Když je proud tak rychlý, že se neudrží....

Dnešní dobu někteří s oblibou označují jako turbulentní čili bouřlivou. Staré jistoty mizí, všechno se mění... Když se ale podíváme snad do kteréhokoli biblického příběhu, zjistíme, že stabilita je věc dočasná. A když se podíváme do Božího stvoření v přírodě, zjistíme, že vzduch, voda a další tekutiny jsou velmi turbulentní.

Kdo častěji cestuje letadlem, pravděpodobně někdy zažil vzdušné turbulence, při nichž letoun ve vzduchu „poskakuje“. Mohou za to pohyby vzduchu vzhůru a dolů, které nejsou na první pohled vidět a v minulosti byly považovány za nepředvídatelné.

Ve fyzice se jako turbulentní proudění označují složité pohyby kapalin a plynů. Masa kapaliny nebo plynu sice proudí jedním směrem, ale kdybychom pozorovali jednotlivé částice, budou se bouřlivě promíchávat různými rychlostmi. Turbulentní proudění vzduchu si můžeme doslova osahat, jestliže vysuneme ruku z okna rychle jedoucího auta nebo vlaku. Rychlost je tu podmínkou: pomalejší proud vzduchu „drží při sobě“ a ruku obtéká plynule (odborně řečeno laminárně), ale při vyšší rychlosti se „utrhne“. Od určité rychlosti je u otevřeného okna turbulentní proudění i slyšet v podobě nepravidelného burácení.

Turbulentní proudění vzduchu působí potíže v dopravě, protože zvyšuje odpor. Někdy to ale může být i výhodné. Když francouzští železničáři vyvíjeli vysokorychlostní vlaky, uspořádali nejprve několik zkušebních rychlojízd s obyčejnou elektrickou lokomotivou a osobními vozy. Aby potom vlak z třísetkilometrové rychlosti ubrzdili, stačilo ve vozech otevřít okna. Vzduch obtékající vozy se začal turbulentně mísit se vzduchem uvnitř a soupravu zpomalil do přijatelného tempa, kdy nehrozilo přehřívání brzd.

To ale zároveň znamená, že rychlá vozidla by měla mít co nejmenší odpor. Protože turbulentní proudění je složitý pohyb a nedá se snadno vypočítat, testují se modely takových vozidel ve speciálním větrném tunelu. K výslednému ideálnímu tvaru tak konstruktéři dospějí spíše pokusem a omylem než pečlivým výpočtem. Pokusy a omyly čekají také konstruktéry železničních tunelů. I v dnešní době se stává, že v některých nových tunelech vlaky brzdí turbulentní proudění, které třeba nebezpečně rozkmitává trolejové vedení.

Nebezpečné turbulence mohou postihnout i krev v lidském těle. Při některých srdečních vadách nebo poruchách rytmu krev v síních nebo komorách víří a bouří a mohou v ní vznikat sraženiny. Oproti tomu nás může fascinovat srdce obojživelníků a některých plazů, kterým krev teče pomaleji a s menším tlakem. Přestože jim schází přepážka mezi srdečními komorami, okysličená krev se jim nepromíchává s neokysličenou.

Pro naši obrazně turbulentní dobu proto může být inspirací, že existuje způsob, jak nesplynout s proudem, ač nás od něj nedělí žádná přepážka. A také že nevypočitatelným turbulencím můžeme předejít, když zpomalíme.