkem mozku osoby a jejím skutečným chronologickým věkem, známý jako věkový rozdíl předpokládaný mozkem (brain-PAD), sloužil jako citlivý marker nervového zdraví.

Když vědci propojili tato měření se skóre motorické výkonnosti, zjistili pozoruhodný vzorec: osoby po mrtvici s těžkými pohybovými deficity, a to i po více než 6 měsících rehabilitace, vykazovaly v oblastech naproti lézi nižší než očekávaný věk mozku, zejména ve frontoparietální síti, klíčovém systému zapojeném do motorického plánování, pozornosti a koordinace.

Tato zjištění naznačují, že když poškození mozkovou mrtvicí vede k větší ztrátě pohybu, nepoškozené oblasti na opačné straně mozku se mohou adaptovat, aby pomohly tuto ztrátu kompenzovat. Toto vědci pozorovali v kontralezionální frontoparietální síti, která vykazovala „mladistvější“ vzorec a je známo, že podporuje motorické plánování, pozornost a koordinaci.

Spíše než aby tento vzorec naznačoval úplné obnovení pohybu, může odrážet snahu mozku o adaptaci, když poškozený motorický systém již nemůže normálně fungovat. To představuje nový způsob, jak se dívat na neuroplasticitu, kterou tradiční zobrazování nedokázalo zachytit.

Zdroj: Hosung Kim, PhD, docent výzkumné neurologie na Keck School of Medicine v USC – spoluautor studie; Univerzita Jižní Karolíny; pracovní skupina ENIGMA pro zotavení po cévní mozkové příhodě naleznete na https://enigma.ini.usc.edu; vědecká studie DOI10.1016/j.landig.2025.100942; https://www.eurekalert.org/news-releases/1121459

Pro život nezbytná, ale nepředvídatelná. Vědci objevili kritický bod ve vodě

30. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 63 Zobrazení Jižní Korea, kritická bod, Stockholmská univerzita, velká nestabilita, vesmír, voda, Země

Fyzika Nové TOP 10 Vědecké objevy

Voda, která je nezbytnou součástí pro život na Zemi, se ve srovnání s jinými látkami umí chovat velmi podivně.

Ve světě vědy existuje mnoho teorií, které ale bez důkazů nemají žádnou váhu. Proto je svět experimentální fyziky tolik důležitý. Dokázat, že se látky v určitém bodě chovají jinak je důležitým krokem nejen pro budoucí osídlování vesmíru. Představte si jiné vědce, kteří pátrají po vodě na jiných planetách. Co když tam je, ale právě prošla kritickým bodem?

Jak vědci ze Stockholmské univerzity z Jižní Koreji zjistili, chování vody je za určitých podmínek zcela opačné než u jiných kapalin, které známe. Hustota, měrná tepelná kapacita, viskozita a stlačitelnost vody reagují na změny tlaku a teploty podivným způsobem.

Veškerá hmota, kterou kdy vědci testovali, se při ochlazování smršťuje, což vede ke zvýšení její hustoty. Dalo by se tedy očekávat, že voda bude mít v bodě mrazu vysokou hustotu. Když se ale podíváte na sklenici, ve které je zmrzlá voda, vše je vzhůru nohama. Jak všichni víme, když voda zmrzne led plave na hladině. Voda je překvapivě v kapalném stavu nejhustší při 4 °Celsia. Teprve za těchto podmínek zůstává na dně, ať už je ve sklenici nebo volně v oceánu.

Pokud vodu začneme ochlazovat pod 4 stupně C, teprve pak se začne znovu rozpínat. Pokud čistou vodu, kde je rychlost krystalizace nízká, dále ochlazujete pod 0 stupňů, dále se rozpíná. A co je ještě zajímavější, rozpínání se s nižší teplotou dokonce zrychluje.

Podivné chování vody a kritický bod

S ochlazováním vody se mnoho dalších jejich vlastností, jako je stlačitelnost a tepelná kapacita, stává stále podivnějšími. Vědci pomocí rentgenových laserů byli schopni určit existenci kritického bodu v podchlazené vodě při teplotě okolo -63 °C a tlaku 1000 atmosfér.

Zvláštní bylo, že kritický bod byli vědci schopni prokázat nepředstavitelně rychle. Stačilo provést rentgenové vyšetření předtím, než se voda přeměnila na led. V tu chvíli mohli pozorovat, jak přechod kapalina-kapalina mizí a vzniká nový kritický stav. Po celá desetiletí vědci spekulovali o existenci různých teorií, které měly tyto pozoruhodné vlastnosti vysvětlit. Jednou z nich byla existence kritického bodu. Nyní vědci zjistili, že takový bod opravdu existuje.

Voda je jedinečná, protože může existovat ve dvou kapalných makroskopických fázích, které mají různé způsoby vazby molekul vody při nízké teplotě a vysokém tlaku. Když teplota stoupá a tlak klesá, vzniká stav, kdy rozdíl mezi dvěma kapalnými fázemi mizí a je přítomna pouze jedna fáze. Je to bod velké nestability, který způsobuje fluktuace ve velké teplotní a tlakové oblasti až do okolních podmínek. Voda kolísá mezi dvěma kapalnými skupenstvími a jejich směsmi, jako by se nemohla rozhodnout. Právě tyto fluktuace dávají vodě její neobvyklé vlastnosti. Stav za kritickým bodem se nazývá superkritický a v tomto stavu se nachází okolní voda.

Kritickému bodu nelze uniknout

Dalším pozoruhodným zjištěním je, že jakmile voda vstoupí do kritického bodu, dynamika systému se zpomaluje. Vypadá to, že kritickému bodu nelze uniknou. Pokud do něj jednou vstoupíte, ocitnete se v bodě, který lze téměř srovnat se způsobem jako vstup do černé díry .

Je úžasné, jak se tak rozsáhle studovaný stav vody jako je amorfní led, stal vstupní bránou do kritické oblasti.

Je fascinující, že voda je za normálních podmínek jedinou kapalinou, bez níž by neexistoval život a zároveň je kapalinou, která má svůj kritický bod. Je to čistá náhoda, nebo existují nějaké zásadní vlastnosti, které bychom mohli v budoucnu díky vody získat?

Vědci studující fyziku vody se nyní můžou shodnout na modelu, že voda má kritický bod v podchlazeném režimu. Další fází bude najít důsledky těchto zjištění pro význam vody ve fyzikálních, chemických, biologických, geologických a klimatických procesech.

Zdroj: autor vědecké studie Anders Nilsson; Stockholmská univerzita v Jižní Koreji; https://www.su.se/english/divisions/department-of-physics/news/articles/2026-03-27-experimental-discovery-of-a-new-critical-point-in-water; vědecká studie DOI 10.1126/science.aec0018

Vědci z Kalifornie vypěstovali imunitní buňky určené k boji proti rakovině přímo v těle

26. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 56 Zobrazení bílé krvinky, buňky, Derfogail Delcassianová, imunitní systém, Kalifornie, medicína, rakovina, T buňky, UC Berkeley

Medicína Nové Vědecké objevy

imunologie, věda, žíly, lymfocyty, leukocyty, tělo, monocyty, lymfatický systém, lymfatické žíly — Popis: Obrázek ukazuje systém imunologie v těle, lymfatický systém.

Lymfatické uzliny jsou považované za řídící centra našeho imunitního systému. Když tělo bojuje s infekcí, často otékají a ztuhnou.

Vědci se stále častěji snaží nalézt co nejšetrnější metody, jak bojovat s infekcemi. Obzvláště s takovými, které nakonec vedou k rakovině. I když stále není jasné, proč některé vznikají nádory či typy rakoviny vznikají, svět medicíny se proto zaměřuje především na ty oblasti, kdy tělo již bojuje s nádory.

Tým vědců z Kalifornské univerzity v Berkeley nyní zjistil, že tato mechanická změna může pomáhat imunitnímu systému v boji proti nemocem. Své objevy chtějí vést k vytvoření nové metody, která by „pěstovala“ imunitní buňky, které by maximalizovaly schopnost ničit rakovinné buňky a zároveň tak omezili vedlejší účinky.

Vědci zkoumali, jak imunitní buňky reagují na různá mechanická prostředí. T-buňky, neboli lymfocyty, proto vystavili hydrogelům s různou tuhostí. Ty měly napodobit povrch přirozené lymfatické uzliny. Při testování schopností imunitních buněk bojovat proti rakovině vědci zjistili, že buňky aktivované na tuhých materiálech byly účinnější při ničení cílových rakovinných buněk, zatímco buňky aktivované na měkčích materiálech byly přesnější zabijáci.

Zjištění naznačují, že ztuhnutí lymfatických uzlin je způsob, jak aktivovat imunitní buňky, aby agresivně reagovaly na závažné infekce nebo hrozby. Rovněž jsme prokázali, že přístup založený na ‚mírné aktivaci‘ nám může pomoci vytvořit T-buňky, které zasáhnou správný cíl, a pouze ten správný cíl, s menším počtem vedlejších účinků,“ uvedla Delcassianová.

Podle Delcassianové se terapie T-buňkami a CAR-T-buňkami v současné době vyrábějí s využitím přístupu „tuhé aktivace“. Tyto imunitní buňky můžou být někdy příliš agresivní a napadat buňky mimo cílovou skupinu, což u pacientů způsobuje hyperzánět a další vedlejší účinky. Navíc, zatímco při léčbě rakoviny jsou superagresivní T-buňky žádoucí, při léčbě autoimunitních onemocnění mohou stav pacienta zhoršit.

Pomocí tohoto systému nyní můžou vědci vyrábět imunitní buňky s lépe kontrolovanými úrovněmi aktivace. Díky tomu budou terapie pomocí T buněk a CAR-T buněk vhodné pro širší spektrum onemocnění a u pacientů můžou omezit nežádoucí vedlejší účinky.

Zdroj: Derfogail Delcassianová, odborná asistentka bioinženýrství a hlavní řešitelka studie; https://vcresearch.berkeley.edu/news/researchers-grow-targeted-cancer-fighting-immune-cells

Kromě Delcassianové jsou spoluautory této studie Niroshan Anandasivam, Rabia Ali, Lordean Gustinvil a Matthew J. Rosenwasser, všichni z Katedry bioinženýrství Kalifornské univerzity v Berkeley a Iain Dunlop z Katedry materiálových věd Imperial College v Londýně.

Přehlédnutá apokalypsa: První masové vymírání na Zemi zřejmě proběhlo před 550mil. lety, nikdo si toho nevšiml

26. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 5 min read 66 Zobrazení 551mil. let, Inner Meadow, Kanada, Kotlinská krize, kyslík, organismy, první masové vymírání, rostliny, východní Kanada, zirkony

Dějiny Nové Vědecké objevy Země

Představte si, že na Zemi zmizí většina života a nikdo si toho nevšimne celých 550 milionů let. To, co kdysi vypadalo jako rutinní úbytek druhů v rané historii Země, by ve skutečnosti mohlo být prvním katastrofickým vyhynutím v historii zvířat.

Fosilie prvních mořských tvorů o nichž se předpokládalo, že zmizeli před velkým masovým vymíráním, ke kterému došlo asi před 550 miliony lety, známá jako Kotlinská krize, byly nyní nalezené a poskytují nové podrobnosti o tomto období.

Život starý 551 milionů let

V Inner Meadow ve východní Kanadě se nachází místo, které je velmi bohaté na fosilie. Desítky listovitých mořských organismů se na skalním povrchu zachovaly v jemných detailech. Dr. Duncan McIlroy na tomto místě v horninách datovaných do doby před přibližně 551 miliony lety, identifikoval klasické fosilie avalonského typu.

Doteď byly tyto organismy známé pouze z mnohem starších vrstev. Tady se však objevují v horninách uložených těsně před vyhynutím. Tím, že se nacházejí až na pokraji vyhynutí, si toto místo vynucuje přehodnocení toho, jak náhle se tyto rané ekosystémy zhroutily.

Tři známé sestavy

Po celá desetiletí vědci věřili, že se raný komplexní život odvíjel ve třech odlišných vlnách. Nejstarší společenstva prosperovala v hluboké vodě a dominovaly jim vysoké organismy ve tvaru listů ukotvené na mořském dně.

Později mělká moře zaplnil rozmanitější život, včetně některých z nejstarších jasných příbuzných moderních zvířat. Po tomto vyhynutí, ke kterému došlo asi asi před 550 miliony lety, zbyla jen řidší a méně rozmanitá skupina organismů, což bylo poslední kapitolu před kambrijskou explozí.

Prolínání

Datování ukazuje, že fosilie z vnitřní louky jsou asi o 13 milionů let mladší než z jiných blízkých nalezišť, což je řadí do blízkosti komunit, o kterých se dříve předpokládalo, že vznikly později. To by znamenalo, že místo dvou časových období žily starší a mladší skupiny současně v různých prostředích.

Hlubokomořské dno upřednostňovalo společenstva s převahou rostlin, zatímco mělká moře podporovala mobilnější formy a jasnější zvířecí předky. Tím, že nová lokalita zobrazuje obě skupiny vedle sebe, oslabuje teorii, že jedna skupina jednoduše nahradila jinou.

Kotlinská krize a počátek masového vymírání

Protože vnitřní louka v témže časovém okamžiku zachovává starší druhy života, zdá se, že mnoho druhů na stejném místě zaniká. Závažnost vymírání způsobeného Kotlinskou krizí je mnohem závažnější, než by se mohlo zdát. Tato změna v jediném pulzu totiž zvyšuje odhadované ztráty na přibližně 80 % známých, tedy velkých fosilií, které lze vidět i bez mikroskopů.

Dříve v ediakarském období se zdálo, že běžný pokles vymírání je ve fosilních záznamech neobvykle nízký. Místo stabilní obměny vykazovalo mnoho linií dlouhá období s malými viditelnými změnami až do Kotlinské krize. Podle Mcllroye je míra vymírání v nejranějších biotách téměř nulová. Tento prudký posun od téměř nulových ztrát k rozsáhlému vymírání naznačuje, že raní zvířecí příbuzní čelili svému prvnímu velkému vyhynutí bez dlouhého varovného období.

Možnou příčinou mohl být úbytek kyslíku

Chemické stopy ve vrstvách hornin ve starověkých mořích z tohoto intervalu naznačují úbytek kyslíku. Nižší hladina kyslíku by zvířata vytlačila do menších obyvatelných zón, protože voda chudá na kyslík omezuje dýchání a zdroj potravy.

Změna mořského dna mohla mít také vliv, protože raní norníci narušili bakteriální filmy a přetvořili stanoviště pro nepohyblivé formy. Tyto teorie odpovídají širšímu vzorci vymírání, ale samotný výzkum Inner Meadow nedokáže prokázat, který stresový faktor dohnal společenstva až k hranici jejich limitu.

Proč se fosilie zachovaly v dobrém stavu

Vnitřní louka se kvalifikuje jako Lagerstätte, naleziště fosilií s neobvykle detailním zachováním, protože mnoho těl zde zanechalo ve skále ostré obrysy. Sopečný popel, který se usadil v mořské vodě a utěsnil mořské dno, zabránil rozkladu na dostatečně dlouhou dobu, aby sedimenty ztvrdly.

Malé známky popela naznačují, že postup vrstvení popela byl pomalý a jemný, protože si listy rostlin udržely svou polohu, místo aby se převrátily. Protože měkké tkáně obvykle mizí rychle, každý dobře zachovaný povrch zachycuje krátký interval, nikoli dlouhou historii.

Datování podle zirkonů potvrzuje masové vymírání

Úzká vrstva popela fungovala jako časový ukazatel, protože se vytvořila téměř okamžitě ve srovnání s pomalým hromaděním sedimentu. Uvnitř tohoto popela se nacházely drobné zirkony, pevné krystaly, které při růstu zachycují uran, které obsahují měřitelný signál.

Pomocí datování U-Pb metody, která rozpoznává přeměnu uranu na olovo, vědci určili stáří popela. I s nejistotou kratší než jeden milion let toto datum řadí Inner Meadow velmi blízko k hranici vyhynutí.

Práce na Inner Meadow postupují pomalu, protože pracovníci odlupují zeminu a rostliny, aniž by poškodili fosilní podlahu. Některé volné kusy byly přidané do sbírky provinčního muzea, čímž byl zajištěn trvalý záznam i mimo terénní lokalitu.

Poučení z Kotlinské krize

Fosilie na Inner Meadow převracejí to, co se kdysi jevilo jako úhledný vývoj raného života. Místo toho, aby se tato společenstva nahradila, se v čase překrývala a spojovala se v prosperující avalonskou biotu přímo s pokrajem vyhynutí.

Tento objev boří propast mezi stabilitou a katastrofou. Ukazuje, že krize neudeřila po pomalém odeznění, ale na vrcholu diverzity. Otázka se nyní přesouvá od toho, zda došlo k velkému vymírání, k tomu, proč k němu došlo.

Budoucí vykopávky a přesnější datování by mohly odhalit, zda kolaps způsobila rozsáhlá změna životního prostředí, narušení ekologické situace, nebo kombinace povětrnostních sil.

Jasné je toto: Nejstarší komplexní život na Zemi se nevyvinul potichu do kambria. Nejprve utrpěl hlubokou a zničující ztrátu.

Zdroj: https://www.mun.ca/earthsciences/our-people/faculty/dr-duncan-mcilroy; Studie je publikována v časopise Geology ; https://www.eurekalert.org/news-releases/1117966; https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/doi/10.1130/G54217.1/725338/Ediacaran-endlings-from-the-Avalon-Assemblage-and?redirectedFrom=fulltext

Vědci objevili skrytý molekulární spínač, který řídí chuť, metabolismus i funkci střev

18. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 60 Zobrazení cukr v krvi, diabetes, inzulín, metabolismus, protein, spínač, střeva, TRPM5

Medicína Nové Vědecké objevy

Připravit, vypnout, nenajíždět na lednici! Představte si, že máte v těle spínač, kterým můžete ovládat své chutě. Nebylo by to báječné?

Vědci z Northwesternské univerzity totiž objevili skrytý „řídicí spínač“, který se nachází uvnitř proteinu. Jeho skrytá funkce je velmi přínosná. Pomáhá totiž tělu vnímat chuť, kontroluje hladinu cukru v krvi a dokonce chrání střeva. Dokáže zapnout, vypnout, nebo dokonce přebít klíčový protein přímo v buňkách.

Tento přepínač se nachází uvnitř proteinu TRPM5. Může fungovat stejně jako akcelerátor, ale také jako brzda. Důležitá je závislost na molekule, která se na něj váže.

Vědci dosud předpokládali, že TRPM5 se může aktivovat pouze tehdy, když se uvnitř buněk zvýší hladina vápníku. Nová studie však odhaluje, že malé molekuly můžou protein přímo ovládat! A vápník k tomu vůbec není potřeba.

Vědci identifikovali dvě molekuly. Jednu, kteráTRPM5 aktivuje a druhou, která se váže na přesně stejné místo, ale zároveň ji vypíná, což odhaluje systém dvojího použití.

Protože TRPM5 hraje klíčovou roli v biologických procesech, které propojují chuť, metabolismus a zdraví střev, otevírá tak nové možnosti terapeutického vývoje. Mezi potenciální aplikace patří zvýšení uvolňování inzulínu pro zlepšení kontroly glukózy u diabetu, modulace vnímání chuti pro omezení chuti na jídlo a regulace imunitní signalizace střeva pro snížení zánětu.

„TRPM5 se podílí na metabolických poruchách, včetně diabetu 2. typu a obezity. Pokud vědci dokážou identifikovat léky, které tento kanál aktivují, mohli by podpořit produkci inzulínu k léčbě onemocnění, které mají problémy s tvorbou inzulínu.

Nyní, když vědci znají celkovou architekturu TRPM5 a vědí, jak jej aktivovat a inhibovat, poskytují tím základ pro budoucí vývoj léků.

***Popis: Tato ilustrace ukazuje, jak kanál TRPM5 funguje jako kontrolní stanoviště s dvojím účelem.***

TRPM5 působí jako zesilovač signálu a nachází se uvnitř mnoha typů buněk. Když je otevřený, umožňuje průtok sodíkových iontů, což pomáhá buňkám vysílat elektrické signály, které řídí klíčové biologické procesy. Na jazyku pomáhá detekovat sladké, hořké a umami chutě. Ve slinivce břišní podporuje uvolňování inzulínu po jídle. A ve střevě pomáhá vnímat živiny a regulovat imunitní obranu.

Tým také zjistil, že když molekula aktivuje TRPM5, stává se extra citlivou na vápník a reaguje na drobné změny, které by ji normálně neovlivnily. To ukazuje, že kapsa protein nejen řídí, ale může ho i velmi rychle nabít.

Zdroje: https://www.nature.com/articles/s41589-025-02097-7; studii vedl Wei Lü ze společnosti Northwestern spolu s Juanem Duem, https://news.northwestern.edu/stories/2026/01/hidden-molecular-switch-controls-taste-metabolism-and-gut-function?fj=1

Pochází železné artefakty doby bronzové z vesmíru?

17. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 74 Zobrazení doba bronzová, meteority, Tutanchamonova dýka, železo z nebe

Evoluce Historie Nové Vědecké objevy

V době bronzové lidé nemohli tavit železo. Přesto z této doby existuje tolik železných artefaktů včetně slavné Tutanchamonovy dýky.

Jak si lidé z doby bronzové poradili s materiálem, který pro zpracování potřebuje neuvěřitelně vysokou teplotu? Používali snad technologie, o kterých nevíme? A nebo jsou legendy skutečnými příběhy, na které by se dnešní vyspělá společnost měla dívat jinak?

Podle toho, co víme dnes, si lidé v době bronzové nemohli poradit s tavením železa. Přesto se z této doby dochovalo tolik železných artefaktů, včetně slavné Tutanchamonovy dýky.

Ale to není zdaleka všechno! Většina artefaktů, která pochází z doby bronzové a jsou vyrobené ze železa, byly ukované z materiálu, jehož původ se nachází ve vesmíru!

Jedna vědecká studie, která se zabývala právě touto problematikou, dokonce odhalila, že „všechny“ testované artefakty byly vyrobené z kovu, který se na Zemi dostal teprve nedávno. Alespoň teda z geologického hlediska.

Když se podíváme do hluboké historie, období, která spadají do určitého věku, se rozdělují podle toho, co který národ v jistém věku dokázal zpracovat. Když začneme od pazourku, půjdeme přes bronz a dostaneme se až k době železné, pak víme, že lidstvo se učilo pomalu. Hezky postupně v průběhu času. Pak je tedy zřejmé, že lidé v době bronzové vyráběli bronz a v době železné se přesunuli ke složitějšímu úkolu, a to tavení železa. Pokud ale najdete artefakty vyrobené ze železa mezi místy, o kterých se domníváte, že pocházejí z doby bronzové, pak to může poněkud zmást celou chronologii.

Například poklad z Villeny, který byl objeven v roce 1963, je archeologicky velmi významným nálezem. Obsahuje totiž 66 předmětů, které byly vyrobené převážně ze zlata a stříbra. Včetně misek, lahví, náramků a dalších ozdob. Když byl objeven, archeologové se domnívali, že pochází z dřívější doby. A to jen kvůli přítomnosti jednoho otravného malého kovu.

Objev dalšího pokladu o který se zasloužil Cabezo Redondo (Villena, Alicante). Podivný nález obsahoval zlaté kousky, které souvisí s nálezem z Villeny. To nás zavádí k datování obou skupin do pozdní doby bronzové (1400-1200 kal. př. n. l.). A i zde vyvstala otázka: Obsahuje i tento poklad meteoritické železo, které se nachází i ve Villenském pokladu?

Jablkem sváru, které donutilo některé badatele posunout stupnici v chronologii hluboko do pozdní doby bronzové, je existence dvou železných kovových kusů ve Villenském pokladu. Jde o malé duté polokoule pokryté prolamovaným zlatým plátem. Vědci se domnívají, že jde údajně o konec žezla, součást velitelského obušku a nebo šlo o jílec meče a otevřeného náramku?

Tyto otázky vedoucí k problémům s datováním, nejsou neobvyklé a železné artefakty matou i jiné studie. Co z toho tedy vyplývá? Tavili lidé železo mnohem dříve, než jsme si mysleli, nebo jsou všechny chronologie špatně seřazené? Možná že bychom do toho mohli nějak zakomponovat cestování v čase. Co říkáte?

Materiál z vesmíru

Naštěstí pro chronologii existuje reálné vysvětlení, ale i to je docela zajímavé. Jak zjistil tento vědecký tým, kov přidaný do výrobků pochází z vesmíru.

Lidé v době bronzové nebyli schopni tavit železo. Taková technologie vyžaduje teplotu 1538 °C. Ale! Existuje i další zdroj železa: meteority. Analýzou chemického složení pokladu z Villeny vědci zjistili, že právě meteorit nejlépe odpovídá železu, které se nachází v pokladu.

Tutanchamonova dýka

Dalším slavným artefaktem, o kterém je známo, že je meteorického původu, je Tutanchamonova dýka. Existuje mnoho důkazů o tom, že starověcí Egypťané považovali železo za důležité a spojovali ho s oblohou.

Od začátku 19. dynastie (přibližně 1295 př. n. l.), se objevilo nové hieroglyfické slovo. Znamenalo železo: „bi-An-pt“, které se doslova překládá jako „železo z nebe„. Proč se toto nové slovo objevuje přesné v této podobě a právě v této době, není známo, ale později se začalo používat pro veškeré železo. Vysvětlením náhlého vzniku slova by byla velká impaktní událost, nebo velká sprška meteoritů. Vysvětlila Diane Johnsonová z katedry fyzikálních věd v článku pro The Conversation. Zmínky v textu o železe ho spojují s aspekty oblohy a s kostmi mrtvého krále, který bude žít navždy jako nehynoucí hvězda na obloze.

I když je velmi zajímavé vědět, že Tutanchamonova dýka byla ve skutečnosti ukována z vesmírného kovu, z hlediska artefaktů z podobné doby to není zas tak zvláštní. Studie z roku 2017, která analyzovala poměr niklu a železa ve sbírce artefaktů z doby bronzové, zjistila, že se jednalo o běžnou normu.

Současné studie, které doplňují vysoce kvalitní analýzy, naznačují, že většina, nebo všechna železa z doby bronzové pocházejí z meteoritického železa, a to až do určitého přechodného období, které údajně nastalo kolem roku 1200 př. n. l., jak uvádí studie. Těch několik železných předmětů z doby bronzové sensu stricto, které bylo možné analyzovat, je rozhodně vyrobeno z meteoritického železa, což naznačuje, že spekulace o předčasném tavení během doby bronzové by měly být revidovány.

Jednoduše řečeno, pokud někdy najdete železný artefakt z doby bronzové, pravděpodobně bude pocházet z meteoritu. Což je opravdu úžasné.

Zdroje: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0305440317301322; https://tp.revistas.csic.es/index.php/tp/article/view/929/1110; https://zoom.iprima.cz/historie/mimozemska-dyka-tutanchamon; https://seathertechnology.com/melting-point-of-iron/, https://theconversation.com/why-did-tutankhamun-have-a-dagger-made-from-a-meteorite-60408; https://cs.wikipedia.org/wiki/Poklad_z_Villeny

Oteplili jsme planetu, teď ji zpomalujeme. Může to mít dopad na banky a technologie

16. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 66 Zobrazení banky, delší dny, globální oteplování, rozace, Země

Nové Příroda/Fauna TOP 10 Vědecké objevy Země

Rotace Země se zpomaluje. Dny se prodlužují tempem, jaké jsme neviděli za nejméně 3,6 milionu let historie.

Že se rotace planety v průběhu času zrychluje a zpomaluje, není úplně neobvyklé. Nový výzkum ale naznačuje, že současné prodlužování délky dne je bezprecedentní. Očekává se, že do konce 21. století změna klimatu ovlivní délku dne ještě silněji než Měsíc. I když se jedná o změny v řádu milisekund, mohou způsobit problémy v mnoha oblastech. Například v přesné vesmírné navigaci, která vyžaduje přesné informace o rotaci Země.

Den na Zemi trvá přibližně 24 hodin. Ve skutečnosti může být den o něco delší nebo kratší. Hlavní roli hrají gravitační síly Měsíce společně s několika geofyzikálními procesy probíhajícími hluboko v nitru Země na jejím povrchu, ale také vysoko v atmosféře.

Blízkost Měsíce k planetě Zemi v červenci a srpnu 2025 způsobil, že pozemské dny byly o něco málo přes 1 milisekundu pomalejší než je běžný průměr.

Na Zemi však probíhá i mnohem závažnější aktivita, které ovlivňuje naši rotaci. Všude zmiňovaná změna klimatu způsobená člověkem. Oteplování planety způsobuje tání ledových příkrovů, čímž uvolňuje vodu, která byla zmrzlá po tisíce let. Jak tato voda taje a rozlévá se po celém světě ve formě stoupajících moří, přerozděluje hmotu Země. Tím postupně brzdí její rotaci a prodlužuje dny. Prozatím je to o milisekundy, ale… Představte si krasobruslaře, který se při piruetě točí pomaleji, když roztáhne ruce a rychleji, když je přiloží zpátky k tělu.

Pozemský led se nachází především na polárních pevninských masách. Je tedy koncentrovaný poblíž osy, kolem které se Země otáčí. Jak se led taví a proudí do oceánů, šíří se směrem k rovníku a vzdaluje se od zemské rotační osy.

V nové studii se vědci z Vídeňské univerzity a ETH Curych rozhodli zjistit, jak neobvyklé je toto zpomalení, a to na základě analýzy milionů let historie Země. Zašli až tak hluboko, že zkoumali historii od pozdního pliocénu.

Vědci z Curychu už ve své dřívější práci ukázali, že zrychlené tání polárních ledovců a horských ledovců v 21. století zvyšuje hladinu moří a ovlivňuje to rotaci Země. Konkrétně ji zpomaluje a proto se prodlužuje den. Je to podobné jako s našim krasobruslařem, který se točí pomaleji, když natáhne ruce,“ uvedl ve svém prohlášení autor studie, Mostafa Kiani Shahvandi z katedry meteorologie a geofyziky univerzity ve Vídni.

Zatím není jasné, zda existovala dřívější období, kdy klima prodlužovalo délku dne podobně rychlým tempem. Tým dospěl k závěru, že pozemský den se v současnosti prodlužuje přibližně o 1,33 milisekundy za století, a to především kvůli stoupající hladině moří v důsledku tání ledu, přerozdělování hmoty a zpomalení rotace Země.

Zjistili, že se to děje nebývalou rychlostí ve srovnání s jakoukoli jinou dobou za posledních 3,6 milionu let. A je nepravděpodobné, že by to byl konec příběhu. Vzhledem k dalšímu oteplování a tání ledovců, které se očekává v nadcházejících desetiletích, se tento efekt bude jen prohlubovat.

Je nepravděpodobné, že byste během několika let pocítili, že vám 1,33 milisekundy utečou. Mohlo by to však způsobit určité problémy u technologií, které jsou závislé na přesném měření času, jako jsou satelity GPS a složité finanční sítě, kde i sebemenší odchylka v rotaci Země může narušit pečlivě kalibrovaný systém.

Zdroje: https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2406930121; Studie publikována v časopise Journal of Geophysical Research: Solid Earth; https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025JB032161

Naděje života na Titanu se opět zhroutily

12. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 1 min read 75 Zobrazení Jupiterův měsích, obyvatelnost, titan, vesmír, voda

NASA Nové Vědecké objevy Vesmírné objevy

FOTO: Spekuluje se, že jezera kapalného metanu a etanu na Titanu jsou místy, kde by mohl existovat život, ale zdá se to nepravděpodobné. Zdroj obrázku: NASA

Titan, prozatím jediný měsíc v naší sluneční soustavě, který má hustou atmosféru. Celý vědecký svět k němu vzhlížel jako k možné budoucí planetě, která nejen že může skrývat důkazy o živých strukturách, ale také se věřilo, že by v budoucnu mohla přivítat nové lidstvo. Což je momentálně v ohrožení.

Jupiterův měsíc Titan je pravděpodobně nejbližší dochovaný protějšek naší rané Země. Středem pozornosti je již dlouho, protože zatím jako jediný mohl splňovat podmínky pro místo, kde by se mohl nacházet život. A i když se šance považuje za nízkou, NASA přesto k Titanu vysílá sondu. Jedním z důvodů je, že pořád doufá v možnost, že narazí na známky mimozemského života.

Nyní se možnost vzniku života na Titanu zdá být uzavřená. Díky pozemským experimentům, které vědci prováděli ohledně chování sloučenin. Zajímalo je, jak by se mohly chovat za podmínek, které jsou podobné těm, které se nacházení na Titanu.

A ano. Vědci sice nemůžou otestovat všechny možné chemické složení, které jsou důležité pro vznik života, ale vyvrácením jednoho takového, v který někteří lidé vkládali naděje.

Například tři prvky, které tvoří akrylonitril, je na Titanu hodně. Zástupce najdeme v atmosféře, kde byla detekována unikátní spektra této molekuly. Myšlenkou je, že v tekutých metanových jezerech tohoto měsíce by azotosomy mohly vytvářet bezpečné prostory pro komplexní chemii a zároveň absorbovat materiály z širšího prostředí a v případě potřeby likvidovat odpad.

Takže si znovu připomeňme, že si máme vážit tekuté vody na Zemi, protože možná opravdu neexistují žádné jiné alternativy.

Zdroj: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed1426; https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.1700022, https://www.eurekalert.org/news-releases/1109811

Vědci ověří Einsteinovy předpovědi obecné relativity času na vrcholu Mount Blue Sky

24. 10. 2025 Iveta Mauci 1 min read 454 Zobrazení fyzika, Mount Blue Sky, obecná relativita času, observatoř Meyer-Womble, ohýbání prostoru a času, teorie relativity

Fyzika Nové TOP 10 Vědecké objevy

Popis: Pohled z vrcholu hory Mount Blue Sky na konec silnice Mount Blue Sky, Crest House a
observatoř Meyer-Womble, 2010.

Během tří letních období budou vědci pomocí optických atomových hodin testovat předpověď obecné teorie relativity Alberta Einsteina. Zachytí dosud možná nejpřesnější měření toho, jak se čas zrychluje, čím dále se člověk vzdaluje od středu Země.

Průzkum na vrcholu hory Mount Blue Sky otestuje atomové hodiny nové generace způsobem, jaký dosud nebyl proveden. Tato zařízení sledují čas s pozoruhodnou přesností a správností měřením energetických hladin atomů. Díky menším rozměrům a vyšší spolehlivosti těchto hodin by technologie mohla způsobit revoluci ve všem od předpovídání blížících se sopečných erupcí až po navigaci kosmických lodí k jiným planetám.

Ohýbání prostoru a času

Vědecký tým se potýká s jednou z největších výzev současnosti v oboru fyziky. Mohou vědci po letech vědeckého pokroku přenést kvantovou technologii z laboratoře do reálného a neúprosného světa?

Tato přesnost umožňuje týmu sledovat jev, který Einstein navrhl před více než 100 lety.

Zdroj: https://www.colorado.edu/today/14er-science-quantum-physicists-measure-whether-time-moves-faster-mountaintop

universe, space, galaxy, wormhole, stars, milky way, sci-fi, fantasy, futuristic, cosmos, deep space, black hole, astronomy, background, wallpaper, geometric, digital art, symmetry, abstract, ornamental, pattern, seamless, decorative, colourful, design, wormhole, black hole, black hole, black hole, black hole, black hole

Gravitační vlny časoprostoru předpovězené Einsteinem se podařilo detekovat

6. 10. 2025 Iveta Mauci 2 min read 392 Zobrazení Albert Einstein, časoprostor, černá díra, gravitační vlny, milihertzové frekvenční pásmo (10⁻⁵ – 1 Hz), střední pásmo

Fyzika-matematika Nové Objevy Vědecké objevy Vesmír

Nepolapitelné gravitační vlny, které se nacházejí v „časoprostoru“, tedy mezi prostorem a časem, předpověděl Albert Einstein. Jejich existenci nemohl dokázat, přesto věděl, že tam jsou. A opravdu.

Právě tyto vlny byly pozorované pozemními interferometry na vysokých frekvencích jako jsou LIGO a Virgo a na ultranízkých frekvencích pomocí časovacích polí pulsarů. Střední pásmo však zůstalo vědecky nejasné. Nacházejí se totiž v nepolapitelném milihertzovém frekvenčním pásmu (10⁻⁵ – 1 Hz).

Nový detektor využívá nejmodernější technologie optických dutin původně vyvinutý pro optické atomové hodiny k měření drobných fázových posunů v laserovém světle způsobených procházejícími gravitačními vlnami. Na rozdíl od velkých interferometrů jsou tyto detektory kompaktní a relativně imunní vůči seismickému a newtonovskému šumu.

Vědci tak našli nový přístup, jak tyto gravitační vlny detekovat v milihertzovém frekvenčním rozsahu, který umožňuje přístup k astrofyzikálním a kosmologickým jevům, které nejsou detekovatelné současnými přístroji.

Využitím technologie vyvinuté v kontextu optických atomových hodin je možné rozšířit dosah detekce gravitačních vln do zcela nového frekvenčního rozsahu s přístroji, které se vejdou na laboratorní stůl. To otevírá vzrušující možnost vybudování globální sítě takových detektorů a hledání signálů, které by jinak zůstaly skryté nejméně po další desetiletí.

Očekává se, že milihertzové frekvenční pásmo, někdy nazývané jako „střední pásmo“, bude přijímat signály z různých astrofyzikálních a kosmologických zdrojů, včetně kompaktních dvojhvězd bílých trpaslíků a slučování černých děr.

Ambiciózní vesmírné mise, jako je LISA, se také zaměřují na toto frekvenční pásmo, ale jejich start je naplánovaný na 30. léta 21. století. Nové detektory optických rezonátorů by mohly začít tuto oblast zkoumat už nyní.

3D ilustrace gravitačních vln ze slučujících se černých děr.

Tento detektor umožňuje testovat astrofyzikální modely binárních systémů v naší galaxii, zkoumat fúze masivních černých děr a dokonce hledat stochastické pozadí z raného vesmíru. Díky této metodě mají vědci nástroje k zahájení zkoumání těchto signálů přímo ze Země, což otevírá cestu pro budoucí vesmírné mise.

Každá jednotka se skládá ze dvou ortogonálních ultrastabilních optických dutin a atomární frekvenční reference, což umožňuje vícekanálovou detekci signálů gravitačních vln. Tato konfigurace nejen zvyšuje citlivost, ale také umožňuje identifikaci polarizace vln a směru zdroje.

Spoluautoři studie: Dr. Vera Guarrera z Birminghamské univerzity a profesor Xavier Calmet z univerzity v Sussexu

Zdroje: Univerzita v Birminghamu, https://www.eurekalert.org/news-releases/1100491; https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/ae09ec

Nejtvrdší a nejsilnější biologický materiál na Zemi? Zuby chroustnatky

13. 8. 2025 Iveta Mauci 2 min read 1730 Zobrazení chroustnatky, letecký průmysl, nejtvrdší materiál, zuby

Nové Příroda/Fauna Vědecké objevy

Tvorové, kteří se živí řasami rostoucími na přílivových skalách mají tak tvrdé zuby, že jsou odolné proti jakémukoliv opotřebení. To, co vědci zjistili, inspiruje nové způsoby pro výrobu pokročilých materiálů.

Zuby těchto měkkýšů se skládají jak z magnetitových nanotyčinek, tak z organického materiálu, které jsou nejen tvrdší a tužší než lidská zubní sklovina, ale také tvrdší než vysoce uhlíkové oceli, tvrdší než nerezová ocel a dokonce i oxid zirkoničitý a oxid hlinitý – pokročilá inženýrská keramika vyráběná za vysokých teplot.

David Kisalius, vědec z Kalifornské univerzity v Irvinu odhalil proces, který je specifický pouze pro chroustnatky. Může za to železo, které váže proteiny RTMP1, které jsou transportovány do nově se tvořících zubů prostřednictvím nanoskopických tubulů zvaných mikroklky. Místo a čas ukládání proteinů je přesně řízen, což zajišťuje, že si tvorové vyvinou tvrdou, silnou a odolnou zubní architekturu.

Zuby chroustavek vyrůstají každých pár dní a jsou lepší než materiály používané v průmyslových řezných nástrojích, brusných médiích, zubních implantátech, chirurgických implantátech a ochranných povlacích, a to i přesto, že jsou vytvořené při pokojové teplotě a navíc s nanoměřítkovou přesností. Z těchto biologických procesů se máme hodně co naučit!

Na celém světě existuje více než 1000 druhů chroustnatek které se většinou vyskytují v pobřežních přílivových oblastech. Měkkýši zkoumáni v této studii patří mezi větší, kteří žijí v severozápadních pobřežních oblastech Spojených států a u pobřeží Hokkaida v Japonsku. Výzkumný tým zjistil, že proteiny RTMP1 existují v chroustavkách na různých místech po celém světě, což naznačuje určitý biologický proces v regulaci ukládání oxidu železa.

Tyto speciální proteiny, které se původně nacházely v tkáních obklopujících nezralé, nemineralizované zuby, byly směrovány nanostrukturovanými tubuly do každého zubu. Jakmile se proteiny dostanou dovnitř, vážou se na předem sestavené struktury z chitinových nanovláken, strukturálního biopolymeru, který řídí architekturu magnetitových nanotyčinek v zubech. Současně se do každého zubu uvolňuje železo uložené ve feritinu, dalším proteinu nacházejícím se v tkáni vně zubů, kde se váže na RTMP1, což vede k přesnému ukládání nanoměřítkového oxidu železa, který během zrání zubu dále roste do vysoce uspořádaných magnetitových nanotyčinek, které nakonec vedou k ultratvrdým zubům.

„Spojením biologických a materiálových vědeckých přístupů prostřednictvím úžasného globálního úsilí jsme odhalili, jak se od základů vytváří jeden z nejtvrdších a nejsilnějších biologických materiálů na Zemi,“ řekl David Kisailus.

Zajímavosti: Kisailusovy příspěvky k této práci byly financované Úřadem pro vědecký výzkum amerického letectva.

Zdroje: https://www.eurekalert.org/news-releases/1093680; https://faculty.sites.uci.edu/kisailuslab/news/, https://faculty.sites.uci.edu/kisailuslab/; https://scholar.google.com/citations?view_op=list_works&hl=en&hl=en&user=aDscrHYAAAAJ;

Jaká je síla jedné megatesly? Vědci testovali energii mini neutronové hvězdy přímo v laboratoři

16. 7. 2025 Iveta Mauci 2 min read 265 Zobrazení energie, laboratoř, megatesla, neutronová hvězda, Ósaka

Fyzika Nové Věda Vědecké objevy

Jaká je síla jedné megatesly? Vědci testovali energii mini neutronové hvězdy přímo v laboratoři.

Když se nad tímto fyzikálním pokusem zamyslím, vzpomenu si na Spider Mana a vynález doktora Otty Octavia (Doc Ock), který díky tritiu, radioaktivnímu izotopu vodíku (³H), vyrobil energetickou kouli srovnatelnou se silou slunce. Co následovalo potom?

Tritium se vyskytuje ve vrchních vrstvách atmosféry díky ionizujícího záření z vesmíru a v malé míře je také součástí emisí z jaderných elektráren. Významné množství vznikalo při explozích jaderných zbraní. Z uvedených důvodů se tritium ve stopovém množství vyskytuje i v běžné vodě. Ale jaký prvek pro svou plazmu použili vědci z Ósaky tisková zpráva neuvádí. Testy probíhaly v mikrotrubičkách a vědci tuto reakci vyvolanou lasery měli plně pod kontrolou.

Konceptuální ilustrace imploze mikrotrubiček s lopatkami (BMI)
Vnitřní lopatky ve tvaru pilovitých zubů na válcovém terči indukují mimoosové nabité toky pod ultraintenzivním laserovým zářením, čímž pohánějí silné smyčkové proudy a generují submegateslová magnetická pole.

Laserem řízené exploze

Vědci z Ósacké univerzity vyvinuli novou metodu pro generování ultravysokých magnetických polí pomocí laserově řízených implozí mikrotrubiček s lopatkovou strukturou. Tato metoda dosahuje intenzity pole blížící se jedné megatesle, což je průlom ve vědě o kompaktním plazmatu s vysokým magnetickým polem.

Ultrasilná magnetická pole blížící se megateslovému režimu jsou srovnatelná s těmi, která se nacházejí v blízkosti silně zmagnetizovaných neutronových hvězd nebo astrofyzikálních výtrysků. Nyní ji vědci demonstrovali pomocí kompaktního laserového zařízení.

Tato technika nazývaná imploze mikrotrubiček s lopatkami (BMI), spočívá v nasměrování ultraintenzivních femtosekundových laserových pulzů na válcový terč s vnitřními lopatkami ve tvaru pilovitých zubů. Tyto lopatky způsobují asymetrické víření implodující plazmy, čímž generují cirkulující proudy v blízkosti středu. Výsledný smyčkový proud samokonzistentně vytváří intenzivní axiální magnetické pole přesahující 500 kilotesl, které se blíží megateslovému režimu. Není vyžadováno žádné externě aplikované zárodečné pole.

BMI je pole generováno od nuly a je poháněné čistě interakcemi laseru a plazmatu. Navíc, pokud cíl obsahuje struktury, které narušují válcovou symetrii, i tak lze stále generovat vysoká magnetická pole. Proces vytváří zpětnovazební smyčku, ve které toky nabitých částic složených z iontů a elektronů zesilují magnetické pole, které tyto toky omezuje a pole dále zesiluje.

Tento vědecký přístup nabízí nový a účinný způsob, jak vytvářet a studovat extrémní magnetická pole v kompaktním formátu. Poskytuje experimentální most mezi laboratorním plazmatem a astrofyzikálním vesmírem.

Zdroje: https://www.eurekalert.org/news-releases/1091187; https://pubs.aip.org/aip/pop/article/32/7/072107/3352417/Gigagauss-magnetic-field-generation-by-bladed; https://cs.wikipedia.org/wiki/Spider-Man_2; https://cs.wikipedia.org/wiki/Tritium

V Japonsku překonali rekord v nejrychlejším internetovém připojení

15. 7. 2025 Iveta Mauci 1 min read 214 Zobrazení digitální knihovna, internet, Japonsko, rekord, rychlost, rychlost přenosu

Nové Technologie Věda Vědecké objevy

Internet je největší digitální knihovna na světe. Tato počítačová síť propojuje miliardy strojů podzemními a podvodními optickými kabely, které spojují všechny kontinenty a ostrovy kromě Antarktidy.

Podle hrubých odhadů by tato rychlost umožnila stáhnout si celý internetový archiv za méně za méně než čtyři minuty.

Aby vědci dosáhli této rychlosti, vyvinuli pro přenos informací nový typ optického vlákna na vzdálenost zhruba mezi New Yorkem a Floridou. Japonští vědci následně uvedli, že vytvořili nový světový rekord v nejrychlejší rychlosti internetu, když přenesli přes 125 000 gigabajtů dat za sekundu na vzdálenost 1 802 kilometrů.

To je asi 4 milionkrát více než je průměrná rychlost internetu v USA. Podle některých hrubých odhadů by vám to umožnilo stáhnout si celý internetový archiv za méně za méně než čtyři minuty.

To je také více než dvojnásobek předchozího světového rekordu 50 250 Gb/s, který v roce 2024 stanovil jiný tým vědců.

Aby se dosáhlo této nové rychlosti, která zatím nebyla nezávisle ověřena, tým vyvinul nový typ optického vlákna pro přenos informací průlomovou rychlostí na vzdálenost zhruba mezi New Yorkem a Floridou.

Nový typ optického vlákna je co do přenosové kapacity ekvivalentní 19 standardním optickým vláknům. Nové optické vlákno je vhodnější pro přenos na dlouhé vzdálenosti než stávající kabely, protože středy všech 19 vláken interagují se světlem stejným způsobem, takže se setkávají s menším kolísáním světla, což má za následek menší ztrátu dat.

Nový kabel vmáčkne 19 samostatných vláken do průměru pěti tisícin palce (0,127 milimetru), což je stejná tloušťka jako většina stávajících jednovláknových kabelů, které se již používají. Díky tomuto úsilí může nový kabel přenášet více dat s využitím stávající infrastruktury.

Zdroje: https://www.nict.go.jp/en/press/2025/05/29-1.html; https://www.techtimes.com/articles/267898/20211112/internet-archive-largest-digital-library-world-celebrates-25th-anniversary.htm#:~:text=Tech-,Internet%20Archive%2C%20the%20Largest%20Digital%20Library%20in,World%2C%20Celebrates%20its%2025th%20Anniversary&text=Internet%20Archive%2C%20the%20San%20Francisco,petabytes%20of%20data%20and%20more; https://archive.org/; https://www.livescience.com/technology/communications/scientists-achieve-record-breaking-402-tbps-data-transmission-speeds-16-million-times-faster-than-home-broadband;

Molekulární štít pro alergiky přímo v nose

14. 7. 2025 Iveta Mauci 1 min read 215 Zobrazení alergie, molkekulární štít, Monoklonální protilátka, protilátky, pyly, senna´á rýma

Medicína Nové TOP 10 Vědecké objevy

Jaro je pro alergiky noční můrou. Svět rozkvete a sním i nosy mnoha lidí po celém světě. Oči jim zalijí slzy a přes otoky víček sotva vidí všechnu tu krásu tisíce barev okolo sebe. Kéž by se to nedělo, říkají si mnozí.

Jak blokovat spouštěče senné rýmy a alergie? Vědci vyvinuli protilátku, která blokuje alergickou reakci na běžný pyl. Zatím ji testovali na myších, přesto je to dobrá zpráva nejen pro vědecký svět, ale především pro lidi trpící alergiemi na pyly.

Přibližně 40 % Evropanů má alergie na pyl. Výskyt alergií a senné rýmy prudce roste, a to po celá desetiletí. Tento trend bude pravděpodobně pokračovat. Změna je tak rychlá, že za ni nemohou být zodpovědné pouze genetické a zdravotní změny. Předpokládá se, že za tímto nárůstem může být také zvýšená hygiena, široké používání antibiotik a antiseptik, změny životního stylu, stravování, znečištění a klimatická krize.

Nyní věci přicházejí s novou nadějí. Jako důkaz funkčnosti vědci vytvořili protilátku, která po aplikaci na vnitřní stranu nosu zastaví rozvoj senné rýmy a příznaků astmatu v reakci na pyl pelyňku. Pelyňek je nyní nejčastější příčinou pylové alergie ve Střední Asii a částech Evropy s 10 % až 15 % lidí se sennou rýmou.

I když byly štíty testované zatím jen na myších, v budoucnu by mohly být podobné protilátky vyvinuté i pro další hlavní pylové alergeny, jako je ambrózie nebo tráva. To otevírá dveře nové generaci přesné léčby alergií, která je rychle působící, bez jehel a přizpůsobená individuální citlivosti na alergeny.

Zdroj: https://www.eurekalert.org/news-releases/1089337

Není voda jako voda, podle vědců má dvě tváře

28. 4. 2025 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 3 min read 3636 Zobrazení kapalina, led, molekuly, nová forma, plyn, teplota, tlak, vazby, voda

Nové TOP 10 Vědecké objevy Země

Popis obrázku: Byly objevené čerstvé důkazy, že voda se může změnit z jedné formy kapaliny na jinou, hustší kapalinu. Připadá vám to podivné? Ale není, o objev se postarali vědci z univerzity v Birminghamu a univerzity Sapienza v Římě.

Voda je opravdu jedinečná a nyní víme o její další podobě, ke které chyběly důkazy. Voda se totiž dokáže rozdělit na dvě různé formy kapaliny.

Voda je jednu z mála látek, které umí na Zemi existovat v několika podobách. I když je ledem, kapalinou nebo plynem, pořád jde o vodu. Záleží pouze na okolních teplotách a tlaku. Voda je také jednou z mála látek, jejichž pevná forma má menší hustotu než její kapalina, proto led plave na hladině. To vše už o ni víme, ale co vědce překvapilo? Že má voda ve skutečnosti ještě jednu skrytou tvář.

Dvě tváře vody

Vědci tomu říkají „fázový přechod“. Nejde o novinku. Že by voda mohla mít i jinou formu než kapalnou, napadlo vědce už před 30 lety. Ale prokázání, že tomu tak opravdu je a že toto skupenství vody existuje, bylo dodnes pro vědce výzvou. Je to proto, že při nízkých teplotách voda odmítá být kapalinou a rychle se promění na led. O prokázání se už dříve snažili vědci z Bostonské univerzity, kteří předpokládali, že k přechodu dojde za podmínek podchlazení.

Většina kapalin je homogenních – všechny tečou dohromady a nelze rozlišit jednu molekulu kapaliny od druhé. Platí to především pro vodu. V roce 1992 však vědci přišli s teorií, že při určité teplotě a tlaku by kapalná voda dosáhla kritického bodu, ve kterém by již nebyla homogenní.

Skrytý stav vody

Kvůli tomuto skrytému stavu je o tomto fázovém přechodu vody, kdy je to stále kapalina, tedy – kapalina-kapalina, stále mnoho neznámého, na rozdíl od běžných příkladů fázových přechodů ve vodě mezi pevnou, parní a kapalnou fází.

Aby vědci toto jiné skupenství vody dokázali, použili k tomu koloidní model vody. Ten poskytl pohled do molekulární vody pod lupou a umožnil odhalit tajemství vody týkající se příběhu dvou kapalin.

Tým pak použil počítačové simulace, aby pomohl vysvětlit, jaké že to vlastnosti odlišují tyto dvě kapaliny na mikroskopické úrovni. Zjistili, že molekuly vody v kapalině s vysokou hustotou tvoří uspořádání, která jsou považovaná za „topologicky složitá“, jako je uzel trojlístku (představte si molekuly uspořádané do tvaru preclíku), nebo Hopfův článek (tady vazba vypadá jako dva spojené články ocelového řetězu). Molekuly v kapalině o vysoké hustotě jsou tedy zapletené. Molekuly v kapalině o nízké hustotě většinou tvoří jednoduché kruhy a proto molekuly v kapalině o nízké hustotě propletené nejsou.

Vědecký tým provedl simulace, které odhalily kritický bod, kdy dostatečně nízká teplota cca 198 Kelvinů (- 75°C) a dostatečně vysoký tlak (1 250 atmosfér), aby se voda spontánně rozdělila na dvě různé kapaliny – s vysokou a nízkou hustotou.

Tento náhled na mikromolekulární vazby poskytl zcela nový pohled na to, co bylo po 30 dlouhých let, starým výzkumným problémem.

Zjištění však nebylo snadné. Spuštění simulací pro tento výzkum zabralo téměř dva roky nepřetržitých výpočtů s použitím některých z nejvýkonnějších superpočítačů na světě, včetně Expanse v Centru Supercomputer v San Diegu. Porézní kapaliny, které se mohou pohybovat od nízké k vysoké hustotě, by se chovaly podobně jako houby, daly by se použít k zachycení znečišťujících látek, nebo jako filtr k odsolování vody.

Vědecká studie byla publikovaná v Nature Physics

Vědci mají nové vodítko k vývoji mnohobuněčného života

8. 4. 2025 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 4 min read 999 Zobrazení evoluce, mnohobuněčný život, vědecké objevy, vývoj

Nové Věda Vědecké objevy Výzkum

odně teorií o původu mnohobuněčného života se zaměřuje na chemii, oproti tomu se vědci nové vědecké studie rozhodli prozkoumat roli fyzických sil v tomto procesu. Vědci tak otevřeli nový pohled na možnou hnací sílu tohoto klíčového kroku evoluce, který označili jako dynamiku tekutin kooperativního krmení.

Zkoumání dynamiky tekutin a kooperativního krmení

_{Podle tiskové zprávy Carol Clarkové, Univerzita Emory}

Hodně teorií o původu mnohobuněčného života se zaměřuje na chemii, oproti tomu se vědci nové vědecké studie rozhodli prozkoumat roli fyzických sil v tomto procesu. Vědci tak otevřeli nový pohled na možnou hnací sílu tohoto klíčového kroku evoluce, který označili jako dynamiku tekutin kooperativního krmení.

Život se na Zemi objevil asi před 3,8 miliardami let. Nová teorie prvotního vzniku navrhuje, že organické molekuly spontánně vytvořily chemikálie plovoucí v kalužích vody za přítomnosti slunečního světla a elektrického výboje. Tyto stavební kameny života prošly chemickými reakcemi, pravděpodobně řízenými RNA, které nakonec vedly k vytvoření jednotlivých buněk.

Ale co podnítilo jednotlivé buňky, aby se shromáždily do složitějších, mnohobuněčných forem života?

Jak na to přišli?

Nápad vznikl, když jeden z autorů výzkumu sledoval, jak se krmí stentory, jednobuněční tvorové ve tvaru trubky, kteří se vznášejí blízko hladiny rybníků. Prostřednictvím mikroskopického videa zachytil dynamiku tekutin stentoru v laboratorní misce naplněné tekutinou, když organismus nasával částice obsažené v tekutině. Zaznamenal také dynamiku tekutin párů a skupin stentorů, kteří při krmení fungovali ve shlucích.

Projekt začal krásnými obrazy proudění tekutin, teprve později si vědci uvědomili evoluční význam tohoto chování. Vědci zjistili, že seskupení stentorů do kolonií jim prospívá tím, že generují silnější toky, kterými sbírají více potravy z větší vzdálenosti.

Stentory tvoří dočasné kolonie ve tvaru polokoule.

Mnohobuněčné chování stentorů by se tedy dalo použít jako modelový systém, který pomůže pochopit, jak se život vyvinul z jednobuněčných organismů na složité organismy, jako jsou lidé, kteří jsou složení z bilionů buněk se specializovanými úkoly.

„Můžete rozřezat stentor a každý malý kousek se během 12 hodin stane kompletním organismem,“ říká Shekhar. „Jsou fascinující v mnoha ohledech.“

Na úzkém konci stentoru je uchopovací mechanismus známý jako „holdfast“, který umožňuje organismu ukotvit se na větvičku, list nebo jinou organickou hmotu plovoucí ve vodě. Široký konec stentoru jsou v podstatě obří ústa lemovaná řasinkami podobnými vlasům. Řasinky ve vodě vytvářejí proudy, které jí do tlamy vhánějí částice potravy, jako jsou bakterie nebo řasy.

Stentoři dokážou ze svého fixačního konce vylučovat určitý druh mazu. Tato pasta jim umožňuje přilnout k organickým povrchům a dočasně se zformovat do kolonií, které mají tvar polokoule.

Snad nejpozoruhodnější věcí na stentorech je jejich velikost. Většina lidských buněk je nejméně 10krát menší než šířka lidského vlasu. Jednobuněčný stentor je však viditelný lidským okem. Na délku mají asi 1 až 2 milimetrů. Velikost stentorů tak usnadňuje záznam detailních snímků jejich chování pod mikroskopem.

Dynamika tekutin

Shekhar se rozhodl prozkoumat dynamiku tekutin, která se podílí na plnění filtrů stentorů. Do kapaliny přidal plastové kuličky o velikosti mikronu, aby viděl, co se stane. Drobné plastové částice sloužily jako indikátory, díky nimž byly toky generované řasinkami stentora viditelné.

Jak se jejich hlavy přitahovaly k sobě, toky generované dvěma stentory se spojily do jediného víru, který vytvořil silnější proud, schopný vtáhnout více částic z větší vzdálenosti. Zdálo se, že vytváření kolonií dále zvyšuje jejich schopnost nasávat částice. Proč se tedy jednotliví stentoři občas odtrhli od skupiny, aby odplavali sami?

A giant, single-celled organism that lives in ponds inspired Emory physicist Shashank Shekhar to discover a new clue for how multicellular life may have first formed.

➡️ ? How Multicellular Life May Have Evolved: https://t.co/nYS8rVgzYw pic.twitter.com/CMdI7vm5dj
— Emory University (@EmoryUniversity) April 3, 2025

Vědci se domnívají, že slabší stentoři těžili ze spojení sil více než silnější. Kolonie jsou dynamické, protože stentoři neustále mění partnery. Ti silnější jsou v jistém smyslu zneužíváni. Často střídají partnery, takže všichni mají stejný prospěch.

Vědci vyvinuli matematické modely k testování této teorie v experimentálních nastaveních prostřednictvím odborných znalostí matematika z Ohia. Výsledky v párovém systému ukázaly, že jeden stentor vždy získal větší výhodu než druhý a že vytvoření velké kolonie, včetně dynamického přemisťování jedinců, zvyšuje průměrnou rychlost krmení pro jednotlivé stentory.

Zjištění poskytují nový pohled na selektivní síly, které mohly upřednostňovat raný vývoj mnohobuněčné organizace.

Je úžasné, že jednobuněčný organismus bez mozku a neuronů vyvinul chování pro oportunismus a spolupráci. Možná, že tyto druhy chování byly pevně zabudované do organismů mnohem dříve v evoluci, než si vědci uvědomovali.

S těmito materiály budou lékaři schopni zobrazovat světelné záření v mozku, střevech, míše, svalech, prakticky kdekoli a hlavně bez nutnosti fyzického implantátu.

Stavební keramický materiál

Světlo a pohyb u myší

Světlá budoucnost

Tento dlouho očekávaný výsledek s ohromujícím dosažením přesnosti zůstane po mnoho dalších let nejpřesnějším měřením magnetické anomálie mionu na světě.

Virtuální častice

Anomálii je potřeba vysvětlit

Objev mionu

Výpočty to ukazují jasně. Stavební materiál Země pochází z jediného materiálového rezervoáru. Vědci byli ohromeni, když zjistili, že Země je složená výhradně z materiálů z vnitřní Sluneční soustavy.

Zrodila se za Jupiterem?

Sourozenecké atomy

Izotopový podpis odhaluje původ

Odlišné zásobníky hmoty

Vědci našli na dně oceánu důkazy pro teorii dopadu komety z Mladšího dryasu, jinak známé také jako Mladší doba ledová.

Hledání platinových nanočástic v Grónsku

Důkaz o hypotéze mladšího Dryasu

Voda, která je nezbytnou součástí pro život na Zemi, se ve srovnání s jinými látkami umí chovat velmi podivně.

Podivné chování vody a kritický bod

Kritickému bodu nelze uniknout

Lymfatické uzliny jsou považované za řídící centra našeho imunitního systému. Když tělo bojuje s infekcí, často otékají a ztuhnou.

Představte si, že na Zemi zmizí většina života a nikdo si toho nevšimne celých 550 milionů let. To, co kdysi vypadalo jako rutinní úbytek druhů v rané historii Země, by ve skutečnosti mohlo být prvním katastrofickým vyhynutím v historii zvířat.

Život starý 551 milionů let

Tři známé sestavy

Prolínání

Kotlinská krize a počátek masového vymírání

Možnou příčinou mohl být úbytek kyslíku

Proč se fosilie zachovaly v dobrém stavu

Datování podle zirkonů potvrzuje masové vymírání

Poučení z Kotlinské ​​krize

Připravit, vypnout, nenajíždět na lednici! Představte si, že máte v těle spínač, kterým můžete ovládat své chutě. Nebylo by to báječné?

V době bronzové lidé nemohli tavit železo. Přesto z této doby existuje tolik železných artefaktů včetně slavné Tutanchamonovy dýky.

Materiál z vesmíru

Tutanchamonova dýka

Rotace Země se zpomaluje. Dny se prodlužují tempem, jaké jsme neviděli za nejméně 3,6 milionu let historie.

Takže si znovu připomeňme, že si máme vážit tekuté vody na Zemi, protože možná opravdu neexistují žádné jiné alternativy.

Během tří letních období budou vědci pomocí optických atomových hodin testovat předpověď obecné teorie relativity Alberta Einsteina. Zachytí dosud možná nejpřesnější měření toho, jak se čas zrychluje, čím dále se člověk vzdaluje od středu Země.

Ohýbání prostoru a času

Nepolapitelné gravitační vlny, které se nacházejí v „časoprostoru“, tedy mezi prostorem a časem, předpověděl Albert Einstein. Jejich existenci nemohl dokázat, přesto věděl, že tam jsou. A opravdu.

Tvorové, kteří se živí řasami rostoucími na přílivových skalách mají tak tvrdé zuby, že jsou odolné proti jakémukoliv opotřebení. To, co vědci zjistili, inspiruje nové způsoby pro výrobu pokročilých materiálů.

Když se nad tímto fyzikálním pokusem zamyslím, vzpomenu si na Spider Mana a vynález doktora Otty Octavia (Doc Ock), který díky tritiu, radioaktivnímu izotopu vodíku (3H), vyrobil energetickou kouli srovnatelnou se silou slunce. Co následovalo potom?

Laserem řízené exploze

Internet je největší digitální knihovna na světe. Tato počítačová síť propojuje miliardy strojů podzemními a podvodními optickými kabely, které spojují všechny kontinenty a ostrovy kromě Antarktidy.

Jaro je pro alergiky noční můrou. Svět rozkvete a sním i nosy mnoha lidí po celém světě. Oči jim zalijí slzy a přes otoky víček sotva vidí všechnu tu krásu tisíce barev okolo sebe. Kéž by se to nedělo, říkají si mnozí.

Voda je opravdu jedinečná a nyní víme o její další podobě, ke které chyběly důkazy. Voda se totiž dokáže rozdělit na dvě různé formy kapaliny.

Dvě tváře vody

Skrytý stav vody

Zkoumání dynamiky tekutin a kooperativního krmení

Jak na to přišli?

Dynamika tekutin

Poučení z Kotlinské krize

Když se nad tímto fyzikálním pokusem zamyslím, vzpomenu si na Spider Mana a vynález doktora Otty Octavia (Doc Ock), který díky tritiu, radioaktivnímu izotopu vodíku (³H), vyrobil energetickou kouli srovnatelnou se silou slunce. Co následovalo potom?