S Pavlem Jungwirthem o záhadné vodě

Pavel Jungwirth

Pavel Jungwirth (*1966) studoval na Matematicko-fyzikální fakultě UK v Praze. Pracoval v Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR, v roce 1993 získal titul kandidáta věd v oboru výpočetní chemie. V roce 2000 se stal docentem na Matematicko-fyzikální faktultě Univerzity Karlovy v Praze. Nyní pracuje jako vedoucí vědeckého týmu v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR a je externím členem katedry chemické fyziky a optiky MFF UK. Přednášel na univerzitách v USA a v Izraeli. Je laureátem juniorské Ceny Učené společnosti a Prémie Otto Wichterleho AV ČR. Publikoval vice než 150 původních prací v mezinárodních časopisech.

V roce 2008 byla Pavlu Jungwirthovi v Edinburghu britskou Royal Society of Chemistry udělena cena Spiers Memorial Award za inovativní počítačové simulace povrchových procesů ve vodě a vodních roztocích. Jedná se o výzkum molekul vody a této substance jako univerzálního rozpouštědla. Tyto poznatky mají praktické využití při výzkumu atmosféry i lidského organismu.

(Související článek - Záhadná voda.)

(On-line rozhovor je hodinový, je tedy časově ohraničen, proto výběr dotazů a také rozsah odpovědí je na odpovídajícím. Rozhovory podléhají pravidlům diskusního fóra uvedeným v obchodních podmínkách.)

:25Jindřich NosekDobrý den,
mohl byste prosím jako fyzikální chemik vysvětlit stručně těm co věří na homeopatii, že kapaliny obecně nemohou zachovávat „otisk“ rozpuštěné látky při mnohonásobném ředění a protřepávání,
jaká je dynamika tvorby a rozpadu řetězení molekul vody, atd - jenoduše proč je homeopatie úplná
pitomost a podvod.
Vykazuje voda kromě nejvyšší hustoty při 4°C ještě jiné zajímavé anomálie důležité pro život?11:02Pavel JungwirthDobrý den,
voda je schopná si uchovat otisk molekuly rozpuštěné látky řádově 0.000000000001 sekundy. Na tom se shodují spektroskopická měření i počítačové simulace. Homeopatika by tedy bylo třeba připravit a spolknout sakra rychle.K anomáliím – voda jich má celou řadu. Kromě té hustotní je pro nás důležitý neobvykle vysoký bod tání a varu, obrovská tepelná kapacita, schopnost autoionizovat a další. Pro přehled všech 66 známých anomálií vody se podívejte na http://www.lsbu.ac.uk/water/anmlies.html:51Michal ŠindelářJe tomu tak, ze tepla voda zmrzne rychleji nez studena voda? Nekde jsem tuto informaci zachytil, kdyz jsem cekal, az mi zamrzne rybnik za domem, abych mohl bruslit. Ta rychlost bude asi dost relativni, ale nekde jsem snad cetl, ze to funguje nejak paradoxne, ze je pro teplou vodu nejak jednodusi zmrznout.A jeste jedna. Za jakych podminek se vyskytuje podchlazena voda? Jak to ze nezmrzne, a kdyz ano, jak dlouho muze vydrzet podchlazena?11:02Pavel JungwirthTaké jsem zachytil zprávu, že jakýsi zmrzlinář v Africe si všiml, že mu teplá voda mrzne rychleji než studená. Jediné jednoduché vysvětlení, které mě napadá, je, že teplá voda vytvoří částečným rozmrazením lepší tepelný kontakt s mrazákem, jinak opravdu nevím.Vodu lze podchladit až na zhruba -40 C pokud není v kontaktu s ničím, co by mohlo sloužit jako krystalizační jádro pro led (třeba stěny nádoby nebo nečistoty). V přírodě dochází takto k podchazení vodních kapek v mracích.:54Václav SkalickýZdravím z Letohradu, těším se na brzkou návštěvu. Zajímalo by mě, zda-li je v dohledné budoucnosti reálné, že se voda stane nevyčerpatelným zdrojem vodíku, tedy čisté a všem snadno dostupné energie. S pozdravem Václav Skalický11:03Pavel JungwirthZdravím z Prahy a také se k vám těším v březnu na přednášku. K Vašemu dotazu - voda na Zemi je už dnes téměř nevyčerpatelným zdrojem vodíku. Problém je, že vodík je ve vodě velmi silně chemicky vázán a k jeho uvolnění je třeba velké množství energie. Voda sama o sobě nemůže sloužit jako chemické palivo, pouze z ní lze pomocí dodané energie (třeba elektrické) získat vodík jako čisté palivo. Jediná šance jak použít vodu jako palivo je pomocí jaderného slučování. Ve formě vodíkové bomby nám to už půl století docela pěkně funguje, ve formě elektrárny zatím bohužel ne a minimálně pár desetiletí ještě nebude, byť se o tio vědci usilovně snaží.:14O. HanzelkaPane Jungwirthe,
jak se Vám žije a pracuje coby mladému vědci v ČR? Vnímáte velké rozdíly v podpoře rozvoje vědy a výzkumu v ČR a západní Evropě (a také USA)?11:09Pavel JungwirthDěkuji za dotaz. Jako mladému vědci se mi, také díky tomu, že jsem mohl jezdit ven, žilo docela dobře. Bohužel už dnes ve svých 42 letech těžko mohu tvrdit, že jsem mladý vědec. Na druhou stranu se během mého přirozeného stárnutí podpora vědy v ČR výrazně zlepšila. V průměru jsme už někde v zadní polovině vlaku vyspělých zemí, v našem ústavu je to ještě o něco lepší. Takže si nestěžuji, myslím že si dokáži sehnat dostatek prosředků ke své práci, a sám se budu spíše zasazovat o větší podporu těch skutečně mladých vědců.:33Jan HodicTkví tajemství anomálie vody v dipolárním charakteru jejích molekul, nebo se jedná o něco úplně jiného? Odpovězte mi prosím co nejodborněji, nikoliv popularizační formou. Mám živý zájem o přírodní vědy a popularizační zjednodušování mi přijde příliš málo říkající. Děkuji za odpověď, s pozdravem student gymnázia Chrudim11:14Pavel JungwirthDobrý den a děkuji za dobrý dotaz. Ano, trefil jste hřebík na hlavičku, hlavní důvod odlišného chování vody od obyčejných kapalin je schopnost molekul vody vytvářet vodíkové vazby mezi sebou. Tato schopnost úzce souvisí s velkým dipólovým momentem molekuly vody. Pokud byste to chtěl probrat podrobněji a ješte odborněji, přijdte si někdy popovídat k nám do ústavu.:32GoliášNavážu na předchozí dotaz - v čem je popularizace vědy „prospěšná“ a čím naopak může uškodit?11:17Pavel JungwirthOdpovím jen stručně:
 - popularizace je prospěšná pro laiky, kteří se srozumitelnou formou dozvědí, co to kutíme v laboratořích. Je také prospěšná pro nás vědce, protože nám pomáhá přesvědčit laiky-politiky o potřebě podporovat vědu,
 - popularizace je potenciálně nebezpečná v tom, že při nutném procesu zjednodušení si musí člověk ohlídat, aby zůstal pravdivý.:54Ybyněk PopelkaDobrý den, jaký je Váš pohled na homeopatické léky?
Děkuji, Zbyněk Popelka11:20Pavel JungwirthDobrý den,
má dcera užívala homeopatika a mě to nechalo celkem chladným, protože jde o neškodné přípravky. Sám bych je nepoužil; pokud bych potřeboval placebo, dám přednost kostce cukru. Na homeopatii mi vadí byznys, který okolo ní je a to, že se snaží tvářit vědecky. Osobní přístup homeopatiků k pacientům ale může pozitivně inspirovat skutečné lékaře.:51Petr KohoutJaké jsou vaše zkušenosti (osobní) s výukou na základní škole? Měl jste to štěstí a učil vás někdo, díky němuž jste vztah k chemii získal, nebo ten vztah vznikal mimo školu?11:25Pavel JungwirthZkušenosti s výukou přírodních věd na základní škole, ať už mé osobní či zprostředkované dětmi, nejsou příliš inspirující. Zábavnější už to měly děti na (některých) gymnáziích a také třeba když chodily do školy v USA. Můj vztah k fyzice a chemii vznikal spíš indoktrinací doma.:10H. RebychJsou vaše oceněné počítačové simulace dostupné i šiřší veřejnosti nebo jen té odborné?11:28Pavel JungwirthPro odbornou veřejnost píší anglicky články do odborných časopisů a pro širší veřejnost píší česky třeba do Respektu nebo do Chemických listů (viz
Jungwirth, P.: Voda, sama voda. Chemiske Listy 2008, 102, 227), či do Vesmíru (viz Jungwirth P.: Aerosoly a chemie atmosféry. Vesmir 2003, 82, 196.:46Jakub ZázvorkaV článku píšete, že je potřeba při výzkumu brát v potaz „jaké experimentální brýle si člověk nasadí“ - jak velké odchylky to může v konečném výsledku způsobit (fatální?)?11:32Pavel JungwirthV ideálním světe by dva experimentátoři studující stejnou zkumavku měli dojít ke stejnému výsledku. V našem nedokonalém světě tomu tak vždy není. Každý experiment má jistou statistickou a systematickou chybu. Navíc naměřená data musí experimentátor interpretovat, a tady často bývá zakopán pes. Jedna z nejtěžších věcí na vědecké práci je tyto chyby odhadnout a umět s nimi pracovat. Žádný obecný recept ale bohužel neznám.:45JaroslavPřednášel jste na UK , v USA i Izraeli - byl rozdíl v přístupu studentů k vámi přednášeným tématům - aktivita, zájem, diskuse, logika… ?11:35Pavel JungwirthHlavní rozdíl mezi přednášením u nás a v USA byl v očekávání studentů. U nás studenti nic moc od přednášejících neočekávají a jsou mile překvapeni, pokud je přednáška zajímavá a přednášející se jim věnuje. V Americe to studenti považují za samozřejnost a navíc očekávají pravidelné domácí úkoly a přezkušování. Projevují takový tvůrčí masochismus k sobě a sadismus k přednášejícímu. JInak jsou ale studenti fajn tam i tady.:22VFDobrý den, nevíte jestli existuje způsob kterým by bylo možné ovlivnit tvoření bublinek na stěnách (např. sklenice) po tom co se voda ustálí…Myslím to tak, abych mohl ovlivnit na kterých místech bublinky zůstanou a na kterých ne…chtěl bych s tím výtvarně pracovat, tak jestli je vůbec nějaká možnost, abych neztrácel čas získáváním informací…díky11:39Pavel JungwirthDobrý den. To je sakra dobrá otázka a rád bych vám dal uspokojivou odpověd, bohužel jsem se tím nikdy hlouběji nezabýval. Z voleje bych řekl, že bublinky se budou lépe tvořit na nějakých „kondenzačních jádrech“ podobně jako při mrznutí vody. Co zkusit na sklenici udělat rýhu, možná, že to pomůže tvorbě bublin? Možná by se vytváření bublin dalo pomoci i ultrazvukem. Ale nejlepší rada je asi zajít do knïhovny (nebo na internet); tipl bych si, že už se tím musel někdo zabývat.:49Eva CollinsováJaký je váš názor na Pí vodu? má opravdu změněnou strukturu mřížky? udělala jsem pokus a Pí voda opravdu zmrzla jinak než voda obyčejná, což by tomu nasvědčovalo. A taky jinak chutná.11:48Pavel JungwirthMůj názor je negativní. Magnetické pole vlastnosti vody dlouhodobě neovlivní. Nemohu ale vyloučit, že vámi zakoupený produkt nebyla čistá voda. O tom by svědčil i Váš postřeh, že jinak chutná - čistá voda je zcela bez chuti.:[email protected] pane Jungwirthe rozdíl v užívání vody po rozmražení a vody z kohoutku? Mění se jejím mražením kvalita?11:51Pavel JungwirthPři mrznutí vodného roztoku rostou krystalky ledu prakticky pouze z molekul vody a téměř všechny rozpuštěné látky (např. soli) zůstanou mezi jednotlivými krystalky. Problém ale je tyto příměsi od krystalků oddělit. Pokud jen necháte v nádobě vodu zmrznout a poté ji rozmrazíte, budete na konci tam kde na počátku.:54MagdaČím Vás voda nejvíce fascinuje?11:55Pavel JungwirthTím, jak z jednoduchých molekul (H2O, vodík-kyslík-vodík, nic víc) vzniká něco neobyčejně komplexního…a krásného.