Definice.

Turingův stroj je sedmice formula_1 kde :

Konfigurace.

Konfigurace Turingova stroje je prvek formula_12 množiny formula_13, kde "q" je aktuální stav, "s" je nejmenší souvislá část pásky obsahující všechny neprázdné symboly a "n" je pozice čtecí hlavy (číslo buňky).  Vzhledem k tomu, že množiny formula_2 a formula_3 jsou obvykle disjunktní (resp. lze vhodnou volbou prvků množiny formula_2 dosáhnout toho, aby byly), používá se též kompaktní tvar, ve kterém se konfigurace Turingova stroje zapisuje jako řetězec symbolů odpovídající stavu pásky a aktuální stav se do něj vloží před symbol, na kterém se nachází čtecí hlavy. Pokud například páska obsahuje 1234, stroj je ve stavu formula_17 a čtecí hlava stojí na symbolu 2, zapíše se tato konfigurace jako 1formula_17234.  Počáteční konfigurace Turingova stroje pro vstup formula_19 je konfigurace formula_20, resp. v kompaktním zápisu formula_21.

Výpočet.

Na začátku výpočtu je Turingův stroj v počáteční konfiguraci a na pásce je zapsané vstupní slovo. Dále pracuje v jednotlivých krocích:

Neformální popis.

Neformálně řečeno je TS primitivní počítač s nejjednoduššími instrukcemi a jednou zapisovací páskou, pamětí. Existuje více různých modelů TS, které jsou ovšem co do síly výpočtu ekvivalentní. Další modely se zavádějí kvůli jednodušší demonstraci daných problémů. Za základní model můžeme považovat ten s jednostranně nekonečnou páskou. Samotný TS poté postupuje podobně jako konečný automat, ale s tím zásadním rozdílem, že má nekonečně velkou pásku, na kterou může zapisovat a libovolně se po ní může pohybovat. Na začátku definujeme stavy a přechodové funkce, přijímající a zamítající stav a abecedu, nad kterou TS pracuje. Poté na pásku TS vložíme slovo, které se skládá ze symbolů abecedy a TS se pokusí toto slovo přijmout. Při tom můžeme po TS chtít, aby nám nějakým způsobem pozměnil symboly na pásce, čímž můžeme realizovat nějaký výpočet, například násobení. TS může ukončit svůj výpočet třemi možnými stavy: pokud vstupní slovo "w" vyhovuje podmínkám, TS slovo přijme (akceptuje). Pokud slovo "w" nevyhovuje, TS slovo odmítne. Třetí možností je, že se TS zacyklí, což znamená, že TS bude donekonečna přecházet mezi nějakými stavy a nikdy se nezastaví. Turingův stroj tedy neumí vyřešit všechny problémy. Další příklady a důkazy budou následovat.

Příklad Turingova stroje.

Napíšeme jednoduchý TS, který bude mít za úkol zjistit, zda slovo napsané na pásku má tvar 01, n>0 (zda řetězec obsahuje n nul a následně n jedniček). Víme, že konečný automat tento problém řešit neumí, ale zásobníkový automat to již řešit umí. Ukážeme, jak by vypadal TS M, který by tento problém vyřešil.  Základní myšlenkou algoritmu je, že náš Turingův stroj vždy vymaže počáteční 0, přesune hlavu na konec slova, vymaže z něj poslední 1 a přesune se zpět na začátek slova. Tuto činnost opakuje, dokud slovo nevymaže nebo se nedostane do stavu, kdy další krok není definován (v tom případě slovo do jazyka nepatří).  Formální zápis: formula_22, formula_23, počáteční stav je formula_24 a formula_25. Přechodová funkce by vypadala následovně: Několik poznámek k algoritmu:  Ukázka výpočtu výše uvedeného Turingova stroje při vstupu codice_1. Zapíšeme ji jako posloupnost po sobě následujících konfigurací. Nad šipkou představující jeden krok výpočtu je vždy uvedeno číslo použitého pravidla: formula_38 formula_39 formula_40 formula_41 formula_42 formula_43 formula_44,formula_45 formula_46 formula_47 formula_48 formula_49 formula_50 formula_51 formula_52 formula_53 formula_54 formula_55 formula_56 formula_57 formula_58 formula_43 formula_60 formula_47 formula_62 formula_49 formula_64 formula_65 formula_66. Turingův stroj dospěl do koncového stavu, výpočet končí úspěšně.  Ukázka výpočtu při vstupu codice_2: formula_67 formula_57 formula_69 formula_41 formula_71 formula_43 formula_73,formula_47 formula_75 formula_49 formula_77. Ale formula_78 není definováno, výpočet končí neúspěšně. Do stavu formula_79 se náš stroj dostane po vymazání poslední 1. U slova formula_80 mohou v této situaci nastat jen dva případy − buď se tím slovo vyprázdnilo (instrukce 7) nebo ještě jeho část zbývá, ta ale musí končit jedničkami (instrukce 8).  Ukázka výpočtu při vstupu 0101: formula_81 formula_57 formula_83 formula_43 formula_85. Výpočet opět končí neúspěšně, protože přechodová funkce formula_86 není definována. V korektním slově řetězec jedniček zahájený za první nulou pokračuje až do konce slova, ve stavu formula_87 tedy stroj může na pásce najít jen symboly 1 nebo formula_5.

Modifikace.

Existuje velké množství různých modifikací Turingova stroje, všechny však mají stejnou "sílu", tzn. že přijímají stejnou třídu jazyků jako základní model.

Subrutiny.

Tvorba složitějších TS není jednoduchá záležitost a subrutiny slouží k usnadnění této činnosti. Subrutina je množina stavů, která obsahuje počáteční a koncový stav. Zpravidla řeší nějaký dílčí problém v TS. V běžném programování má ekvivalent ve funkci, která také má nějaké vstupní a výstupní stavy a řeší z pravidla nějaký dílčí problém celého programu. V předchozím příkladě kontroly 01 by mohla být subrutina například vrácení čtecí hlavy na začátek nebo kontrola, zda už máme označena všechna čísla.

Zakódování Turingova stroje.

Každý Turingův stroj můžeme zakódovat do jednoho řetězce. Existuje nekonečně mnoho způsobů, jak TS zakódovat, záleží na vlastní definici. Můžeme například očíslovat všechny stavy, očíslovat všechny symboly z abecedy a očíslovat všechny směry, kterými se může čtecí hlava vydat. Následně můžeme přechodovou funkci (q,a)→(q,t,L), kde dolní indexy označují očíslování, zakódovat takto: codice_3. Jako oddělovač jsme použili jedničku a počet nul se vždy rovná očíslování daného objektu. Více různých přechodových funkcí můžeme oddělit dvěma jedničkami, takže pokud bychom přidali ještě funkci (q,b)→(q,t,R), získali bychom řetězec codice_4. Takto můžeme zakódovat všechny přechodové funkce. Zbývá už jen označit startovací, přijímající a ukončovací stav, což můžeme udělat například tak, že startovací stav bude mít vždy index jedna, přijímající dva a zamítající tři. Do tohoto formátu pak můžeme zakódovat libovolný TS. Důsledkem tohoto faktu je, že množina všech Turingových strojů je spočetná.

Univerzální TS.

"Univerzální Turingův stroj" je takový TS "U", který jako vstup přijímá kód jiného TS "T" (jeho Gödelovo číslo) a vstupní slovo stroje "T". Dokáže rozkódovat přechodovou funkci stroje "T" a výpočet tohoto stroje simulovat. Univerzální TS dokáže vypočítat libovolnou částečně rekurzivní funkci (neboli je ekvivalentní k univerzální částečně rekurzivní funkci), rozhoduje jakýkoliv rekurzivní jazyk a přijímá libovolný rekurzivně spočetný jazyk.

Univerzální jazyk L.

Univerzální jazyk L je takový jazyk, který obsahuje dvojice TS a řetězec, přičemž tento TS daný řetězec přijímá. Platí: L = {[M, w]| TS M přijímá slovo w}. Tento jazyk je rekurzivně spočetný. Abychom zjistili, zda daná dvojice patří do tohoto jazyka, potřebovali bychom sestrojit TS T, který by rozhodoval problém, zda TS M přijímá slovo w. K tomu budeme potřebovat Univerzální TS. Tento TS T bude postupovat tak, že na vstupu vezme libovolný (zakódovaný) TS M a slovo w a nasimuluje činnost TS M při vstupu w. Neexistuje jiná možnost jak zjistit, jestli TS M přijímá slovo w než ta, že prostě do TS M to slovo w dáme a počkáme, jak nám TS M odpoví. Takže Universální TS T nasimuluje činnost TS M a pokud TS M slovo přijme, i T dvojici přijme. Pokud TS M slovo odmítne, i T dvojici odmítne. Problém nastane, když se TS M při vstupu w zacyklí. Neexistuje postup, jakým by měl TS T poznat, že se vnitřní TS M zacyklil, takže se zacyklí taktéž. Náš T je tudíž schopen rozpoznat a přijmout všechny dvojice, které do jazyka L patří, ale není schopen identifikovat všechny dvojice, které do jazyka L nepatří. A to v případě, kdy se TS M při vstupu w zacyklí. Přičemž takový TS jistě existuje, například TS, který se zacyklí pro jakýkoliv vstup.

Redukce problémů.

Některé problémy (Turingovy stroje) můžeme redukovat na jiné, což nám může pomoci při hledání důkazu, zda daný jazyk je rekurzivní jazyk, rekurzivně spočetný jazyk nebo zda není ani rekurzivně spočetný jazyk. Modelová situace: Víme, že jazyk A je rekurzivně spočetný (existuje důkaz). Chceme zjistit, zda je jazyk B rekurzivní, přičemž platí, že pokud by pro B existoval rozhodovací algoritmus, byli bychom s jeho pomocí schopni rozhodnout také problém A, tedy z A by se rázem stal rekurzivní jazyk. My ale víme, že A není rekurzivní jazyk, proto ani B nemůže být rekurzivní jazyk. Konkrétní příklad:

Jazyk HALT.

Jazyk HALT představuje množinu všech dvojic TS a slovo, pro které platí, že TS pro dané slovo zastaví (buď přijme, nebo odmítne, ale nezacyklí se). Tento jazyk není rekurzivní, protože pokud by tento jazyk byl rekurzivní, byli bychom schopni sestavit algoritmus, který by rozhodoval Univerzální jazyk L. TS, který by rozhodoval L by mohl vypadat následovně (předpokládáme vstup TS M a w, TS je TS, který rozhoduje jazyk HALT):  Tento TS by byl schopný identifikovat, zda TS M přijímá slovo w. Nejdříve zjistí, zda daný TS M pro slovo w zastaví. Pokud se zacyklí, slovo rovnou odmítne. V opačném případě simuluje činnost M, který už musí vrátit nějaký výsledek, nemůže se zacyklit, to by bylo v rozporu s rozhodnutím TS. Tento TS by tudíž rozhodoval L. My ale víme, že to není možné. A pokud není možné rozhodnout L, ale pomocí TS by to šlo, znamená to, že HALT nemůže být rekurzivní jazyk.

Jazyk EMPTY.

Jazyk EMPTY je množina všech TS, které přijímají prázdný jazyk. Tento jazyk není rekurzivní, protože s jeho pomocí lze řešit L. Představme si TS, který by rozhodoval, zda TS přijímá prázdný jazyk. Nyní sestrojíme TS, který je schopen rozhodnout L při vstupu TS M a slova w:  Protože ale víme, že jazyk L není rozhodnutelný, nemůže ani jazyk EMPTY být rozhodnutelný/rekurzivní.

Problémy, které TS nedokáže vyřešit.

Přestože je TS mocný nástroj, nedokáže vyřešit všechny problémy. Každý Turingův stroj můžeme zakódovat do řetězce skládajícího se z jedniček a nul podobně jako se kódují programy na reálných počítačích. Tím máme dokázáno, že Turingových strojů je spočetně mnoho, protože uzávěr nad abecedou codice_5 můžeme uspořádat do nekonečné posloupnosti 0, 1, 01, 10, 100, 101, 110, 111, 1000,... a každý Turingův stroj zakódovaný do jedniček a nul tudíž v této posloupnosti nalezneme. Teď dokážeme, že jazyků (= problémů) je nespočetně mnoho. Použijeme k tomu diagonální metodu. Jazyk je vybraná podmnožina z uzávěru nad abecedou. Předpokládejme abecedu codice_6 a jazyky (codice_7 značí, že daný jazyk slovo v prvním řádku neobsahuje, codice_8 značí, že obsahuje):  Takže platí, že codice_9, tedy codice_10 atd. Nyní sestrojíme jazyk, který jistě nenajdeme v předchozím (nekonečném) výčtu jazyků. Nový jazyk Ln sestrojíme tak, že pokud jazyk Li obsahuje slovo z A* na i-té pozici, jazyk Ln ho obsahovat nebude a naopak. Tak jistě docílíme toho, že nový jazyk Ln se bude lišit alespoň v tomto jednom slově. Takže L1 neobsahuje slovo na prvním místě, tedy slovo codice_11, takže Ln ho obsahovat bude. Jazyk L2 neobsahuje slovo na druhém místě, codice_12, takže Ln ho bude obsahovat. Jazyk L3 obsahuje 01, takže Ln ho nebude obsahovat. A tak dále. codice_13. Jazyk Ln nenajdeme v předchozím výčtu jazyků, protože s každým uvedeným jazykem Li se bude lišit alespoň v tom, zda (ne)obsahuje slovo z A* na i-té pozici. Tím jsme dokázali, že množina všech jazyků (problémů) je nespočetná.  Pokud existuje nespočetně mnoho jazyků (problémů) a spočetně mnoho Turingových strojů, musí nutně existovat problémy, které Turingovy stroje nejsou schopné řešit. Jazyků (problémů) je zkrátka více než Turingových strojů.

Turingův stroj (TS) je teoretický model počítače popsaný matematikem Alanem Turingem. Skládá se z procesorové jednotky, tvořené konečným automatem, programu ve tvaru pravidel přechodové funkce a pravostranně nekonečné pásky pro zápis mezivýsledků. Využívá se pro modelování algoritmů v teorii vyčíslitelnosti.

En informatique théorique, une machine de Turing est un modèle abstrait du fonctionnement des appareils mécaniques de calcul, tel un ordinateur. Ce modèle a été imaginé par Alan Turing en 1936, en vue de donner une définition précise au concept d’algorithme ou de « procédure mécanique ». Il est toujours largement utilisé en informatique théorique, en particulier dans les domaines de la complexité algorithmique et de la calculabilité.


Mládí.

Martina Hingisová se narodila roku 1980 ve východoslovenské metropoli Košicích, tehdejší součásti Československa, do rodiny tenistů Melanie Molitorové a Karola Hingise.  Matka byla profesionální tenistka, jež v jednom z výročních žebříčků dvouhry žen v ČSSR figurovala na desátém místě. Poskytnout dceři optimální podmínky

Tenisová kariéra.

1993–1994: Juniorská kariéra.

Tenis začala hrát ve dvou letech a ve čtyřech odehrála první turnaj mladších žákyň.  Do juniorského tenisu organizovaného Mezinárodní tenisovou federací vstoupila v roce 1993 jako 12letá žákyně. Prvním turnajem, do něhož nastoupila, se v únoru 1993 stalo 5. halové mistrovství České republiky juniorů, probíhající v Přerově. V úvodním kole ji vyřadila Lenka Němečková.

Ve 12 letech nejmladší šampionkou grandslamové juniorky.

V sezóně 1993 se stala historicky nejmladší vítězkou juniorky Grand Slamu, když stále ve věku dvanácti let ve finále French Open 1993 zdolala 17letou Belgičanku Laurence Courtoisovou. O rok později vítězství na juniorce French Open 1994 zopakovala, když v boji o titul hladce přehrála 18letou Kanaďanku Sonyu Jeyaseelanovou. V červenci pak triumfovala ve Wimbledonu 1994 po závěrečné výhře nad Jihokorejkou Jeon Mi-ra a z newyorského US Open 1994 odešla jako poražená finalistka, když nestačila na 16letou Američanku Meilen Tuovou.  Na červencovém juniorském mistrovství Evropy 1994 v Klostersu vyhrála dvouhru po rozhodující výhře nad Lenkou Němečkovou. Poslední událostí v této věkové úrovni se pro ni stalo zářijové US Open 1994.  V juniorské kategorii celkově zvítězila v pěti singlových a třech deblových turnajích organizovaných Mezinárodní tenisovou federací. V roce 1994 se stala vůbec nejmladší juniorskou mistryní světa ve dvouhře poté, co zakončila sezónu na 1. místě žebříčku.

1993–1995: Rychlý vstup do profesionálního tenisu.

Kontroverzní rozhodnutí: ve 14 letech mezi profesionálky.

První turnaj na okruhu ITF, do něhož nastoupila v říjnu 1993 – měsíc po 13. narozeninách –, vyhrála. Na události s rozpočtem 10 tisíc dolarů ve švýcarském Langhentalu zdolala ve finále Němku Sophii Görgesovou po třísetovém průběhu. Poté se představila v lednu 1994 na coburgském turnaji, z něhož odešla vyřazena ve druhém kole. V rámci okruhu ITF vybojovala celkem dva singlové a jeden deblový titul. K langhentalské trofeji přidala dva triumfy z Prostějova. Na druhém ročníku této české akce vyhrála čtyřhru s Petrou Langrovou v únoru 1995. Již jako světová šestnáctka pak ovládla dvouhru prostějovského turnaje roku 1996 poté, co ve finále zvítězila nad Rakušankou Barbarou Paulusovou.  V rámci okruhu WTA Tour debutovala – a stala se profesionálkou –

Nejmladší vítězka singlového zápasu na Grand Slamu.

Na grandslamu debutovala lednovým Australian Open 1995, kde na úvod přešla přes Američanku Jolene Watanabeovou Giltzovou, aby ji poté ve své nejlepší sezóně kariéry vyřadila pozdější osmifinalistka Kjōko Nagacuková z Japonska. Ve věku 14 let a 3 měsíců se stala nejmladším tenistou, jenž vyhrál singlový zápas na Grand Slamu.  První finále na okruhu WTA si zahrála ve věku 14 let na květnovém Citizen Cupu 1995. Na její raketě této hamburské události postupně skončily Sandrine Testudová, světová pětka Jana Novotná – poprvé porazila hráčku elitní desítky

1996: Historicky nejmladší vítězka Wimbledonu po deblové výhře.

Skalp světové jedničky a wimbledonský triumf v ženské čtyřhře.

Na Australian Open ji ve čtvrtfinále vyřadila světová osmnáctka Amanda Coetzerová. Následovala semifinálová účast na tokijském Toray Pan Pacific Open z kategorie WTA Tier I, kde nestačila na chorvatskou osmou hráčku žebříčku Ivu Majoliovou. Jako světová šestnáctka v březnu zavítala na prostějovský turnaj okruhu ITF s dotací 50 tisíc dolarů, kde jako nejvýše nasazená ve finále zdolala Rakušanku Barbaru Paulusovou.  Výraznější výsledek na antuce přišel na květnovém Italian Open, kde jako 15letá hrála v roli turnajové šestky. Ve čtvrtfinále

Olympionička a první profesionální trofej ve dvouhře.

V červenci se zúčastnila atlantské letní olympiády. V singlové soutěži byla patnáctou nasazenou. Ve druhé fázi ji vyřadila Japonka Ai Sugijamová. Grandslamové maximum vytvořila na newyorském US Open, kde pronikla přes čerstvou bronzovou olympijskou medailistku Janu Novotnou do semifinále. Podruhé v sezóně ji v něm zdolala světová jednička Steffi Grafová.  Premiérový singlový titul vybojovala na říjnovém Porsche Tennis Grand Prix, hraném na tvrdém povrchu v německém Filderstadtu. Ve čtvrtfinále zůstala na její raketě světová dvojka Arantxa Sanchézová Vicariová, poté čtyřka Lindsay Davenportová. Trofej

1997: Nejlepší rok kariéry – jeden zápas od čistého Grand Slamu.

Švýcarka sezónu ovládla, když vévodila singlovým statistikám dvanácti vyhranými turnaji, třinácti odehranými finále, získáním tří ze čtyř grandslamů a nejvyšším výdělkem 3 400 196 dolarů. Poměr singlových výher a proher činil 93,8 %. Na konci března se stala světovou jedničkou a dalších 80 týdnů, až do října 1998, čelo žebříčku WTA neopustila. Jediný prohraný zápas ve finále French Open znamenal, že se nestala třetí tenistkou historie, která dosáhla na čistý Grand Slam. Ve všech čtyřech vzájemných duelech roku porazila bývalou světovou jedničku Moniku Selešovou.

Nejmladší vítězka Grand Slamu i světová jednička ve 20. století.

V první části roku zaznamenala sérii 37 výher a šesti titulů v řadě, což znamenalo druhý nejlepší vstup do sezóny v otevřené éře tenisu. Druhý týden sezóny odehrála Sydney International z kategorie Tier II, kde jako druhá nasazená prošla přes Mary Joe Fernandezovou do finále. V něm přehrála Američanku Jennifer Capriatiou po třísetovém průběhu. Vítěznou šňůru prodloužila na Ford Australian Open, kde neztratila ani jednu sadu. V semifinále opět zdolala Mary Joe Fernandezovou. V boji o titul vyhrála nad francouzskou 22. hráčkou žebříčku Mary Pierceovou, která získala jen čtyři gemy. Hingisová se výhrou v 16 letech a 117 dnech stala nejmladším vítězem grandslamové dvouhry v historii tenisu. Po boku Bělorusky Nataši Zverevové zvítězila i v ženské čtyřhře po výhře nad párem Lindsay Davenportová a Lisa Raymondová.  Na únorovém Toray Pan Pacific Open vybojovala třetí trofej v řadě. V semifinále vyřadila Anke Huberovou a před finále odstoupila světová jednička Steffi Grafová. Vítězná série pokračovala i na pařížském Open Gaz de France, kde ji ani v závěrečném duelu nezastavila Anke Huberová.

Šampionka Turnaje mistryň a pád z čela žebříčku.

Na amerických betonech dobyla další tři trofeje. Na červencovém Bank of the West Classic ve Standfordu si připsala double, když vedle singlu vyhrála i čtyřhru s Davenportovou. Další týden situaci zopakovala na Toshiba Classic v San Diegu, kde vedle dvouhry ovládla čtyřhru s Arantxou Sánchezovou Vicariovou. Teprve druhou porážku sezóny ji v polovině srpna uštědřila sedmá hráčka žebříčku Lindsay Davenportová v semifinále losangeleského Acura Classic po třísetovém průběhu. Na závěrečném grandslamu US Open neztratila žádný set. Na cestě za premiérovým newyorským titulem ji v závěrečných kolech nezastavily Sanchézová Vicariová, Lindsay Davenportová a v boji o

1998: Zisk čistého Grand Slamu v ženské čtyřhře.

Trofej na Indian Wells Masters.

Po volném losu prohrála svůj úvodní zápas sezóny, když na Sydney International nestačila na pozdější finalistku Venus Williamsovou. Přesto si odvezla titul z deblové soutěže v páru s Helenou Sukovou. V roli první nasazené a obhájkyně titulu zavítala na Australian Open. Třetí grandslam za sebou vyhrála poté, co ve čtvrtfinále vyřadila Mary Pierceovou, v semifinále turnajovou desítku Anke Huberovou a v závěrečném boji osmou nasazenou Conchitu Martínezovou po setech 6–3 a 6–3. Spolu s Chorvatkou opanovala také ženskou čtyřhru. Na Toray Pan Pacific Open ji ve finále zastavila Davenportová ve dvou setech.  Po třítýdenní pauze se na kurtech objevila v březnu během State Farm Evert Cupu v Indian Wells. Po

Zvládnutý Turnaj mistryň a světová dvojka.

Během letní sezóny na amerických betonech nevyhrála žádný turnaj. Mezi poslední čtveřicí ji na sandiegském Toshiba Classic přehrála Mary Pierceová. Na Acura Classic ji v utkání o titul porazila Davenportová a na montréalském du Maurier Open ji v semifinále stopku vystavila pátá nasazená Selešová. Na letní vrchol US Open přijížděla stále jako světová jednička. Ve čtvrtém kole zdolala Francouzku Nathalii Dechyovou. Poté zvládla zápasy proti Selešové i Novotné. Až v závěrečném střetnutí podlehla potřetí v roce Lindsay Davenportové po dvousetovém průběhu. Přesto se na newyorském majoru zapsala do statistik historie tenisu, když s Novotnou vyhrála

1999: Současné kralování žebříčku dvouhry i čtyřhry.

V sezóně dominovala statistikám sedmi vyhranými turnaji (spolu s Davenportovou) a třinácti odehranými finále. Na odměnách vydělala nejvyšší částku 3 291 780 dolarů a podruhé v kariéře rok zakončila jako světová jednička. Se stabilní spoluhráčkou Annou Kurnikovovou se staly párem roku.

Singlový i deblový hattrick na Australian Open.

Na lednovém Sydney International z kategorie Tier II pronikla jako světová dvojka do finále, v němž podlehla první hráčce klasifikace Lindsay Davenportové. Potřetí za sebou pak vyhrála Australian Open, což se v otevřené éře před ní podařilo pěti hráčkám – Goolagongové, Courtové, Selešové a Grafové. Navíc, také jako šestá žena open éry, vyhrála potřetí za sebou ženskou čtyřhru, poprvé v páru s Ruskou Annou Kurnikovovou, s níž utvořila novou stabilní dvojici. S bývalou spoluhráčkou, tehdy 30letou Janou Novotnou, se rozešla, když ji označila za „příliš starou a příliš pomalou“. V melbournské dvouhře svedla jediné třísetové klání ve čtvrtém kole s šestnáctou hráčkou pořadí Amandou Coetzerovou. V závěrečných třech zápasech proti Mary Pierceové, Monice Selešové a světové devětadvacítce Amélii Mauresmové již nepřipustila komplikace.  Na vítězné vlně pokračovala tokijským Toray Pan Pacific Open, kde přes Novotnou postoupila do finále. Na druhém turnaji v řadě zdolala Coetzerovou, která ji odebrala pouze tři gamy. Bodový zisk jí po sedmnácti týdnech na druhé příčce zajistil 8. února návrat do čela světové klasifikace, kde strávila dalších 21 týdnů až do července

Wimbledonský výpadek.

Výpadek Hingisovou postihl ve Wimbledonu, kde jako nejvýše nasazená utržila rychlou porážku od 16leté australské kvalifikantky a pozdější čtvrtfinalistky Jeleny Dokićové, které patřila 129. příčka žebříčku. V zápase měla úspěšnost prvního servisu jen 44 % a pětkrát podání ztratila. Stala se tak třetí turnajovou jedničkou v otevřené éře, která prohrála v prvním kole grandslamu a zařadila

Třetí žena na čele dvouhry i čtyřhry současně.

Na dvorce se vrátila po šesti týdnech srpnovým Tennis Classic v San Diegu. V semifinále na její raketě skončila Jihoafričanka Amanda Coetzerová a v boji o vítězství nadělila „kanára“ světové čtyřce Venus Williamsové. Bodový zisk za titul jí pomohl k návratu na čelo klasifikace, když 9. srpna vystřídala Davenportovou a na této pozici již setrvala do konce roku. V té chvíli současně vévodila i deblovému žebříčku WTA, když na jeho prvním místě figurovala mezi 7. červnem až 4. červencem, a opět od 2. do 22. srpna 1999. Celkově setrvala zároveň na prvním místě dvouhry a čtyřhry 27 týdnů, a to v několika obdobích. Po Martině Navrátilové a Arantxe Sánchezové Vicariové se stala třetí hráčkou, jíž se tento výkon podařil (později se k nim přidaly Lindsay Davenportová a Kim Clijstersová). Na losangeleském Acura Classic byla

2000: Potřetí a naposledy nejlepší hráčkou v konečném pořadí.

V sezóně vyhrála nejvyšší počet devíti turnajů, stejně tak se probojovala do nejvíce finále, když jich odehrála třináct. První místo obsadila v žebříčku výdělků s 3 457 049 dolary. V závěrečném hodnocení světové klasifikace skončila potřetí jako světová jednička.

Úspěšná obhajoba v Tokiu.

Sezónu již tradičně rozehrála na sydneyském Adidas International, kde jako nejvýše nasazená skončila v semifinále na raketě deváté hráčky žebříčku a pozdější vítězky Amélie Mauresmové.  V pozici trojnásobné obhájkyně zamířila na Australian Open, kde roli největší favoritky na cestě do finále plnila hladkým průchodem jednotlivými koly. Pouze v osmifinále Sandrine Testudová dovedla set do tiebreaku, jenž Švýcarka vyhrála. Mezi poslední osmičkou deklasovala třináctou nasazenou Arantxu Sánchezovou Vicariovou. V semifinále si poradila s další Španělkou Conchitou Martínezovou. Sérii 27zápasové neporazitelnosti na Australian Open ukončila druhá žena žebříčku Lindsay Davenportová. Přestože Švýcarka dotáhla ztrátu 1–5 ve druhé sadě, v jejím závěru opět prohrála podání. Američanka si před utkáním ledovala bolestivou dolní končetinu. Také v ženské čtyřhře byla trojnásobnou obhájkyní trofeje. Ve

Hamburská a berlínská výhra.

Druhou trofej roku vybojovala na Betty Barclay Cupu závěrečnou výhrou nad Arantxou Sánchezovou Vicariovou. Po dvou letech tak zvítězila na hamburském turnaji a připsala si šestý titul z antuky. V roli obhájkyně přijela na WTA German Open, kde v semifinále nenašla recept na světovou osmičku Conchitu Martínezovou. Na pařížském French Open opět hrála v pozici světové jedničky, když se do čela vrátila 22. května. Přestože ji v osmifinále uštědřila Rumunka Ruxandra Dragomirová „kanára“, zbylé dvě sady vyhrála a postoupila do dalšího kola. V něm přešla přes Chandu Rubinovou, aby ji v semifinále zastavila šestá nasazená Mary Pierceová. Francouzka vyhrála jak

Čtvrtá stuttgartská trofej za pět let a druhá z Turnaje mistryň.

Na Letních olympijských hrách v Sydney nestartovala. Na okruh se vrátila počátkem října halovým Porsche Tennis Grand Prix ve Filderstadtu. Turnajem prošla bez zaváhání, když v závěrečných dvou kolech zdolala Arantxu Sánchezovou Vicariovou a 17letou Kim Clijsterovou. V rámci filderstadtského turnaje získala čtvrtý titul během pěti předešlých let a také poslední. S Annou Kournikovovou slavila také deblovou trofej. Druhý „double“ za sebou – singlovou a deblovou trofej, si odvezla další týden z curyšského Swisscom Challenge, když ve finále singla porazila Lindsay Davenportovou a spoluhráčkou ve čtyřhře se opět stala Kurnikovová. Obě dvě spoluhráčky

2001: Celkem 209 týdnů na čele žebříčku WTA.

Dva triumfy na arabských turnajích i v Sydney.

Prvním turnajem oficiální sezóny se opět stal Adidas International, na který přijela jako nejvýše nasazená první hráčka klasifikace. Na cestě do finále zůstaly na její raketě Kim Clijstersová, Serena Williamsová a světová pětka Conchita Martínezová. V boji o titul přehrála druhou ženu žebříčku Lindsay Davenportovou až 7–5 v rozhodující sadě. Obě hráčky se na okruhu potkaly popatnácté a Švýcarka snížila pasivní bilanci výher a proher na 6:9. Během Australian Open prošla úvodní čtyři kola bez potíží. Jediný třísetový zápas odehrála ve čtvrtfinále proti česté nasazené Sereně Williamsové. Poté, co následně deklasovala světovou trojku Venus Williamsovou, ji ve finále vyzvala 24letá olympijská vítězka Jennifer Capriatiová, jíž patřila čtrnáctá pozice a která se k tenisu vrátila v únoru 1996. Americká hráčka triumfovala a připsala si premiérový grandslamový titul.  Na únorovém Toray Pan Pacific Open v Tokiu ji čerstvou finálovou porážku vrátila Davenportová, s níž odešla poražena po třísetovém průběhu. Také na čtvrtém turnaji v roce – Qatar Total Fina Elf Open, se probojovala do závěrečného zápasu o titul. Za hodinu si v něm poradila s francouzskou nasazenou trojkou Sandrine Testudovou, čímž navýšila poměr vzájemných zápasů

Výpadek části podzimu pro zranění.

Na letních amerických betonech dosáhla semifinálové účasti na sandiegském Acura Classic i estyle.com Classic v Los Angeles, kde byla v obou případech nad její síly světová desítka Monika Selešová. Také na závěrečném majoru US Open dohrála mezi poslední čtveřicí tenistek. Vyjma třísetové výhry ve třetím kole nad Ivou Majoliovou, uštědřila během cesty do semifinále každé soupeřce „kanára“. Ve čtvrté fázi zdolala Australanku Jelenu Dokićovou a poté Dáju Bedáňovou, než ji stopku vystavila desátá nasazená Serena Williamsová po hladkém průběhu za 51 minut.  Do konce sezóny odehrála již pouze dvě události v říjnu. Na moskevském Kremlin Cupu vyřadila po volném losu kvalifikantku z druhé stovky Sandru Kleinovou, ale ve čtvrtfiniále nestačila na turnajovou osmičku Jelenu Dementěvovou. Jako obhájkyně titulu zavítala na Porsche Tennis Grand Prix do Filderstadtu, na kterém po odehrání tří čtvrtfinálových gamů skrečovala zápas s Lindsay Davenportovou pro poškození hlezenních vazů. Týden poté podstoupila chirurgický výkon a operatér Heinz Buehlmann sdělil, že by doba zotavení měla trvat okolo dvou měsíců.  Po 73 týdnech na čele žebříčku WTA jej naposledy opustila 14. října 2001, když ji nahradila Capriatiová. Celkově ženskému tenisu kralovala 209 týdnů, což k danému datu znamenalo čtvrté nejdelší období za Grafovou, Navrátilovou a Evertovou.

2002: Pokračující zdravotní problémy a čtvrtý tokijský titul.

Ztracené finále na Australian Open a sydneyská obhajoba.

Tradičním začátkem v nové sezóně byla účast na sydneyském Adidas International z kategorie Tier II, kde jako světová čtyřka plnila roli turnajové dvojky. Po volném losu přehrála Lisu Raymondovou, Sandrine Testudovou, a po roce znovu pátou ženu klasifikace Kim Clijstersovou. Hladkou finálovou výhrou nad osmou nasazenou Američankou Meghann Shaughnessyovou obhájila sydneyský titul. Na melbournské Australian Open přijížděla v roli turnajové trojky. Cesta do semifinále znamenala bezproblémové postupy, když na

Šesté tokijské finále v řadě.

Na únorovém Toray Pan Pacific Open postoupila pošesté za sebou do finále. V něm si poradila se Selešovou, jíž porazila podruhé v rozmezí 14 dní. Američanka v úvodním dějství vedla již 5–1 na gamy a neproměnila dva setboly. Košická rodačka sadu rozhodla ve svůj prospěch v tiebreaku, druhou ztratila a třetí vyhrála poměrem 6–3. Na tokijském turnaji tak získala rekordní čtvrtý titul, čímž překonala tři

Opakování scénáře: operace i podzimní výpadek.

Dne 20. května podstoupila operační zákrok levého hlezna. Matka a trenérka Melanie Molitorová se domnívala, že zánětlivá ložiska v kloubech dolních končetin a patní ostruhu zavinila nevhodná obuv společnosti Sergio Tacchini, kterou tenistka nosila od jedenácti do osmnácti let, a proto na italskou firmu podala žalobu. Poprvé od roku 1994 tak vynechala grandslamový turnaj, a to na French Open a poté i ve Wimbledonu. Po tříměsíční rekonvalscenci se vrátila v polovině srpna montréalským Rogers AT&T Cupem. Z pozice světové osmičky vypadla ve čtvrtfinále s pátou hráčkou žebříčku Jelenou Dokićovou.

2003–2005: První přerušení kariéry.

Po říjnovém Porsche Tennis Grand Prix 2002 se odhlásila ze tří zbylých plánovaných turnajů sezóny, když opět pociťovala bolesti v levém kotníku. Dočasné ukončení kariéry oficiálně oznámila v únoru 2003. Francouzskému deníku "L'Equipe" sdělila: „"Návrat na kurty nepřipadá v úvahu, alespoň v nejbližší době... Musíte pochopit, že se můj život opravdu začíná odvíjet jiným směrem. Je mi

2006–2016: Další kariéra.

V lednu 2006 se vrátila na tenisové kurty na turnaji v australském Gold Coastu a dotáhla to až na šestou příčku ve světovém žebříčku. V listopadu 2007 oznámila ukončení kariéry poté, co jí byla provedena pozitivní dopingová zkouška na kokain; ona sama však používání drog rezolutně popřela.  V červenci 2013 se podruhé vrátila k profesionálnímu tenisu, a to jen do čtyřhry, když na Southern California Open vytvořila pár se slovenskou tenistkou Danielou Hantuchovou. Dvojice vypadla ve druhém kole.  Ve finále čtyřhry Apia International Sydney 2016 porazila s Mirzaovou francouzský pár Caroline Garciaová a Kristina Mladenovicová. V závěru druhé sady se přitom ocitly na prahu porážky, když dokázaly otočit nepříznivý stav gamů 1–6 a 2–5. Zvítězily tak ve 30. zápasem za sebou, čímž překonaly výkon páru Gigi Fernándezová a Nataša Zverevová, který v sezóně 1994 dosáhl na sérii 28 zápasů. Sydneyský titul znamenal, že se v následné deblové klasifikaci

Soukromý život.

Jméno získala po tenistce Martině Navrátilové. Rodiče se rozvedli a matka spolu s dcerou se vrátili do Rožnova pod Radhoštěm, zatímco otec zůstal v Košicích. Po čase se matka s osmiletou dcerou odstěhovala do Švýcarska, hlavním důvodem byla snaha umožnit hrát dceři tenis i v nízkém věku, podle tehdejších pravidel nesměla totiž hrát turnaj mládeže, ani druhé manželství však její matce nevydrželo. Po rozvodu se matka vrátila ke svému dívčímu příjmení Molitorová. Martina hovoří česky, slovensky, švýcarskou němčinou,

Finále na Grand Slamu.

Ženská čtyřhra: 16 (13–3).

V roce 1998 vyhrála Hingisová všechny čtyři grandslamové turnaje a stala se čtvrtou tenistkou v historii,

Martina Hingisová (* 30. září 1980 Košice) je bývalá švýcarská tenistka pocházející z česko-slovenské smíšené rodiny, která se na profesionálních okruzích pohybovala mezi sezónami 1994–2017. Matka Melanie Molitorová je Češka, otec Karol Hingis má slovensko-maďarský původ. Na Letních olympijských hrách 2016 v Rio de Janeiro vybojovala pro Švýcarsko stříbrnou medaili z ženské čtyřhry v páru s Timeou Bacsinszkou.

Martina Hingis est une joueuse de tennis professionnelle suisse, née le à Košice (Slovaquie, alors en Tchécoslovaquie). Elle détient le record de la plus jeune gagnante d'un titre du Grand Chelem en simple dans l'ère Open (et le deuxième derrière Lottie Dod en 1887), et celui de la plus jeune numéro un mondiale de l'histoire du tennis.


Historie parního stroje.

První mechanický stroj poháněný parou sestrojil Hérón Alexandrijský v 1. století našeho letopočtu. Považoval jej ale jen za hračku a na praktické využití nedošlo. Dnes je vynález parního stroje obvykle připisován skotskému vynálezci Jamesi Wattovi, který ho vynalezl v roce 1765. Ve skutečnosti Watt „pouze“ významně zdokonalil stroje Thomase Saveryho a Thomase Newcomena. Jednalo se o stroje na principu kondenzace syté páry ve válci a využití síly vyvolané podtlakem k čerpání vody.  V případě atmosférického parního stroje Thomase Newcomena byl prostor pod pístem naplněn párou, která píst zvedla do horní polohy. Pak se pod píst vstříkla studená voda a kondenzaci páry vznikl podtlak. Píst byl tlačen atmosférickým tlakem dolů a prostřednictvím táhla, které s ním bylo pevně spojeno, prováděl práci kývavým pohybem nahoru a dolů jako zahradní pumpa. V letech 1722-1724 postavil Newcomenův atmosférický parní stroj - první na evropském kontinentě - anglický mechanik Issak Potter v Nové Bani na Slovensku. V r. 1736 získal Jonathan Hull či Hulls první patent na kolesovou loď poháněnou Newcomenovým atmosférickým parním strojem. Prvním Wattovým zlepšením bylo oddělení kondenzace do zvláštního prostoru mimo válec. Díky tomu se stěny válce neochlazovaly a zvýšila se účinnost stroje. V průběhu druhé poloviny 18. století si pak Watt nechal patentovat řadu vynálezů, které byly dále využívány po celou éru parních strojů. Dvojčinný parní stroj, v němž se pára vháněla střídavě pod píst a nad píst, takže i zpětný pohyb pístu byl poháněn tlakem páry a nikoli atmosféry. Tím se podstatně zvýšil výkon i účinnost, protože stroj mohl pracovat s párou o vyšším než atmosférickém tlaku. Z dalších vynálezů jmenujme převod přímočarého pohybu pístu na otáčivý pomocí klikového mechanismu nebo Wattův odstředivý regulátor, který udržoval stálé otáčky stroje.  V 19. století se parní stroj stal nejvýznamnějším zdrojem energie jak v průmyslu, tak v dopravě. Proto se tomuto století také říká století páry. Dopravě kralovaly vlaky tažené parními lokomotivami, vody brázdily parníky, průmyslové podniky měly stroje poháněné transmisemi od centrálního parního stroje, na polích se objevily parní oračky, parní mlátičky a parní lokomobily. Povrch silnic pak upravovaly parní válcovačky resp. parní válce.  Ve 20. století význam parního stroje postupně upadal. Z dopravy byl vytlačen spalovacím motorem s vnitřním spalováním a z průmyslu elektrickými stroji a parní turbínou. Nejdéle sloužily těžní parní stroje, které v některých dolech vydržely až do devadesátých let 20. století (viz Muzeum Krásno). V současnosti je možné se s provozem parních strojů setkat především u nostalgických jízd parních lokomotiv.  V průmyslu se také používaly speciální stroje podobné či konstrukčně příbuzné parnímu stroji. Byla v nich využívána přímočará hnací síla přenášená na pracovní nástroj z pístu jednoduchého parního stroje. Jednalo se o parní kladiva, parní buchary či parní lisy a podobná strojní zařízení. Dnes jsou nahrazena jinými technickými principy či jinými technologickými postupy. Na letadlových lodích se dodnes využívá parní katapult, což je vlastně speciální parní stroj s několika desítkami metrů dlouhým válcem.

Účinnost.

Proti současným tepelným strojům má parní stroj nízkou účinnost přeměny energie (maximálně 30 %). Spolu s kotlem, který má tepelnou účinnost okolo 50 % je výsledná účinnost (podle typu stroje a kotle) mezi 5 % – 15 %. To je proti spalovacím motorům s vnitřním spalováním s běžně dosahovanou účinností okolo 35 % nedostačující. Tam, kde je dostatek levného uhlí, se ale může ekonomicky užívat i dnes - proti jiným typům strojů se vyznačuje vysokou spolehlivostí a schopností práce v mnoha pracovních režimech (různé otáčky i výkony, snadná reverzace). Nespornou výhodou parního stroje je, že mu nevadí přetížení, a nedojde k jeho poškození, ani když se přetížením zcela zastaví.

Popis práce.

Pára z kotle je přes regulátor vedena do ústrojí vnitřního rozvodu (nejčastěji šoupátkové komory) a odtud je rozdělována do válce. Tam svým tlakem způsobuje pohyb pístu. Použitá pára je opět přes šoupátkovou komoru vypouštěna ven. Posuvný pohyb pístu je přes pístní tyč, křižák a ojnici přenášen na kliku, která posuvný pohyb převádí na otáčivý (rotační).  Část výkonu stroje je odebírána ústrojím vnějšího rozvodu, které řídí nucený pohyb částí vnitřního rozvodu (šoupátka, řidčeji ventilů), usnadňuje rozběh stroje, umožňuje nastavit stupeň plnění válce a také změnu směru otáčení (reverzaci), je-li požadována.  "Animované schéma práce stroje je v článku Lokomotivní parní stroj."

Reverzace.

Reverzace chodu parního stroje se provádí za klidu stroje přestavením rozvodu. Stroj se znovu rozběhne tak, že pára je přiváděna na stranu pístu, odkud byla předtím vytlačována, a naopak.  "Animované schéma reverzace stroje je v hesle Lokomotivní parní stroj."

pV diagram.

pV diagram popisuje práci tepelného stroje v průběhu jednoho pracovního cyklu (vizte také Carnotův cyklus). Skutečný tvar tohoto diagramu, malovaný speciálním přístrojem, se nazývá indikátorový diagram.

Plnotlaké a expanzní stroje.

Pokud je pára přiváděna do válce po celou dobu pohybu pístu, mluvíme o "plnotlakém parním stroji". Takové byly především první parní stroje. Pokud je pára vpouštěna jen po část pohybu pístu, mluvíme o "expanzních strojích". Poměr mezi celkovým objemem válce a objemem v okamžiku uzavření přívodu páry se nazývá "plněním". Obvyklá plnění se pohybují mezi 100 % (plnotlaké stroje) a zhruba 10 – 20 %. Využití expanze páry umožnilo několikanásobně zvýšit účinnost parního stroje. Dalším vývojovým stádiem pak bylo využití několikanásobné expanze ve sdružených parních strojích

Parní stroj je pístový tepelný stroj, spalovací motor s vnějším spalováním, přeměňující tepelnou energii vodní páry na energii mechanickou, nejčastěji rotační pohyb.

La machine à vapeur est une invention dont les évolutions les plus significatives datent du. C'est un moteur à combustion externe qui transforme l'énergie thermique de la vapeur d'eau (produite par une ou des chaudières) en énergie mécanique.


Použití.

Rozšíření ve světě.

Jako normální rozchod se označuje rozchod 1435 mm, používaný zejména na železničních tratích ve střední a západní Evropě, severní Americe, na Blízkém Východě, v Austrálii a v Číně. V oblasti bývalého Sovětského svazu se používá široký rozchod 1520 mm. Také v ostatních částech světa je zpravidla pro nějakou ucelenější oblast vždy charakteristický určitý rozchod.  Zvláštní kapitoly tvoří rozchody průmyslových a důlních drah, pozemních lanových drah a modelové železnice.

Česko a střední Evropa.

První železnice v Česku byly ve 20. letech 19. století budovány s užším rozchodem: budějovicko-linecká koněspřežka měla rozchod 1106 mm, lánská koněspřežka 1120 mm. Normální rozchod začal být masově využíván zejména se zaváděním parního provozu. Některé tramvajové tratě byly budovány od počátku s normálním rozchodem, avšak zejména v městech se stísněnými poměry byl volen metrový rozchod. Dnes mají v Česku normální rozchod 1435 mm všechny nemuzeální veřejné železniční tratě s výjimkou Jindřichohradeckých místních drah a osoblažské dráhy, které mají tzv. bosenský rozchod 760 mm. Normální rozchod má také pražské metro a dnešní tramvajové sítě v Česku, výjimkou je již jen tramvajová trať z Liberce do Jablonce nad Nisou s rozchodem 1000 mm, který je formou dvourozchodových splítkových tratí zachován i na části městských tratí v Liberci. Metrový rozchod mají i obě karlovarské pozemní lanovky, pražská petřínská má od roku 1932 normální rozchod.  Také jinde ve střední Evropě jsou úzké rozchody některých tramvajových či lokálních drah všeobecně reliktem z dob konce 19. a začátku 20. století. V některých městech se proto desítky let provádělo přerozchodování tramvajových sítí (například v Chemnitzu či Stuttgartu podobně jako v Liberci), někde k tomu naopak vůbec nedošlo (bratislavská tramvajová síť, Tatranské elektrické železnice atd.). V současné době se rozchody kolejí u místních drah stanovují většinou podle rozchodů železničních.  Pro usnadnění transportu zejména železné rudy byly vybudovány širokorozchodné tratě vedoucí ze Sovětského svazu až do hloubi některých sousedních států, kde se jinak používal normální rozchod. V bývalém Československu tak byla vybudována širokorozchodná trať z hraničního přechodu Užhorod/Maťovce do stanice Haniska pri Košiciach v sousedství Východoslovenských železáren. V Polsku pak byla vybudována podobná, ale mnohem delší trať, Linia Hutnicza Szerokotorowa. Odpadala tím pracná překládka transportované suroviny – železné rudy (či složitá výměna podvozku u plně ložených nákladních vagónů) při dodávkách této suroviny z rudných ložisek v Sovětském svazu, později ze států vzniklých jeho rozpadem.

Výhody a nevýhody.

Výhodou úzkorozchodných drah je zejména možnost menšího poloměru oblouku ("ostřejších zatáček") v náročném terénu nebo stísněných prostorových podmínkách a především výrazně menší náklady na výstavbu i údržbu tratě. Proto byly menší rozchody často voleny u tramvajových, lokálních, lesních a průmyslových drah. Nevýhodou menších rozchodů je obecně menší kapacita a stabilita vozidel, zpravidla menší provozní rychlost. Obecnou nevýhodou různosti rozchodů je menší kompatibilita vozového parku i kolejových dílů.  Různost rozchodů kolejí má i strategický význam. Například po roce 1945 byly na Zakarpatské oblasti přerozchodovány železnice na sovětský rozchod. Výjimkou zůstaly pohraniční úseky Čop–Baťovo–Mukačevo a Baťovo-Korolevo-Ďakovo, tady tratě širokého a normálního rozchodu byly a jsou vedeny souběžně ve směru k překladištím. Státy sousedící s Brazílií budovaly v 19. století v obavě před invazí koleje o jiných rozchodech. Značné dopravní problémy měla i německá armáda při východním tažení do Sovětského svazu během druhé světové války. Tyto problémy byly částečně způsobeny širším rozchodem koleje, dále také nevhodnými rozměry některých druhů těžkých zbraní, které při přepravě vlakem zasahovaly mimo průjezdní profil tratě a znemožňovaly tak souběžný provoz na dvoukolejných tratích (např. těžké tanky typu Tiger I) a vyžadovaly vždy velmi pečlivou přípravu celého transportu.

Přehled používaných rozchodů kolejí.

Normální rozchod.

Za normální rozchod je dnes označován rozchod 1435 mm, 4 stopy 8 1⁄2 palce. Je dnes standardem na přibližně 60 % železnic světa, včetně většiny českých. Maximální přípustný rozchod normálněrozchodné koleje v oblouku je 1470 mm.  Byl údajně odvozen z rozteče kol anglických dostavníků. V Anglii byla vzdálenost vnějších hran kol silničních povozů omezena na 5 stop, tj. 1524 mm. Některé železnice zpočátku používaly kolejnice úhelníkového profilu a kola bez okolků (tzv. „plate railway“), takže vozy mohly přecházet mezi silničním a železničním provozem. Britské koněspřežné železnice používaly celou řadu rozchodů, z nichž 1422 mm byl největší. První britské parostrojní měly různé rozchody v rozmezí od 1372 mm (4 stopy 6 palců) až po 2140 mm (7 stop 1⁄4 palce, Brunelův rozchod).  „Stephensonův“ rozchod byl již před Stephensonem použit na koněspřežných železnicích v Durhamu, pocházejících z 18. století. Na nich konal George Stephenson své první pokusy s parními lokomotivami (v roce 1814 Stephenson předvedl první parní lokomotivu a roku 1825 byla uvedena do provozu první veřejná parostrojní trať). Stephenson tento rozchod převzal a intenzivně ho propagoval a hájil, proto se mu dnes říká Stephensonův rozchod. Zpočátku úřední privilegia rozchod nepředpisovala a stanovovala ho jen výjimečně v případech, kdy bylo nutné zajistit napojení na již existující trať. Po intenzivním politickém boji v Británii zákon v roce 1846 stanovil jednotný rozchod 1435 mm, přičemž obsahoval výjimkou pro Brunelovu síť o rozchodu 2140 mm. Pro Irsko byl v téže době stanoven jednotný rozchod 1600 mm (5 stop a 3 palce). Stephensonovu rozchodu se v té době říkalo „úzký rozchod“.  Původní Stephensonův rozchod byl pouze 1422 mm (4 stopy 8 palců). Z důvodu nedostatečné vůle mezi kolejnicemi a okolkem, která způsobovala jízdní problémy, byl tento rozchod postupně rozšířen až na 1435 mm, kde se ustálil v polovině 30. let 19. (20.?) století.  Roellova encyklopedie uváděla a často bylo citováno, že původní Stephensonův rozchod byl 1372 mm (4 stopy 6 palců, tedy 4 a půl stopy) a byl zvětšen o 2 a půl palce kvůli umístění válců uvnitř rámu lokomotiv. Tato domněnka je považována za vyvrácenou. Rozchod 1372 mm se sice používal na koněspřežných i parostrojních železnicích ve Skotsku, ale nezávisle na Stephensonovi, a první lokomotivy s vnitřními válci se začaly používat až léta poté, co Stephenson používal rozchod 1422 mm.  Vlivem času však docházelo k nahromadění chyb měření, takže se nesprávná míra stala standardem. Do skupiny normálního rozchodu se zařazují i některé nepříliš odlišné rozchody:

Rozchod modelové železnice.

Rozchody modelových železnice odpovídají přibližně standardnímu rozchodu v daném měřítku. Nejběžnější typizované rozchody modelových železnic jsou od 6,5 mm do 64 mm, viz rozchody modelové železnice.

Rozchod jeřábové dráhy.

U jeřábových drah se měří rozchod jako vzdálenost mezi svislými osami kolejnic obou větví jeřábové dráhy (ČSN 73 5130 Jeřábové dráhy). Portálové jeřáby mohou mít rozchod desítky metrů, někdy i přes 100 metrů. Běžné věžové jeřáby mají rozchod koleje jeřábové dráhy kolem 5 metrů (např. 4,6 m, 5 m, 6 m).

Rozchod koleje vyjadřuje vzdálenost mezi vnitřními hranami kolejnic, měřenou podle konvence 14 mm pod temenem kolejnice. Udává se v milimetrech, i když historicky používané hodnoty jmenovitých rozchodů vznikly většinou z měr v anglických jednotkách. Jmenovitý rozchod má kolej v přímém úseku trati a v obloucích větších poloměrů. V obloucích menších poloměrů (na normálněrozchodných tratích se to týká oblouků o poloměru 300 m a menších) bývá obvykle rozchod rozšířen, aby jimi snáze projely pojezdy železničních vozidel. Rozšíření se pohybuje od několika milimetrů do několika centimetrů – podle rozchodu koleje a poloměru oblouku.

L'écartement des rails est la distance séparant le flanc interne des deux files de rails d’une voie ferrée. L'écartement standard de (soit quatre pieds huit pouces et demi), définissant la voie normale, est le plus utilisé à travers le monde (60 % des lignes). On parle de voie large lorsque l'écartement est supérieur et de voie étroite lorsqu'il est inférieur (voie métrique pour l'écartement de ).


Biografie.

Pocházel z chudých poměrů – jeho otec byl chudým mydlářem – a původně se vyučil u svého bratra knihařem a knihkupcem. Další vzdělání získal jako autodidakt. Brzy začal sám psát a publikovat v bratrově časopise "New England Current". V roce 1723 odešel nejprve do New Yorku, pak do Filadelfie a v roce 1724 do Londýna, kde pracoval jako knihtiskař.  Vrátil se v roce 1726. Později si otevřel tiskárnu, knihkupectví a papírnictví. Vydával časopis "Pennsylvania Gazette" a od roku 1732 pod pseudonymem Richard Saunders almanach "Poor Richard's Almanack", který v Čechách překládal Josef Jungmann pod názvem "Chudý Richard aneb Cesta k blahobytu".  Aktivně se věnoval veřejnému životu i přírodovědným výzkumům. V roce 1753 vynalezl bleskosvod, nebyl však první. Popsal jej v dopise datovaném 17. září a do roku 1774 vydal o elektřině čtyřsvazkové pojednání. S pokusy přestal někdy kolem roku 1757. Byl jmenován čestným doktorem mnoha univerzit.  V roce 1754 byl za Pensylvánii vyslán do kongresu osad, kde předložil první návrh americké ústavy. Po vzniku USA pak spolupracoval i na její definitivní verzi.  Roku 1775 uzavřel ve Francii dohodu o pomoci koloniím, která zajistila materiální pomoc v boji za nezávislost. Po návratu se stal známým senátorem za Pensylvánii.

Vynález bleskosvodu.

V roce 1752 se rozhodl zjistit, zda existuje souvislost mezi elektrickým proudem a bleskem. Provedl velmi nebezpečný pokus: vzal papírového draka a připevnil ho ke kovové tyči, potom přivázal konec provázku na klíč a vyšel ven do bouře. Když drak vyletěl do bouřkového mraku, uviděl Franklin jiskry a cítil náraz, jak elektřina z mraku prošla z draka po provázku ke klíči. Poté vyrobil a vyzkoušel funkční bleskosvod. Nebyl však první – v téže době jej zcela nezávisle na něm vynalezl i český kněz Prokop Diviš. Dnes jsou všechny budovy vybaveny bleskosvody, které přitahují blesk lépe než budova samotná. Připojený elektrický vodič odvede silný elektrický proud bezpečně do země a zabrání tak poškození budovy.

Šachy.

S jeho jménem jsou spjaty počátky amerického šachu, jehož byl velkým příznivcem. Ve svých vzpomínkách například líčí, jak kolem roku 1733 hrával jako student italského jazyka se svým přítelem ze studií šachy a měl s ním dohodu, že ten, kdo prohraje šachovou partii, se musí za trest naučit nazpaměť dlouhý italský text. Velmi si pochvaloval, jak jeden tímto způsobem druhého „donutil“ naučit se dobře italsky, neboť byli vyrovnaní hráči a střídavě se navzájem poráželi.  Franklin, v jehož domě ve Filadelfii se scházel jeden z prvních kroužků šachových nadšenců v USA, doporučoval šachy nejen jako hru, ale také jako výborný prostředek výchovy mládeže k sebeovládání a ke schopnosti se soustředit. Rozhodně zdůrazňoval, že šachy jsou nejen zábavou, ale také faktorem, který v člověku podporuje rozvoj mnoha prospěšných psychických schopností potřebných pro každodenní práci a existenci. Tyto názory popsal v článku "Morals of Chess" (Morálka šachu, Columbian Magazine, 1786), která je jednou z prvních šachových publikací na území USA. V pojednání se například píše, že šachy nás učí předvídavosti, šíři pohledu, opatrnosti a brání ukvapenosti. On sám nebyl silným hráčem, ale jeho kniha je plná bystrých postřehů o podstatě šachů a o jejich vlivu na společnost.

Muži pokroku.

Roku 1862 namaloval Christian Schussele olejomalbu na plátně "Muži pokroku" ("Men of Progress") velkou 128,3×190,5 cm, na které zpodobnil velké muže svého věku: Williama Thomase Greena Mortona, Jamese Bogarda, Samuela Colta, Cyruse Halla McCormicka, Josepha Saxtona, Charlese Goodyeara, Petera Coopera, Jordana Lawrence Motta, Josepha Henryho, Eliphaleta Notta, Johna Ericssona, Fredericka Sickelse, Samuela F. B. Morse, Henryho Burdena, Richarda Marche Hoea, Erasta Bigelowa, Isaiaha Jenningse, Thomase Blancharda a Eliase Howea.  V pozadí na zdi visí namalovaný portrét Benjamina Franklina.

Benjamin Franklin, pseudonym Richard Saunders (17. ledna 1706, Governors Island u Bostonu, Massachusetts, USA – 17. dubna 1790, Filadelfie, Pensylvánie, USA) byl americký státník, diplomat, vydavatel, přírodovědec a spisovatel. Stal se jedním ze zakladatelů americké demokratické kultury, v anglofonních kulturách je mu přičítán vynález hromosvodu. V roce 1740 založil Pensylvánskou univerzitu, druhou univerzitu ve Spojených státech.

Benjamin Franklin, né le à Boston et mort le à Philadelphie, est un imprimeur, éditeur, écrivain, naturaliste, inventeur et homme politique américain.


Život.

Byl potomkem starého šlechtického rodu. Studoval filozofii a rétoriku v Kodani (1559–1562), poté práva v Lipsku. V roce 1565 zdědil značné jmění a začal se věnovat svým koníčkům – alchymii, ale především astronomii. Později pokračoval ještě ve studiu chemie v Augsburgu. Roku 1571 se po smrti otce vrátil do Dánska a získal vlastní observatoř. 11. listopadu 1572 pozoroval (a popsal ve spise "O nové hvězdě") výbuch supernovy SN 1572 v souhvězdí Kasiopeja. Poté cestoval nějaký čas po Evropě. Velkorysá nabídka dánského krále Frederika II., který mu nechal postavit laboratoře a observatoře Uranienborg a Stjerneborg na ostrově Hven, jej přiměla k návratu. Na králem darované ostrovní observatoři pracoval přes dvacet let. Za zásluhy byl vyznamenán nejvyšším dánským královským vyznamenáním, Řádem slona, bývá s ním portrétován. V roce 1597 se Brahe nepohodl s novým králem (Kristián IV.), nějaký čas cestoval po Evropě a v roce 1599 byl Rudolfem II. na radu Tadeáše Hájka z Hájku pozván do Prahy, kde působil jako císařský astronom u dvora (nejprve v zámku v nedalekých Benátkách).

Smrt.

Podle pověsti zemřel Brahe na protržení močového měchýře při pozorování zatmění Slunce nebo kvůli tomu, že ze společenských důvodů nemohl vstát od hostiny dříve než císař. Podle historických pramenů se ve skutečnosti roznemohl na (či po) hostině u Petra Voka z Rožmberka, kde bujaře popíjel. Když se vrátil domů, nebyl schopen močit a trpěl silnými bolestmi. Někteří vědci se na základě dobových popisů příznaků domnívají, že ho postihla akutní urémie, která bývá zpravidla důsledkem selhání ledvin. Zemřel po necelých dvou týdnech – 24. října 1601. Pohřben byl na pražském Starém Městě v kostele Panny Marie před Týnem u Staroměstského náměstí. V roce 1901 byly jeho ostatky vyzvednuty, prozkoumány a uloženy do nové cínové rakve na stejném místě.  Vědci v roce 1901 tehdy odebrali vzorky jeho vlasů a vousů. Část tohoto vzorku poté získali Dánové v roce 1991. Dvojí zkoumání zjistilo ve vousech i vlasech nebývale velké koncentrace rtuti. Tak velké množství, že závěr byl nasnadě: právě otrava rtutí zjevně způsobila selhání ledvin a způsobila smrt. První zkoumání provedl profesor Bent Kempe z Ústavu soudní chemie Kodaňské univerzity, druhé Jan Pallon ze švédské Univerzity v Lundu. Oba vědci užili jiné metody a zkoumali jiné vzorky, a i výsledky se tedy liší v řadě detailů: podle Kempeho se jedovatá rtuť dostala do jeho těla přibližně 11 až 12 dní před smrtí, Pallon vyčetl ze svých analýz, že silnou dávku jedu dostal asi 13 hodin před smrtí (což někteří interpretují tak, že byl otráven nadvakrát).

Spekulace o okolnostech smrti.

Profesor Kempe ve své studii vyslovuje domněnku, že se Brahe otrávil sám, používal totiž svůj léčivý lektvar, který rtuť obsahoval. Pallon konstatuje, že mohl být také zavražděn. O tom, kdo by mohl být jeho vrah, se objevila řada spekulací, žádná z nich však nepřináší důkazy. Josua a Anne-Lee Gilderovi v knize "Nebeská intrika" () z jeho vraždy obviňují Keplera, který se dle nich toužil dostat k Braheho astronomickým záznamům. S jinou teorií přišel dánský historik Peter Andersen, podle kterého byl Tycho Brahe otráven svým vzdáleným příbuzným švédským šlechticem jménem Erik Brahe, a to na pokyn dánského krále Kristiána IV.

Nové zkoumání Braheho ostatků.

V lednu roku 2009 požádalo Dánsko o opětovnou exhumaci. Cílem mělo být zjištění, zda smrt nezpůsobila otrava chloridem rtuťnatým. Dánský vědecký tým přijel do Prahy 15. listopadu 2010 a začal zkoumat ostatky.  Archeologové Braheho ostatky uložené v cínové rakvi vyzvedli 15. listopadu. Uvnitř byly části dlouhých kostí, žeber i část lebky. Zachovaly se i zuby v horní čelisti. Dne 17. listopadu 2010 pak radiologové pražské Nemocnice Na Homolce kostru zkoumali pomocí počítačové tomografie (CT).  O dva roky později byla vydána zpráva, že Brahe zemřel v Praze přirozenou smrtí, nikoli otravou. Podle vědeckých závěrů nebyly v jeho ostatcích nalezeny stopy po rtuti v takovém množství, které by mohlo způsobit jeho smrt.

Výzkum.

Tycho Brahe vytvořil originální kosmologickou teorii: podle ní je sice Země středem vesmíru, ale kolem ní obíhá jen Slunce a Měsíc. Ostatní planety obíhají kolem Slunce. Vytvořil tak jeden z kompromisních modelů mezi geocentrickou teorií Ptolemaia a teorií heliocentrickou Mikuláše Koperníka.  Přesným měřením paralaxy dokázal, že komety se nacházejí vně měsíční dráhy. Na základě Brahových pozorování (především poloh Marsu) mohl o několik let později Johannes Kepler formulovat své slavné zákony oběhu planet. Před tím se ale střetl s Tychovými dědici a naměřená data získal až po zákroku císaře.  Na Brahovu počest byl pojmenován měsíční kráter Tycho.  Ve své astrologické praxi prosazoval myšlenku, že postavení nebeských těles pozemské události ovlivňuje, nikoliv předurčuje. Sepsal dva astrologické traktáty (jeden o vlastním systému výpočtu astrologických domů). Tato díla se nedochovala.

Památky.

Tychona Brahe v Praze připomínají různé památky:

Tycho Brahe (14. prosince 1546, zámek Knudstrup, Dánsko (dnes jižní Švédsko) – 24. října 1601, Praha), původním jménem Tyge Ottesen Brahe [ˈtsyːə ˈʌd̥əsn̩ ˈb̥ʁɑː] (někdy uváděný chybně jako "„Tycho de Brahe“"), byl význačný dánský astronom, astrolog a alchymista. Byl považován za nejlepšího a nejpřesnějšího pozorovatele hvězdné oblohy, jenž byl překonán až šedesát let po vynalezení dalekohledu.

Tycho Brahe ( ), né Tyge Ottesen Brahe ( – ), est un astronome danois, issu d'une grande famille associée de longue date aux affaires du royaume. Sa région natale, la Scanie, fait désormais partie de la Suède. Tycho Brahe marque une rupture dans l'histoire de l'astronomie, et plus généralement dans l'histoire des sciences. À une époque où prévaut encore le respect de la tradition et des anciens, il donne la priorité à l'observation, avec le souci constant de valider ses hypothèses au regard de celles-ci. Il prend grand soin de la fabrication et de la mise au point de ses instruments qui lui permettent de recueillir un nombre considérable de données. Bien qu'effectuées à l'œil nu, ces mesures sont, à leur meilleur, au moins dix fois plus précises que celles de ses prédécesseurs en Europe. Ainsi, ses observations de la supernova de 1572, le conduisent à remettre en cause l'immuabilité du monde supra-lunaire énoncée par Aristote, remise en cause confirmée par ses observations de la grande comète de 1577, dont il met en évidence qu'elle ne peut être un phénomène atmosphérique (sub-lunaire).


Historie.

Obnovitelné zdroje energie člověk využívá od pravěku. Populační růst civilizace však vedl k odlesňování krajiny, což zbrzdilo (a místy i zvrátilo) využívání fosilních paliv. Přibližně od 19. století přestaly být obnovitelné zdroje samy schopné pokrýt požadovanou spotřebu. Obava z vyčerpání zásob uhlí se objevuje v USA již roku 1873. Větší nárůst zájmu se ale objevuje až v 70. letech 20. století v návaznosti na ropnou krizi. Nárůst podílu obnovitelných zdrojů energie však vede k obavám závislosti na přírodních výkyvech.

Definice v zákonech v České republice.

Definice obnovitelného zdroje podle českého zákona č. 17/1992 Sb. o životním prostředí je: "„Obnovitelné přírodní zdroje mají schopnost se při postupném spotřebovávání částečně, nebo úplně obnovovat, a to samy, nebo za přispění člověka.“"  Definice podle zákona č. 165/2012 Sb. o podporovaných zdrojích energie: "„obnovitelnými zdroji [se rozumí] obnovitelné nefosilní přírodní zdroje energie, jimiž jsou energie větru, energie slunečního záření, geotermální energie, energie vody, energie půdy, energie vzduchu, energie biomasy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu z čistíren odpadních vod a energie bioplynu.“"

Využití obnovitelných zdrojů.

V roce 2006 pocházelo asi 18 % celosvětově vyprodukované energie ze zdrojů, označovaných jako obnovitelné. Většina z toho (13 % celkové spotřeby) pochází z tradiční biomasy (především pálení dřeva). Vodní energie, poskytující 3 % celkové spotřeby primární energie, byla druhý největší obnovitelný zdroj. Moderní technologie, využívající geotermální energii, větrnou energii, sluneční energii a energii přílivu dohromady poskytovaly asi 0,8 % z celkové výroby.  V březnu roku 2007 se představitelé Evropské unie dohodli, že v roce 2020 má být 20 % energie členských států vyráběno z obnovitelných zdrojů, aby se omezily emise oxidu uhličitého, který je považován za původce globálního oteplování. Investování do obnovitelné energie si vyžádalo náklady ve výši z 80 miliard amerických dolarů v roce 2005 a v následujícím roce náklady ve výši 100 miliard amerických dolarů.  Německo v roce 2018 pokrylo 38,2% a v roce 2019 již 42,6% své hrubé spotřeby elektřiny z obnovitelných zdrojů.  Za použití elektřiny z obnovitelných zdrojů se vyrábí tzv. "zelený" vodík.

Druhy obnovitelných zdrojů energie.

Sluneční energie.

Sluneční energie patří mezi hlavní zdroje obnovitelné energie.  Na Slunci probíhají již několik miliard let termonukleární reakce. Těmito reakcemi se přeměňuje sluneční vodík (který obnovován není) na helium za uvolnění velkého množství energie. Ze Slunce je energie předávána na Zemi ve formě záření. Energetický příkon ze Slunce je ve vzdálenosti, v níž se nachází Země, přibližně 1300 W/m. Tento výkon se označuje jako solární konstanta. V ČR dopadá za rok průměrně 1100 kWh/m. Pokud se tato energie přeměňuje nějakým technickým zařízením (sluneční kolektor, fotovoltaický článek) přímo, mluvíme obvykle o sluneční energii.

Vodní energie.

Vodní energie je technicky využitelná potenciální, kinetická nebo tepelná energie veškerého vodstva na Zemi. Jde o velmi využívaný obnovitelný zdroj energie. Nejvíce se v dnešní době využívá přeměny ve vodních elektrárnách na elektrickou energii.  Vodní energie se využívá již od starověku. Nejprve to bylo k dopravě (splavování lodí a vorů či dřeva po proudu řek), později k pohonu strojů (mlýnů, hamrů, čerpadel – například vodního trkače – a pil). K rozšíření jejího využívání v Evropě došlo v období středověku zásluhou mnišských řádů, jejichž kláštery ji nejen hojně využívaly, ale též si mezi sebou relativně rychle předávaly vylepšení zvyšující efektivitu jejího využití. Převažujícím způsobem využití vodní energie se později stala výroba elektřiny. První vodní elektrárna byla postavena v Appletonu ve státě Wisconsin ve Spojených státech amerických v roce 1882.

Větrná energie.

Větrná energie je dalším obnovitelným zdrojem energie. Síla větru byla již dříve využívána například k pohonu větrných mlýnů a plachetnic. V současné době je větrná energie využívána hlavně pro výrobu elektřiny pomocí větrných elektráren.  Každý stát má přitom jiné podmínky pro rozvoj větrné energie. Nejlépe jsou na tom například státy, které mohou instalovat větrné turbíny na moře.  Podle velikosti vrtule a výrobní kapacity můžeme rozlišovat tři základní typy větrných elektráren: malé, střední a velké. Malými větrnými elektrárnami nazýváme taková zařízení, jež mají instalovanou kapacitu do 60 kW a průměr vrtule maximálně 16 m. Podtypem v této kategorii jsou tzv. mikrozdroje (s kapacitou do 2,5 kW a průměrem vrtule do 3 m), které jsou užívány zejména pro napájení baterií či domácích elektrospotřebičů. Malé větrné elektrárny od 2,5 do 10 kW slouží hlavně pro vytápění domů či ohřev vody.  Rychlost větru můžeme změřit anemometrem. Ten je možné běžně zakoupit. Jeho cena se pohybuje kolem jednoho či dvou tisíc korun. Rozběhová rychlost větru u většiny malých větrných elektráren je kolem 3–3,5 m/s. K tomu, aby podaly slibovaný výkon, který by dokázal pokrýt alespoň částečně základní spotřebu elektřiny, je však potřeba vyšší rychlost větru. Zde pochopitelně hlavně záleží na konkrétních parametrech užívaného zařízení.

Geotermální energie.

Geotermální energie je přirozený projev tepelné energie zemského jádra, která má původ ve zbytkovém teplu planety Země, vzniká rozpadem radioaktivních látek nebo působením slapových sil. Jejími projevy jsou erupce sopek a gejzírů, horké prameny či parní výrony. Využívá se ve formě tepelné energie (pro vytápění nebo i chlazení), či pro výrobu elektrické energie v geotermálních elektrárnách. Řadí se mezi obnovitelné zdroje energie, avšak nemusí to platit vždy – některé zdroje geotermální energie se mohou vyčerpat v horizontu desítek let, protože rychlost proudění tepla je menší, než rychlost jeho odčerpávání.

Biopaliva.

V případě získávání biopaliv z živých organismů (většinou ve formě sloučenin uhlíku – například ve dřevě, olejnatých rostlinách, obilí), mluvíme o bioenergii. Zdrojem bioenergie jsou biopaliva, která se podle skupenství dělí na biopaliva tuhá, kapalná.

Ekologické aspekty.

Celosvětově plánovaný rozvoj obnovitelných zdrojů si vyžádá meziroční nárůst produkce jistých kovů o 5 až 18 % ročně po dobu následujících 40 let. Geotermální či vodní zdroje mohou způsobovat zemětřesení. Přehradní nádrže jsou zdrojem skleníkových plynů, protože obnovitelnost zdroje neznamená, že se jedná o zdroj bezemisní.

Obnovitelná energie v Česku.

Obnovitelné zdroje energie jsou podporovány různými dotacemi nebo zvýhodněnými výkupními cena energie. V České republice je elektřina z obnovitelných zdrojů podporována garantovanými výhodnými výkupními cenami nebo formou tzv. zelených bonusů. Z těchto dvou variant může každý vlastník elektrárny, která využívá obnovitelné zdroje energie, volit. V letech 2005-2011 činila podpora obnovitelných zdrojů energie 54,4 mld. Kč, kombinovaná výroba elektřiny a tepla 4,2 mld. Kč a druhotné zdroje energie 0,6 mld. Kč (celkem tedy téměř 60 miliard korun). Nepřímá podpora fosilních zdrojů činila za totéž období 76,3 miliardy korun (uhlí 55,3 mld. Kč, ropa 14,2 mld. Kč, zemní plyn 6,8 mld. Kč). Z toho přibližně polovina (37 mld) sloužila k likvidaci zátěží, vzniklých před rokem 1994.  Podíl obnovitelných zdrojů na celkové primární energii i na výrobě elektřiny činil v České republice přitom ve stejném období přibližně 3-10 % (jejich podíl v tom období rostl – proto rozptyl v podílu).

Obnovitelná energie je energie vyrobená z obnovitelných zdrojů, které se v lidském časovém měřítku přirozeně obnovují, na rozdíl od neobnovitelných zdrojů energie jako jsou například fosilní paliva, která se neobnovují v lidském časovém měřítku a jsou tedy vyčerpatelné, a mimo to jejich spalování přispívá ke změně klimatu. Obnovitelná energie se používá k výrobě elektrické energie pro průmysl, dopravu a domácnosti a skrze svoji udržitelnost jsou nutné k energetické bezpečnosti a k udržitelnému rozvoji.

Les énergies renouvelables (EnR) sont des sources d'énergie dont le renouvellement naturel est assez rapide pour qu'elles puissent être considérées comme inépuisables à l'échelle du temps humain. Elles proviennent de phénomènes naturels cycliques ou constants induits par les astres : le Soleil essentiellement pour la chaleur et la lumière qu'il génère, mais aussi l'attraction de la Lune (marées) et la chaleur générée par la Terre (géothermie). Leur caractère renouvelable dépend d'une part de la vitesse à laquelle la source est consommée, et d'autre part de la vitesse à laquelle elle se renouvelle.


Život.

Amundsen se narodil jako čtvrtý syn v rodině norských majitelů lodi a kapitánů v Borge poblíž Fredrikstadu. Jeho otec byl Jens Amundsen. Matka se rozhodla držet jej mimo námořní průmysl a nutila ho stát se lékařem. Tento závazek se mu dařil plnit do jeho 21 let, kdy jeho matka zemřela.  Amundsenovu celoživotní dráhu ovlivnil Fridtjof Nansen přechodem Grónska v roce 1888, i zmizelá (a mnohokrát marně hledaná) Franklinova expedice, které jej vrhly na dráhu badatele. Nejprve se plavil jako kormidelník po mořích a od roku 1897 se účastnil již řady polárních výprav.

Polární výpravy.

Belgická antarktická expedice (1897–1899).

Amundsen se zúčastnil první čistě vědecké expedice do Antarktidy, kterou na lodi Belgica organizoval Belgičan Adrien de Gerlache. Amundsen se zde seznámil s Frederickem Cookem, který mu předal cenné zkušenosti. Zejména se jednalo o jeho poznatky získané u Inuitů (Eskymáků) v severním Grónsku, jako bylo kožešinové oblečení a použití psích spřežení, které pak hrály roli při jeho úspěšném dobytí jižního pólu.

Severozápadní průjezd (1903–1906).

Amundsen jako první v letech 1903–1906 proplul Severozápadním průjezdem od Grónska podél pobřeží Severní Ameriky do Nome na Aljašce. Na výpravu se vydal, vzhledem k omezeným prostředkům, na rybářské lodi Gjøa o výtlaku pouhých 47 tun vybavené malým motorem a s posádkou šesti mužů. Expedice měla i vědecké úkoly a Amundsen určil polohu magnetického pólu, který před ním již roku 1831 určil James Clark Ross.

Dobytí jižního pólu (1911).

Po úspěchu se severozápadní cestou se Amundsen začal připravovat na dobytí severního pólu, kam se chtěl přiblížit unášením v ledu (driftováním) na lodi Fram, kterou k tomuto účelu postavil a již 1893–1896 použil jeho krajan Fridtjof Nansen. V září 1909 však přišly zprávy, že dobytí severního pólu si nárokují Peary a Cook. Teprve po vyplutí lodi Fram v létě 1910 Amundsen odhalil utajovanou změnu plánu, že místo severního pólu hodlá dobýt dosud nepokořený jižní pól, na jehož dosažení se již několik let připravoval Brit Robert Scott. Amundsenova loď Fram dorazila 14. ledna 1911 do Zátoky velryb u Rossova ledovce a zbudovali zde základnu nazývanou Framheim (Domov Framu).  V nastalém závodě o dobytí jižní točny díky lepší výbavě, organizaci a štěstí zvítězil Amundsen a 14. prosince 1911 se svými společníky jako první stanul na jižním pólu. Aby vyloučil pochybnosti, které se vyskytly při dosažení severního pólu, strávila jeho skupina na pólu tři dny, prováděli opakované měření polohy a prochodili okolí určeného pólu, aby pokryli případnou odchylku změřené polohy. Na pólu pak zanechali stan Polheim („Dům pólu“) se zprávami pro Scotta.  Cílová skupina Scottovy Expedice Terra Nova pólu dosáhla až 17. ledna 1912 a na zpáteční cestě všichni její členové zahynuli. Amundsen objevil neznámé pohoří, místy vysoké 4 500 m, které nazval pohoří královny Maud.

Severovýchodní průjezd (1918–1920).

1918–1920 projel se škunerem Maud Severovýchodním průjezdem, který jako první projel již 1878–1879 Adolf Nordenskjöld, z Norska podél severních břehů Evropy a Asie k Beringovu průlivu.

Severní pól vzducholodí Norge (1926).

Amundsen se následně zajímal o průzkum polárních oblastí letecky a pořídil si pilotní průkaz. Spolu s pilotem Hjalmarem Riiser-Larsenem a americkým milionářem Lincolnem Ellsworthem, který výpravu financoval, se pokusili v roce 1925 zdolat severní pól na hydroplánech Dornier Wal. Let skončil havárií letadel v polární pustině, ale po třech týdnech budování vzletové dráhy na ledu se jim podařilo vzlétnout a vrátit se na Špicberky.  Následujícího roku se trojice letců vydala k pólu znovu, tentokrát vzducholodí Norge. K výpravě proto přibrali jejího italského konstruktéra Umberta Nobileho a také polárníka Oscara Wistinga, který s Amundsenem došel na jižní pól. Vzduchoplavci opět startovali ze Špicberk, 12. května 1926 přeletěli přes severní pól – dva dny po Byrdově přeletu letounem Fokker F.VII – a doletěli na Aljašku. Protože dosažení pólu nejen pozemními výpravami Cooka a Pearyho, ale i Byrdovým letem jsou zpochybňovány, je některými badateli považován let vzducholodi Norge za první dosažení severního pólu. Amundsen s Wistingem jsou také prvními lidmi, kteří dosáhli obou zemských pólů.

Osudný let při záchraně trosečníků Italie (1928).

Amundsen byl mezi prvními, kteří začali se záchranou ztracené posádky Nobileho vzducholodi Italia. 18. června 1928 vyrazil hydroplán Latham 47 s Amundsenem a dalšími pěti lidmi na palubě z Norska na další pátrací akci. Měl naplánované přistání na Špicberkách, ale nikdy tam nedorazil. Později moře vyplavilo Amundsenův stan a plovák letounu, ve kterém letěl, na pobřeží u Tromsø. Předpokládá se, že se Amundsenův letoun v mlze zřítil jižně od Medvědího ostrova do Barentsova moře a že Amundsen zahynul během havárie nebo těsně po ní. Jeho tělo se nikdy nenašlo.

Bibliografie.

Své zážitky vylíčil populárně vědeckou formou v knihách:

Ocenění.

Muzeum.

Amundsenův rodný dům poblíž Fredrikstadu je pamětním místem a muzeem spravovaným neziskovou organizací.

Roald Engelbregt Gravning Amundsen (16. červenec 1872, Østfold – červen 1928 Barentsovo moře, výslovnost ) byl norský polární badatel. Se svými výpravami jako první dosáhl jižního pólu a první proplul severozápadní cestou kolem Severní Ameriky. Stal se průkopníkem polárního výzkumu vzducholoděmi a letouny. Zahynul při záchranné misi pátrající po vzducholodi "Italia".

Roald Engelbregt Gravning Amundsen ( ), né le à Borge en Norvège et mort le vers l'île aux Ours, est un marin et explorateur polaire norvégien.


Život.

Byl nemanželským synem notáře Piera a venkovanky Cathariny; ze jména otce je odvozeno jeho rodné jméno "Leonardo di ser Piero" (Leonardo od pana Piera). Narodil se dne 15. dubna 1452 ve 22.30 hod. v horské vesnici Anchiano u města Vinci. Byl pokřtěn za přítomnosti deseti kmotrů. Jeho matka se o rok později provdala za muže jménem Accattabrigo, zatímco otec o čtyři měsíce dříve uzavřel sňatek s dcerou notáře z Florencie. Otec Leonarda uznal za vlastního a zajistil mu všeobecné vzdělání. O jeho dětství se nedochovaly žádné zápisy, a tak se o jeho mladických letech můžeme pouze dohadovat. O mladém Leonardovi se ví jen tolik, že byl příjemného vzhledu a oplýval tak neobyčejnou sílou, že dokázal ohýbat železné pruty.  Leonardo byl nadaný v mnoha různých oborech, počínaje malířstvím přes sochařství, stavitelství, hraní na loutnu, a v neposlední řadě byl také výborný vynálezce. Jako vědec předznamenal činnost Galilea Galileie, Francise Bacona, Isaaca Newtona a dalších. Měl správnou představu o pohybu planet, gravitaci, vlnění, hoření, o koloběhu krve atd. Jako vynálezce předvídal nebo navrhl princip bagrů, odstředivky, dmychadla, zemních vrtáků, kolesové lodi, letadla, padáku, potápěčského úboru, rýhované hlavně, šlapacího soustruhu, tiskařského lisu, závitníku a závitnice, tkacího stroje a mnoha dalších. Nakreslil spoustu různých skic, plánů či vynálezů, které se realizovaly až v 19. nebo 20. století. Leonardo da Vinci po sobě zanechal mnoho nedokončených maleb i vynálezů, a něco se i za ta staletí ztratilo – výzkum Leonardových deníků není dodnes ukončen. Zachovalo se 3 500 svazků technických náčrtků a 48 dosud nalezených svazků rukopisů a poznámek, které psal velmi drobným písmem a jako levák v protisměru zprava doleva, některé jsou považované za šifrované.

Florentské období.

Ve věku 14 let nastoupil do učení v renomované dílně sochaře Andrey del Verrocchio, jeho spolužáky byli Sandro Botticelli, Pietro Perugino a Lorenzo di Credi ve Florencii. Zde bylo jeho prvním vzorem mistrovo bronzové sousoší "Kristus a nevěřící svatý Tomáš". Dále se učil kreslit olůvkem na plátno drapérii stojící postavy jako studii pro malbu, dochované exempláře nesou označení "Jabach I-XIII" podle jména někdejšího sběratele, další studie se dochovaly ve sbírce Medicejských v galerii Uffizi. Namaloval anděla na obraze „Křest Krista“. Při malbě použil jinou techniku malování, než jaká byla do té doby běžná, která umožňovala jasnější a výraznější barvy, a tak Leonardův anděl na celé kresbě vynikl a stal se dominantní postavou na plátně. Když k tomu připočteme jemnou techniku da Vinciho rukou, tak výsledek byl natolik kolosální, že i sám velký Verrocchio uznal, že ho jeho učedník s náskokem předstihl, a údajně se rozhodl, že sám již nikdy malovat nebude. V Leonardovi vrcholí výtvarná renesance výrazným a výmluvným gestem, šerosvitem s jemnými přechody světelných efektů, vytvářející prostor, který již předjímá malířskou problematiku baroka. Jeho nejznámějšími díly jsou: olejomalba Mona Lisa (La Gioconda), freska Poslední večeře, olejomalba Madona ve skalách a další. U něj získal technickou dovednost, naučil se funkčnímu, přesnému a objektivnímu zobrazování předmětů.

Milánské období.

V roce 1482 odešel na pozvání vévody Lodovica Sforzy z Florencie do Milána. V těchto letech kolem sebe shromáždil skupinku následovníků, z nichž někteří mu zůstali věrni až do konce jeho života. Ve Florencii nikdy takový obdiv nenalezl, neboť jeho osobitý styl byl pro tu dobu příliš novátorský a nepokrokový skepticismus Florenťanů mu tak nikdy nemohl poskytnout uznání, kterého by zasluhoval. Jeho styl byl rovnovážným pojetím mezi silnými poetickými city a vůlí umělce, naplněný jedinečným mysticismem gest. Leonardo odmítal geometrickou formu perspektivy. Aby vytvořil hluboký pohled do krajiny v obraze, využíval volně kompozice bohatých vztahů všeho živého na plátně. Ve svých obrazech vyjadřoval vnitřní dynamiku postav v esovitém tvaru těla, který se tak stal jedním ze základních modelů pro klasické figury šestnáctého století. Leonardo tak vytvořil geniální malířský styl, v té době ojedinělý. Může s tím však souviset jeho pravděpodobná šilhavost.  Kolem roku 1483 Leonardo začal se svým studiem aerodynamiky a fyziky, anatomie, meteorologie, astronomie a kosmografie. Zajímal se o Pythagorovu matematiku, již si brzy osvojil a učinil ji základem vlastních bádání. Své poznatky získané prostřednictvím vědeckého zkoumání Leonardo využil k dramatickému efektu celé kompozice malířských děl. Roku 1487 se zúčastnil architektonické soutěže na model kupole nad křížením milánského dómu. Všechny podané návrhy byly však příliš nové a smělé, a tak byl dóm dokončen podle plánů, které byly více v gotickém duchu. V roce 1495 započal práci na svém díle "Poslední večeře". Užil nové techniky s temperou a olejem. Tato volba se však ukázala jako nešťastná, neboť barvy na omítce brzy začaly degradovat a opadávat. Již v půli šestnáctého století bylo popsáno jako úplně zničené, a tak "Poslední večeře" byla podrobena mnoha pokusům o opravu. Leonardova kompozice obrazu vyzařuje tajemné, téměř esoterické rozměry, divák je pozván do světa citu a nekonečné dynamiky světla. Volba barev se stává prostředkem k popsání atmosféry, jemná kombinace světla a stínu vytváří novou formu a podporuje představivost diváka. Postavy na zdi jsou zobrazeny v typické renesanční středové perspektivě a v mírném podhledu, tak i v kombinacích různě natočených a výrazně gestikulujících postav apoštolů získávají výraz monumentality a rovnováhy. Naštěstí Leonardův žák Marco d'Oggiono mistrovu malbu zkopíroval v měřítku 1:1 technikou olejomalby na plátně a tato kompozice byla roku 2019 představena veřejnosti poprvé po restaurování.  V roce 1499 byli Sforzové z Milána vypuzeni a Leonardo se vrátil zpět do Florencie.

Návrat do Florencie.

Z jara roku 1500 se Leonardo opět usídlil ve Florencii, kde pak zůstal až do roku 1507. Pobýval u matematika Pacioliho, pro jehož dílo o božské proporci a architektuře měl údajně vytvářet ilustrace. V nemocnici Panny Marie konal svá anatomická studia; zabýval se otázkou regulace řeky Arna ve spojitosti s vysoušením močálů. K otázce Sforzova pomníku se mohl vrátit až v roce 1503, kdy mu bylo uloženo vysokou radou města Florencie, aby v novém sále vládní budovy vymaloval obraz "Bitva u Anghiari". V letech 1503 až 1506 maloval obraz Mona Lisa, patrně jeden z nejslavnějších obrazů světového malířství.

Cestování.

V letech 1506–1513 působil opět v Miláně, 1513–1514 pak v Římě, kde žil v paláci Guiliana de‘ Medici (mladšího bratra tehdejšího papeže Lva X.), a jako jeho chráněnec dostával pravidelný plat, což byla pro Leonarda, který se do té doby i přes svůj věhlas často potýkal s bídou, velmi vítaná změna. Řím byl tehdy jednou velkou bottegou a konkurence zde byla obrovská.

Francie.

Roku 1516 přijal pozvání krále Františka I. z Valois a žil až do své smrti ve Francii

Dílo.

Leonardovo dílo je neobyčejně rozmanité a ovlivnilo umění i vědu na celém světě. A to i přesto, že značná část jeho výtvarných děl i vědeckých pojednání byla zničena. Výzkum jeho deníků a skicářů stále probíhá. Podle nových poznatků vytvořil Leonardo kolem roku 1500 obraz "Salvator Mundi" (Spasitel světa), který je v současnosti jediným jeho malířským dílem nacházejícím se v soukromém majetku. Všech 16 dalších známých obrazů se nalézá ve veřejných muzeích. Tento obraz byl podroben velmi důkladným zkouškám a odborníci jej považují za pravé Leonardovo dílo. Jeho předposledním majitelem byl rusko-kyperský miliardář Dmitrij Rybolovlev, který obraz koupil od obchodníka Yvese Bouviera za 127,5 milionu dolarů. 16. listopadu 2017 jej prodal prostřednictvím aukční síně Christie's v New Yorku za 400 milionů dolarů doposud neznámému kupci. Ten za obraz zaplatil včetně provize a poplatků 450,312 milionů dolarů. Tak vysoká cena za obraz tzv. starého mistra dokresluje Leonardův význam jako malíře, neboť toto dílo zdaleka předčilo cenou doposud nejdražší obraz "Les femmes d'Alger" (Ženy z Alžíru) od Pabla Picassa, který byl v květnu 2015 prodán za 179,4 milionu dolarů.

Architektura.

Nezachovalo se žádné Leonardovo architektonické dílo. Ve svých zápisnících zanechal mnoho plánů na nejrůznější budovy, ale pravděpodobně je nerealizoval. Jak již bylo řečeno výše, zúčastnil se roku 1487 neúspěšně soutěže na model kupole nad křížením milánského dómu. Ze zlomku početných analytických náčrtků se dá tušit, že se Leonardo zabýval teoretickým bádáním, jehož výsledkem měl být architektonický ideál.

Sochy a plastiky.

Model jezdeckého pomníku Francesca Sforzy – samotný pomník, resp. jeho monumentální hliněný předobraz v nadživotní velikosti byl před odlitím do bronzu zničen francouzskými vojáky při okupaci Milána.

Kodexy.

Leonardo se během svého života pokusil sepsat několik knih o různých oblastech svého poznání. Jeho poznámky jsou však značně neucelené a roztříštěné. Leonardův literární odkaz, obnášející asi 7000 stránek, byl v moderní době podrobně prozkoumán. V současnosti jej pod kodifikovanými názvy lze najít ve význačných galeriích či různých evropských knihovnách, ale i u soukromých sběratelů (například britská královna Alžběta II. či americký miliardář Bill Gates). Je známo, že Leonardo připravoval veledílo o anatomii, malířství, přírodě, světlu a stínu. Žádný z jeho poznámkových cyklů nedospěl do ucelené a publikovatelné podoby. Zajímavostí je, že Leonardo psal levou rukou zrcadlově obráceně zprava doleva. Je známa také Leonardova zmínka, že napsal 120 resp. 114 knih. Míněny jsou patrně jeho poznámkové bloky, které psal florentským nářečím, tedy jazykem obecným ("volgare").

Anatomické studie.

Značnou část svého života věnoval Leonardo studiu anatomie. Nezůstalo jen u lidské anatomie, v jeho náčrtcích můžeme nalézt i koně a jiná zvířata. Plánoval ostatně jako u většiny svých poznámek vydání souborného spisu. Leonardo získával vědomosti o stavbě lidského těla z četných pitev, které prováděl. Byl ovšem udán svými odpůrci, a tak byl jeho výzkum zakázán papežem Lvem X. Přesto svým studiem výrazně ovlivnil tehdejší anatomické a fyziologické názory.

Knihovna.

Leonardovy rukopisy a kresby jsou od poloviny května 2007 zpřístupněny zdarma na digitálním archivu E-Leo, který založila Knihovna Leonarda da Vinciho ve Vinci financovaný společně Leonardovou knihovnou a Evropskou unií. Samotná knihovna založená v roce 1928 uchovává část jeho impozantního díla resp. mnoho tisíc svazků leonardovských monografií. Projekt E-Leo má adresu www.leonardodigitale.com.

Leonardovy vynálezy.

Leonardovy vynálezy lze rozdělit do čtyř základních skupin:

Létací stroje.

Leonardo, fascinovaný fenoménem létání, vytvořil podrobné studie letu ptáků a plány na sestrojení několika létajících strojů, včetně helikoptéry poháněné čtyřmi lidmi (která by patrně nefungovala, neboť by začala celá rotovat) a lehkého rogalla. V jeho poznámkách se též vyskytuje náčrt létacího stroje, na kterém stojí za povšimnutí precizní propracování koncového kormidla. 3. ledna 1496 neúspěšně vyzkoušel létací stroj, který sám sestrojil. Krom konstrukcí napodobujících křídla ptáků vytvořil též jednu podle netopýřích křídel. Ve svých poznámkách se též zabýval myšlenkou padáku, který však rozpracoval jen teoreticky. Jako pohon pro svoje létací stroje častokrát využíval lidskou sílu (např. pedály jako na kole), i když si uvědomoval, že to může fungovat jen teoreticky.  Vynalezl anemometr na zjišťování rychlosti větru, anemoskop na zjišťování směru větru a inklinometr na kontrolu vodorovné pozice při letu.

Bojové stroje.

Jeho deníky obsahují též několik vynálezů vojenského charakteru, jako např. kulomety, obrněný tank s lidským či koňským pohonem či klastrovou bombu, a to přesto, že pokládal války za nejhorší lidskou činnost. Zkonstruoval i ekvivalent bojového děla, které mělo možnost nastavení úhlu a výšky, bylo pohyblivé a využitelné v boji. Oprášil středověké náčrty a vylepšil beranidlo, které se dalo používat přímo na hradby měst.

Tank.

Leonardem navržený tank vypadal jako obrovská kovová kobliha na kolech. Měl se řítit řadami nepřátel a rozrážet je a zároveň krýt vlastní vojáky, ženoucí se za ním. A aby nepřítel věděl a aby zaznamenal tuto hrůzu, měli střelci nahoře v kuželovité věži při postupu vpřed pálit ze střílen. Tank, chráněný kovovými pláty, mělo pohánět osm mužů, kteří by vměstnáni uvnitř točili klikou, jejíž pohyb by se přenášel na kola. V jednu chvíli Leonardo dokonce přemýšlel o tom, že by místo mužů nasadil do tanku koně, kteří by prostě jen cválali a jeli do bitvy. Nakonec tento nápad Leonardo zavrhl. Trvalo více než čtyři století, než lidé postavili tanky podobného typu. První tanky vyrazily do akce roku 1916 při bitvě na řece Somme během první světové války a postupovaly úplně stejně, jak to kdysi navrhl Leonardo - postupovaly po bitevním poli, ničily vše, co jim stálo v cestě, a za nimi klusali vojáci, kterým sloužily tanky jako ochrana před nepřátelskou palbou.

Jiné vynálezy.

Další vynálezy zahrnují ponorku, zařízení s ozubenými kolečky, které může být považováno za první mechanickou kalkulačku, a auto poháněné pružinovým mechanismem. V čase svého pobytu ve Vatikánu naplánoval průmyslové využití sluneční energie pomocí parabolických zrcadel na ohřívání vody. Mimo těchto vynálezů vynalezl skafandr, ve svých studiích jej do detailů rozpracoval, i když v té době pozůstával jen ze zvonu na hlavu a plovacích ploutví. Až později domyslel kožený oděv určený na pobyt pod vodou. Také zkonstruoval vrtačku, která sestávala z hlavice, kolečkového mechanismu a kliky, pomocí které se otáčela. K jednomu z nejfuturističtějších vynálezů jeho doby patří bicykl. Zatímco v roce 1817 se začíná konstruovat první jízdní kolo (převody a řetězy byly dodány až v roce 1900) a celý proces výroby pomocí techniků, továren a podnikatelů trvá přes 80 let, Leonardo ho před čtyřmi sty lety dosáhl jediným skokem.

Leonardo da Vinci, rodným jménem Leonardo di ser Piero (15. dubna 1452 Anchiano u Vinci, Itálie – 2. května 1519 Le Clos Lucé u Amboise, Francie) byl italský malíř, čelný představitel renesanční malby, mimo jiné autor nejslavnějšího obrazu všech dob, portrétu zvaného "Mona Lisa" (kolem 1503–07, Louvre, Paříž). Proslul také jako všestranná renesanční osobnost: vedle malířství byl i sochař, architekt, přírodovědec, hudebník, spisovatel, vynálezce a konstruktér. Nemalou měrou se podílel také na zdůrazňování práv zvířat, s čímž pravděpodobně souvisel i jeho možný vegetariánský jídelníček.

Léonard de Vinci (, dit "Leonardo da Vinci"), né le à Vinci (Toscane) et mort le à Amboise (Touraine), est un peintre italien et un homme d'esprit universel, à la fois artiste, organisateur de spectacles et de fêtes, scientifique, ingénieur, inventeur, anatomiste, peintre, sculpteur, architecte, urbaniste, botaniste, musicien, poète, philosophe et écrivain.


Základní fyzikálně-chemické vlastnosti.

Neušlechtilý stříbřitě šedý, nestálý, kujný kov, elektricky velmi dobře vodivý. Při teplotách pod 1,18 K je supravodivý. Atomy tvoří kovové krystaly tvořené krychlovými plošně centrovanými elementárními buňkami, což odpovídá nejtěsnějšímu uspořádání kulových atomů. Uměle byly vytvořeny nebo počítačem namodelovány i alotropické modifikace s rozvolněnější mřížkou.  V přírodě se vyskytuje zejména ve formě sloučenin, nejznámější rudou je bauxit AlO · 2 HO (dihydrát oxidu hlinitého).  Vytváří sloučeniny v oxidačních číslech +I až +III, nejběžnější a nejstabilnější jsou sloučeniny hlinité. V kyselém prostředí tvoří ve vodném roztoku hlinitý kation, v alkalickém prostředí pak hlinitanový anion [AlO]. Hliník je v čistém stavu velmi reaktivní, na vzduchu se rychle pokryje tenkou vrstvičkou oxidu AlO, která chrání kov před další oxidací.  Hliník je velmi dobře rozpustný ve zředěných kyselinách, koncentrovaná kyselina dusičná či kyselina sírová jej však stejně jako vzdušný kyslík pokryjí pasivační vrstvou oxidu. Také hydroxidy alkalických kovů snadno rozpouštějí kovový hliník za vzniku hlinitanů (AlO).  Hliník a slitiny hliníku jsou velmi dobře svařitelné téměř všemi metodami svařování. Výjimkou je slitina dural, která je svařitelná obtížně.  Hliník byl v kovové formě izolován roku 1825 dánským fyzikem Hansem Christianem Ørstedem.

Výskyt v přírodě.

Díky velké reaktivitě hliníku se v přírodě setkáváme prakticky pouze s jeho sloučeninami.  Hliník je třetím nejvíce zastoupeným prvkem v zemské kůře. Podle posledních dostupných údajů tvoří hliník 7,5–8,3 % zemské kůry. V mořské vodě je jeho koncentrace velmi nízká, pouze 0,01 mg Al/l a ve vesmíru připadá na jeden atom hliníku přibližně půl milionu atomů vodíku. Nejběžnější horninou na bázi hliníku je bauxit, AlO · 2 HO. Obvykle bývá doprovázen dalšími příměsemi na bázi oxidů křemíku, titanu, železa a dalších.  Jiným významným minerálem je kryolit, hexafluorohlinitan sodný NaAlF, používaný především jako tavidlo pro snížení teploty tání oxidu hlinitého při elektrolytické výrobě hliníku.  Minerály na bázi oxidu hlinitého AlO patří mezi velmi významné i ceněné. Korund je na 9. místě Mohsovy stupnice tvrdosti. Technický oxid hlinitý se nazývá také elektrit a je hojně využíván k výrobě brusného papíru.  Drahé kameny, jejichž základním materiálem je oxid hlinitý se liší příměsí, která způsobuje jejich charakteristické zbarvení. Červený rubín je zbarven příměsí oxidu chromu, modrý safír obsahuje především stopová množství oxidů titanu a železa.  Obě zmíněné formy korundu patří k nejvíce ceněným drahým kamenům na světě, ale mají i významné využití v technice. Safírové hroty vynikají svou tvrdostí a odolností a vybavují se jimi špičkové vědecké měřicí přístroje. Rubín je znám jako materiál pro konstrukci prvního laseru na světě. Titan-safírový laser vyniká extrémně krátkými pulsy (< 50 fs)

Výroba.

Přestože hliník patří mezi prvky nejvíce zastoupené v zemské kůře, patřila jeho průmyslová výroba do ještě poměrně nedávné doby k velmi obtížným procesům. Je to především z toho důvodu, že elementární hliník nelze jednoduše metalurgicky vyredukovat z jeho rudy jako např. železo koksem ve vysoké peci. Teprve zvládnutí průmyslové elektrolýzy taveniny kovových rud umožnilo současnou mnohasettunovou roční produkci čistého hliníku.  Při elektrolýze se z taveniny směsi předem přečištěného bauxitu a kryolitu o teplotě asi 950 °C na katodě vylučuje elementární hliník, na grafitové anodě vzniká kyslík, který ihned reaguje s materiálem elektrody za vzniku toxického plynného oxidu uhelnatého, CO.  Na území někdejšího Československa byla roku 1933 zahájena výroba hliníkových plechů a později roku 1954 výroba spotřebního zboží z hliníkových fólií v Břidličné. Společnost ve výrobě nadále setrvává. Dále roku 1953 započala výroba hliníku ve slovenském Žiaru nad Hronom, kam se převážná většina bauxitu dovážela z Maďarska. Výroba hliníku Söderbergovou technologií zde byla ukončena v roce 1998.  Největšími světovými producenty hliníku jsou firmy Rio Tinto Alcan, Rusal a Aluminum Company of America.

Využití kovového hliníku.

Předměty denní potřeby.

Hliník nalézá uplatnění především díky své poměrně značné chemické odolnosti a nízké hmotnosti. Proto se z jeho slitin vyrábějí například některé drobné mince, ale i běžné kuchyňské nádobí a příbory. Po vyválcování do tenké fólie se s ním setkáme pod názvem alobal při tepelné úpravě pokrmů nebo jako ochranného obalového materiálu pro nejrůznější aplikace. Ve stavebnictví se používají lisované hliníkové profily, ze kterých se vyrábějí např. okna a dveře.  Společně se stříbrem slouží hliník ve formě velmi tenké fólie jako záznamové médium v kompaktních discích (CD) ať již pro záznam zvuku nebo jako paměťové médium ve výpočetní technice. Tato vrstva se na plastový podklad obvykle napařuje tichým elektrickým výbojem ve vakuu.

Hliník jako vodič.

Vzhledem k poměrně dobré elektrické vodivosti se hliníku užívá jako materiálu pro elektrické vodiče. Oproti použití mědi má ovšem některé nevýhody: Hliník je křehčí, vodič se např. opakovaným ohybem snadno zlomí. Průchodem proudu se zahřívá a zvětšuje svůj objem. Pokud je hliníkový vodič spojen mechanicky s jiným vodičem kupříkladu pomocí šroubu, pak toto roztažení nemůže probíhat všemi směry stejně. Není-li spoj optimálně navržen, dojde k plastické deformaci měkkého hliníku. Při ochlazení, tedy když proud přestane vodičem protékat, se naopak smrští rovnoměrně ve všech směrech, což způsobí, že se šroubované kontakty poněkud uvolní, čímž se zvýší jejich přechodový odpor, který následně vede ke zvýšenému zahřívání. Navíc se hliníkový vodič vlivem působení vzdušného kyslíku potahuje vrstvičkou nevodivého AlO a vinou toho se přechodový odpor mezi vodičem a svorkovnicí dále zvyšuje. Hliníkové kontakty mají být proto pravidelně dotahovány, aby se zmenšilo nebezpečí vzniku požáru.  Tyto vlastnosti vedly v posledních letech k omezení používání hliníku ve prospěch mědi zejména v domovních rozvodech. Nadále se hliník jako vodič běžně používá v dálkových rozvodech a průmyslových aplikacích, které jsou pod profesionálním dohledem.

Aluminotermie.

Díky své elektropozitivitě má hliník značnou afinitu ke kyslíku a ochotně s ním reaguje. Této vlastnosti využívá aluminotermie – metoda výroby některých kovů z jejich oxidů za použití hliníku jako redukčního činidla. Při uvedené reakci se také uvolňuje značné množství tepla a teplota dosahuje dostatečných hodnot pro roztavení např. železa. Následující reakce práškového hliníku s oxidem železitým se dříve často používalo ke spojování železných kolejnic vzniklým roztaveným železem.  Aluminotermická metoda se v praxi využívá při výrobě kovů, které nelze redukovat uhlíkem. Mezi tyto kovy patří například molybden, mangan, chrom a vanad. Při reakci vzniká oxid hlinitý a příslušný kov:  Práškový hliník se používá také jako složka některých trhavin, protože svoji přítomností zvyšuje teplotu exploze i brizanci výbušniny.

Slitiny hliníku.

Nejdůležitější je však uplatnění hliníku ve formě slitin, z nichž bezesporu nejznámější je slitina s hořčíkem, mědí a manganem, známá jako dural. Tento materiál má oproti samotnému hliníku mnohem větší pevnost a tvrdost při zachování velmi malé hustoty. Zároveň jsou i značně odolné vůči korozi. Všechny uvedené vlastnosti předurčují dural jako ideální materiál pro letecký a automobilový průmysl, ale setkáme se s ním při výrobě výtahů, jízdních kol, lehkých žebříků a podobných aplikacích.

Sloučeniny hliníku a jejich význam.

Bezesporu nejvýznamnější sloučeninou hliníku je oxid hlinitý, AlO. Tato látka se vyskytuje v řadě modifikací se zcela odlišnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi.  Chlorid hlinitý, AlCl je velmi významný průmyslový katalyzátor v oboru organické syntézy. Uplatňuje se zde jako Lewisovská kyselina, jejíž působením dochází vnášení alkylových skupin na aromatické jádro nebo halogenaci uhlovodíků do předem zvolené polohy. Reakce tohoto typu jsou souborně označovány termínem Friedel-Craftsovy reakce, klasickým příkladem je výroba toluenu reakcí chloroformu s benzenem nebo syntéza styrenu z ethenu a benzenu.  Fluorid hlinitý, AlF a fosforečnan hlinitý AlPO patří mezi velmi málo rozpustné sloučeniny hliníku. V analytické chemii slouží k vážkovému (gravimetrickému) stanovení obsahu hliníku v roztoku a fosfátový ion může odstraňovat i malá množství hliníku z odpadních a průmyslových vod.  Octan hlinitý, Al(CHCOO) se používá v lékařství jako účinná látka v mastech proti otokům. Hlinité sloučeniny se špatně rozpouštějí (příliš toxické tak nejsou).

Zdravotní rizika.

Hliník se prakticky nevyskytuje téměř jako jediný z prvků I.–III. základní skupiny prvků periodické soustavy v žádné živé tkáni, ať již rostlinné nebo živočišné, navzdory jeho značnému zastoupení v zemské kůře.  Jako kritický účinek považuje Evropský úřad pro bezpečnost potravin možné negativní ovlivnění vývoje nervové soustavy. Tolerovaný týdenní příjem hliníku byl proto stanoven ve výši na 1 miligram na kilogram tělesné hmotnosti za týden.  Dlouhou dobu existuje podezření a je vedena debata, že případný zvýšený výskyt hliníku v krvi může být příčinou vzniku Alzheimerovy choroby tím, že likviduje mozkové a nervové buňky. Světová zdravotnická organizace (WHO), uvádí existenci spojení mezi vystavením působení hliníku a Alzheimerovou chorobou. Vyšší frekvence používání antiperspirantů odpovídá vyšším rizikům vzniku Alzheimerovy choroby. Podle provedených výzkumů byly zjištěny nadměrné koncentrace hliníku v mozku lidí s Alzheimerovou chorobou. Výzkum ověřil tuto teorii laboratorními testy na zvířatech, kde pokud byl hliník vpíchnut do mozku laboratorních zvířat, tak se u nich vyvinula neurologická choroba podobná Alzheimeru. Některé studie oponují, že se to nepodařilo prokázat. Výzkumy, díky kterým vznikl tento předpoklad, mohly být ovlivněny tím, že se část lidí setkávala poměrně často s hliníkovým příborem a nádobím, a měli tedy zvýšenou hladinu hliníku. V současnosti je však na obsah hliníku velmi pečlivě testována především krevní plazma, která by při pravidelných krevních transfuzích mohla zvýšit hladinu hliníku v krvi pacienta. Obdobná pravidla platí pro všechny dialyzační roztoky, používané při chronickém selhání ledvin.  Poměrně diskutovaným problémem je riziko používání hliníkového nádobí a příborů při přípravě a konzumaci potravy. Je pravda, že v podmínkách, kdy se potraviny běžně tepelně upravují i konzumují, je hliník nejstálejší a prakticky nerozpustný. V neutrálním prostředí běžné pitné vody o pH = 7 je hliníkový povrch perfektně stabilní a bezpečný. Problém nastává, když je například vařený pokrm okyselen například octem. Kromě toho se v poslední době stále mírně zvyšuje kyselost pitné vody, především v důsledku kyselých dešťů. Pak může skutečně nastat situace, kdy se z hliníkových nádob bude uvolňovat hliník při každém použití. Na druhé straně je organizmus vybaven řadou bariér, které brání pronikání sloučenin hliníku do tělesných tekutin a buněk. Vdechování jemných prachů hlinitých sloučenin, jako je například oxid hlinitý, může vyvolat "onemocnění plic".

Hliník (chemická značka Al, "Aluminium") je velmi lehký kov bělavě šedé barvy, velmi dobrý vodič elektrického proudu, široce používaný v elektrotechnice a ve formě slitin v leteckém průmyslu a mnoha dalších aplikacích.

L'aluminium est l'élément chimique de numéro atomique 13, de symbole Al. Il appartient au groupe 13 du tableau périodique ainsi qu'à la famille des métaux pauvres.