Oblíbeným tématem propagátorů archeoastronautické hypotézy jsou stavby z doby bronzové. Často se podivují nad tím, jak mohli tehdy lidé postavit mohutné stavby a jak mohli tesat tvrdý kámen měkkými měděnými nástroji – a docházejí bez výjimky k závěru, že se musí jednat o dílo mimozemšťanů. Nebudeme si tu rozebírat, co všechno je s tímto závěrem špatně – jednak bychom tu byli dlouho a druhak už to udělali povolanější (například Patrik Kořenář tady a tady). Zaměřme se jen na jednu konkrétní věc: „měkké měděné nástroje“. Propagátoři archeoastronautiky, jak se zdá, totiž často nechápou, že v době bronzové se nástroje vyráběly (překvapivě) z bronzu a ne z čisté mědi, stejně jako nemají povědomí o tom, že bronz je z principu o mnoho tvrdší a pevnější než čistá měď.
Definici bronzu si jistě pamatujete: slitina mědi a cínu. To ale není úplně přesné – ve skutečnosti se jako bronz označuje slitina slitina mědi s jakýmkoliv prvkem kromě zinku. Ve starověku to kromě cínu často býval i arzén. Základní vlastností slitin je vyšší pevnost a tvrdost oproti čistým kovům. To je ostatně důvod, proč používáme oceli a litiny místo čistého železa a proč vaše kolo není z čistého hliníku, nýbrž z duralu. Pokusíme se tedy spolu pochopit, proč tomu tak je.
Kovy jsou krystalické: to znamená, že takové starodávné měděné dláto se skládá z mnoha a mnoha krystalků, ve kterých jsou atomy pravidelně poskládány jeden vedle druhého. Takovému pravidelnému uspořádání se říká krystalová mřížka.
Tak jako všude, i u krystalů platí, že realita není dokonalá a skutečné krystaly mají různé druhy vad. Těm nejdůležitějším se říká dislokace, a můžeme si je představit jako čáry, podél kterých je v krystalech nějaká nepravidelnost. Tahle nepravidelnost pak způsobí, že krystalová mřížka kolem čáry se místy natáhne a místy zmáčkne. Pokud starověký kameník začal měděným dlátem tlouct do kamene, působící síla uvedla dislokace do pohybu, což se navenek projevilo jako deformace dláta.
Přidáním cínu nebo arzénu do mědi se ale situace úplně změní. Cizí atomy podle svojí velikosti krystalovou mřížku totiž taky roztahují nebo stlačují. Toto napětí vyvolané cizími atomy a napětí vyvolané dislokací spolu navzájem interagují. Kvůli rozdílným velikostem jednotlivých atomů a rozdílným vlastnostem jednotlivých prvků dochází při té jejich interakci k dalšímu deformování mřížky – a krystal chce být samozřejmě deformován co nejméně. Cizí atomy proto kolem sebe hledají vhodná místa, kam by svou velikostí zapadly. Atomy menší než měď (třeba nikl) se usadí v místech, kde dislokace mřížku smačkává, zatímco ty větší (jako náš arzén a cín) hledají místa v natažených částech mřížky. Tím kolem dislokací vznikají oblaky cizích atomů (odborně nazývaných atmosféra).
Když teď kameník udeří dlátem, dislokace by se chtěla rozběhnout jako předtím, jenže nemůže. Atmosféra kolem ní ji brzdí a milá dislokace má dvě možnosti: buď oblak atomů povleče s sebou, nebo se od nich odtrhne a poběží sama. V obou případech ji ale pohyb stojí více energie, než v čisté mědi, kde by kolem sebe atmosféru neměla. I v pohybu pak dislokace naráží na další a další atomy přísad, které se k ní přitahují a dále jí ztěžují pohyb.
Jelikož pohyb dislokací souvisí s deformací materiálu, platí, že čím hůře se dislokace můžou pohybovat, tím méně se materiál může deformovat – tedy je pevnější. O kolik pevnější, to záleží na tom, jaké prvky přidáme a v jakém množství (zpevnění je zhruba úměrné odmocnině z koncentrace přidávaného prvku).
Tak a je to! Teď už víme, proč jsou slitiny o tolik pevnější než čisté kovy a můžeme archeoastronautickým nadšencům oponovat, že starověcí lidé skutečně netesali kameny měkkými měděnými nástroji, ale podstatně tvrdšími bronzovými.
Zdroje k hlubšímu bádání:
- Patrik Kořenář, Mimozemšťané v historii lidstva – Faktstream #14. Dostupné z: https://youtu.be/RnrZXRM5zaU
- Interakce dislokací s ostatními mřížkovými poruchami. In: Fyzikální metalurgie, ČVUT v Praze, 2008, ISBN 978-80-01-02935-0
- Face Centered Cubic Structure (FCC). Dostupné z: https://www.e-education.psu.edu/matse81/node/2133
- Uhland, S., Lechtman, H., Kaufman, L. Assesment of the As-Cu-Ni System: An example from archaeology. Calphad, Vol. 25, No. 1,109-124 (2001). http://doi.org/10.1016/S0364-5916(01)00034-7
