Archeoastronautika: Měděný nesmysl
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.
<p>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 <em>atmosféra</em>).</p>
<p>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.</p>
<!-- wp:image {"align":"center","id":2813,"width":"388px","height":"auto","scale":"cover","sizeSlug":"large","linkDestination":"none"} -->
<figure class="wp-block-image aligncenter size-large is-resized"><img src="https://sciencereveal.cz/wp-content/uploads/2024/01/1706092897322-1-1024x1011.jpg" alt="" class="wp-image-2813 fr-fic fr-dii" style="object-fit: cover; width: 388px; height: auto;">
<figcaption class="wp-element-caption"><em>Umístění menších a větších atomů do zmáčknutých a roztažených oblastí krystalové mřížky, červené jsou atomy dislokace</em></figcaption>
</figure>
</div>
<!-- /wp:column -->
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
Posted in Konspirace, Technologie, Věda a výzkum on Jan 28, 2024.