Lze objasnit princip levitace ?

Není tomu zase až tak dlouho, co Český klub skeptiků Sisyfos na svém webu upozorňoval na tele­vizní seriál Nadpřirozené jevy ve světle vědy, který vysílala každé úterý ČT2. Seriál vznikl v kopro­dukci britské BBC a televizní společnosti Discovery, která produkuje a na stejnojmenném televiz­ním kanále v mnoha zemích světa vysílá populárně vědecké a dokumentární pořady z oblasti pří­rodních věd, historie, medicíny a techniky (Vladimír Kunz - Nadpřirozené jevy v České televizi, web Sisyfos, 01.08.2006). Zde se také objevil 11. díl s názvem Tajemství levitace (Secrets of Levi­tation). Za levitaci (z latinského levitas = lehkost) podle klubu Sisyfos pak označujeme „vznášení se ve vzduchu bez jakýchkoli mechanických prostředků. Někdy mají létat osoby, jindy jen před­měty, např. stolky, židle, hudební nástroje, např. při spiritistických seancích.“            

Klub Sisyfos zde zjevně zapomíná na známý fenomén, který souvisí s magnetickými jevy, přes­něji ře­čeno se supravodivostí. Neboť magnet umístěný nad supravodičem je nejen odpu­zován, ale zá­roveň udržován ve stabilní poloze v určité vzdálenosti od supravodiče, tedy dochází tu k levitaci. Supravodiče totiž mají schopnost dokonale „vytlačovat“ magnetické pole ze svého objemu (tento jev se nazývá po svém objeviteli Meissnerův efekt). Byly již vyvinuty magneticky levitované vlaky, které se vznášejí nad jízdní drahou a dosahují rychlosti vyšší než 500 km/h: na vývoji těchto superexpresů označovaných za HSGT (High Speed Ground Transportation), se podílelo několik průmyslově vyspělých zemí, zejména Německo a Japonsko (v Japonsku vozidla MLU - Magnetic Levitation Unit). A spontánní pro­jevy levitace, po­zo­rované při tzv. „řádění poltergeista“, pak podle českého skeptic­kého hnutí vlastně vůbec nemo­hou existovat, neboť jak praví Stručný výkladový slovník českých skeptiků „z fyzikál­ních důvodů je něco takového v podmínkách zemské gravitace nemožné“. Tak případy, kdy se nejrůznější před­měty, stolky, nebo židle „vznášejí ve vzduchu bez jakýchkoli me­chanických pro­středků“ nemo­hou dle Sisyfa představovat reálné fyzi­kální jevy, i když byla nejrůz­nějšími přírodo­vědci (jak dokládají histo­rická fakta) mnohokrát pozoro­vána a popsána spontánní le­vitace větších, těžkých ob­jektů. Vezměme si za příklad mnohokrát již v historii očitými svědky popisovanou levitaci stolu. Jednou se stůl vznášel, tedy levitoval, jako by náhle ztratil veškerou svoji váhu, podruhé zas se zdál být tak těžký, že se nedal vůbec zdvihnout - nikdo s ním nedokázal pohnout, jako by snad byl „přile­pený“ k podlaze.          

Klubu Sisyfos je dobře znám fakt, že se levitací stolu zabýval i francouzský fyzik Pierre Curie (1859-1906), přičemž zde musím podotknout, že se spolu s ním levitací, považovanou tehdy me­tapsychology za projev mediumity, pocho­pitelně zabývala i jeho neméně slavná manželka pol­ského původu Marie Curie-Sklodowská (1867-1934), dvakrát vy­zna­menaná Nobelovou cenou (po­prvé v roce 1903, podruhé v roce 1911). O tomto faktu informo­vala (jak členy klubu Sisyfos, tak i širokou veřejnost) Věra Nosková, svého času členka před­sednic­tva Sisyfa, na své přednášce 20. listopadu 1997, později pak v článku „Iraciona­lita v médiích“ ve Zpravodaji Sisyfa 1-2/98. Zde ho­vořila o tom, jak časopis Československá revue psychická ještě v roce 1947 v článku „Věda a spi­ritismus“ vzpomíná život a vědeckou práci Pierra Curie, přičemž v posledním odstavci se dočetla o „přísně vědeckých pokusech tohoto vědce s mé­diem, které ač spoutané, pohnulo těžkým stolem. Podobné výsledky prý měl i profesor mechaniky Grawford na univerzitě v Belfastu.“ Ve skutečnosti zde nešlo o žádného Grawforda, ale o Dr. Willi­ama J. Craw­forda (1881-1920) z Queens University Belfast, který v letech 1914-1917 v Irsku expe­rimentoval se šestnáctiletou Kathleen Goligherovou, v jejíž přítomnosti docházelo (mimo jiných za­jímavých fyzi­kálních jevů) na mnoha seze­ních ke spontánní levitaci stolu, aby se záhy k němu při­dal a spolu s ním experimento­val i William Barrett, profesor fyziky na Royal College v Dublinu. Dle Barrettova vlastního dochova­ného sdělení pak v jednom z případů, kdy se stůl sám od sebe vznesl do výše cca 18 centimetrů (tedy levitoval), se pokoušel Barrett stůl zatlačit dolů, zpět na podlahu. I když tlačil na stůl ze všech svých sil, nepoda­řilo se mu jej na podlahu vrátit, a to do­konce ani poté, co se na stůl posadil a snažil se jej rozhou­pat. Stůl nakonec klesl náhle sám. Dle Barrettových slov se mu pak následně nepoda­řilo stůl vů­bec zved­nout, což vyvolávalo pocit, jako by byl tento kus nábytku „přišroubovaný“ k podlaze. V případě výše popisovaných historických faktů tak vlastně došlo u čes­kých skeptiků k tomu, před čím varuje známý Nie­tzscheho výrok: "Tak dlouho a tak vášnivě z dálky vklá­dali interpretací svá vlastní rozhořčení a nadšení, až text zmizel pod interpretací".  

Nezaujatému čtenáři je však již zřejmé, že zde pravděpodobně stojíme před problémem fyzikální síly, která se může pro­jevovat jak v kladném, tak i v záporném jejím smyslu. Ovšem dle Sisyfa ani v éře kvantové mecha­niky žádná takováto fyzi­kální síla není přírodovědcům známa, pročež princip levitace žádná ze současných vědních disci­plin nemůže objasnit. Naproti tomu však vědci z Uni­verzity v St. Andrews prohlašují, že se jim fenomén levitace objasnit podařilo, neboť prof. Ulf Le­onhardt a Dr. Thomas Philbin znají princip, na jehož základě lze nechat předměty se vznášet, tedy levitovat, aniž by jim k tomu člověk poskytl jakoukoli jinou fyzickou pod­poru. Jedná se zde o kvan­tový jev, který předpověděl na konci 40. let Holanďan Hendrik Casimir, ovšem je­nom pro tzv. ideální kovy. O dvě de­setiletí poz­ději jeho popis na materiály skutečného světa rozšířil ruský badatel Jevgenij M. Lifšic. Pro jev se tak vžilo označení Casimir-Lifšicova síla. Od té doby ho ově­řily nejen teoretické, ale i praktické vý­sledky v řadě laboratoří po celém světě. Jak se pak ukázalo, přitažlivý efekt Casimi­r-Lifši­covy síly pů­sobí v oboru nanotechnologií technikům problémy, neboť způ­sobuje nechtě­nou při­lnavost na­nosou­částek. Na druhou stranu se dnes efektu neobvyklé přilnavosti již komerčně využívá například v pro­tisklu­zových nanopodložkách, na které lze zavěsit propisovačky, mobilní telefony, sklenice a po­dobně. Pro­tiskluzová nanopodložka, určená především na palubní desky auto­mobilů, jachet apod., je vhodná k použití na vodorovnou i vertikální plochu. Používáním nanopod­ložky sice do­chází k je­jímu zaprášení a tudíž ke snížení přilnavosti po­vrchu, nanopodložku je však možné jednoduše opláchnout čistou vodou a lepí opět jako nová. Tím, že není přilnavosti dosaženo le­pidlem, nedo­chází k odstranění "lepivého po­vrchu".     

Casimirův jev je tedy zásadní příčinou tření u některých mikroelektromecha­nických systémů (MEMS). Takovéto systémy sehrávají v našem běžném životě již důležitou roli (např. MEMS, který aktivuje airbag v autě). Skotští fyzikové Leonhardt a Philbin však přišli v roce 2007 s poznatkem, že obrácením Casimir-Lifšicovy síly lze objekty od sebe odpuzovat, přičemž zvráce­ním Casimi­rova jevu dosáhli efektu levitace: závěry jejich studie byly otištěny v renomovaném odborném ča­sopise New Journal of Physics. Podle Leonhardta a Philbina lze aplikací tohoto principu vytvořit ide­ální mikropřístroje (MEMS) s pohyblivými součástkami: „Mikro či nanopřístroje by mohly fungo­vat snáze nebo s menším či žádným třením, pokud se nám podaří tuto sílu ovládnout,“ citoval de­ník The Telegraph v srpnu 2007 profesora Leonhardta, podle kterého v budoucnu bude možné na tomto základě „dosáhnout nejenom levitace větších objektů, ale dokonce i levitace člověka“.                                             

Díky nejnovějším vědeckým poznatkům skotských fyziků je tedy možné další z jevů, označovaných za levitaci, ob­jasnit. Jedná se zde o kvan­tový jev, pro který se vžilo označení Casimir-Lifšicova síla, o němž se v souvislosti s levitací (již v době, kdy u nás běžel v televizi výše zmiňovaný seriál Nadpřirozené jevy ve světle vědy) zmi­ňo­val ame­rický fyzik Harold E. Puthoff, zabývající se elek­tromagnetic­kými jevy, přičemž byl též zmiňo­ván i publi­cistkou M. D. Jonesovou, seznamující pro­střednic­tvím sdělovacích pro­středků laic­kou veřej­nost s nejnovějšími vědeckými ob­jevy, jež mo­hou přispět k pochopení principu někte­rých do­sud neob­jasněných jevů, včetně spontánní levi­tace, označované za „vzná­šení se předmětů ve vzduchu bez jakýchkoli mechanických prostředků“ (Ma­rie D. Jones - PSIence. Career Press, 2006). Ovšem na adresu entuziastů je nutno zde po­dotknout, že z možnosti či nemožnosti nelze ještě usuzo­vat na skutečnost. Ani fyzik Harold E. Puthoff, dokonce ani sám profesor Ulf Leonhardt z Univerzity v St. Andrews zatím nikomu ještě neobjasnili, jak lze na jimi uváděném principu dosáhnout „levitace větších objektů“, když podle do­savadních představ Casimir-Lifšicova síla působí na velmi malé (mikro) vzdálenosti, při­čemž vý­sledná síla se má podle některých techniků zmenšovat se 3. mocninou vzdálenosti, aby se tak pro makro vzdále­nosti stala zcela zanedbatelnou.  

Jinak řečeno, není pravda, že nelze objasnit princip levitace. Dva příklady výše uvedené levitace (Meissnerův efekt a Casimirův jev) představují dobře popsanou a objasněnou levitaci. Na druhé straně však spontánní levitace větších, těžkých objektů, popisovaná v souvislosti s fenoménem (poněkud nešťastně) nazývaným poltergeist, nebo se spontánními projevy teleki­neze, dosud ob­jasněna nebyla. Ovšem bez základního výzkumu v případě „poltergeistova řádění“, kdy ke spon­tánní le­vitaci a pohybům nejrůznějších objektů (a dalším podivným jevům) opravdu dochází, ne­můžeme takovouto spon­tánní levitaci exaktně inter­pretovat. Možná nám přitom časem napomo­hou další vědecké poznatky, které jsou již, jak se říká na spad­nutí. Tak jako supravodivost a na­notech­nolo­gie pouká­zaly na málo probádané fy­zikální jevy a při­nesly nám celou řadu netušených mož­ností, mo­hou nám kupříkladu i tzv. meta­materiály spolu s prostředím se zápornou permitivitou do­cela dobře při­chystat další překvapení a napomoci nám k odhalení dosud netuše­ného principu ně­kte­rých jevů, při jejichž interpretaci nelze zaměňovat vě­decká kriteria za zdravý selský ro­zum. 

P.s.: je třeba zde ještě zmínit levitující lifter, jehož princip funguje nezávisle na rozměrech objektu. Lifter byl patentován v šedesátých letech minulého století, i když ve skutečnosti využívá Biefeld-Brownův efekt, známý již od dvacátých let minulého století, pojmenovaný po jeho objeviteli Thomasu Town­sendu Brownovi (1905-1985). Po získání diplomu pracoval Brown v laboratořích univerzity v Ohiu pod vedením Paula Alfreda Biefelda, na jehož počest pojmenoval výsledky svých experimentů (odtud tedy Biefeld-Brownův efekt). A protože Biefeld svého kolegu přesvědčoval o tom, že jev má co do činění s gravitací, což byl chybný předpoklad, Brown hovořil o svém prvním přístroji jako o gravitátoru, později však přece jen došel k závěru, že se tu jedná o elektrokinetické zařízení.