DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2002 str. 61 <-- 61 --> PDF |
IZAZOVI I SUPROTSTAVLJANJA OSCILACIJE IZMEĐU MITOLOGIJE I KVANTNE FIZIKE Nikada mi se nije sviđala upotreba finalnih uzroka u istraživanju prirode Ruđer Bošković Smije li si hrvatsko šumarstvo, krajnje praktična struka koja gospodari trećinom državnog teritorija, uopće dopustiti oscilacije između mitologije i kvantne fizike? Odgovor na metaforičko pitanje Olega A n t o n i ć a, dipl. ing. šumarstva, iz Instituta Ruder Bošković, Zagreb, postavljenog u zadnjoj rečenici Zaključka u članku "Prilog raspravi o prihvatljivom režimu podzemnih voda sa stajališta održanja šumskih ekosustava - gledište izvoditelja istoimene studije za "HE NOVO VIRJE", objavljenog u Šumarskom listu broj 3-4 (2002). Gibanje je jedan od najsloženijih pojmova u fizici. Predodžbe vezane uz gibanja protežu se od treperenja lišća, povećanja obujma krošanja, plodonošenja, rasta u debljinu, rasta u visinu pa sve do pada stabla tijekom sječa. Fizički je zakon stalna veza između neke pojave i odgovarajućih veličina, a koja se može napisati pomoću matematičkih simbola u obliku jednadžbi. Pojmovi, zakoni, formule, i slično, uzeti zajedno, čine egzaktnu znanost. I rastenje je egzaktna znanost. Promatrajući poprečni presjek hrastovog debla na slici 1. uočavamo karakteristične pojave - koncentrične krugove, godove. Slika 1. Poprečni presjek hrastovog debla Ako analiziramo malo detaljnije, uočavamo godove ranog i kasnog drva. Uočavamo i oscilacije u širini godova. No, sve te pojave povezuje nešto zajedničko, vezano uz neke periodične procese. Izazivaju predodžbe, a vezano uz predodžbe stvoren je pojam val. Da bi ga učinili posve jednoznačnim pripisana su mu četiri parametra: amplituda, A, brzina v, valna duljina, X, i frekvencija co. Istinski jezik prirode je jezik kvantne mehanike. On nas uvodi u svijet kvantnih pojava u prirodi. Taj jezik čarolija otvara mikrosvijet elementarnih čestica, otkriva čvrste veze između mikrosustava i makrosustava te sile koje ih kontroliraju. Kvantna mehanika je opće prihvaćena fundamentalna teorija prirode. Kvantna mehanika je sustav formula, pojmova i predodžbi koje nam omogućavaju da objasnimo i predvidimo uočljiva svojstva kvantnih objekata. Kvantni objekt je fizikalna stvarnost kojoj je osnovno načelo dualizam i čija se svojstva mogu opisati upotrebom kvantne mehanike (Ponomarev, 1988). Kvantni objekt je svaka biljka, svako stablo, šumske sastojine, sa svim pojavama koje nismo mogli objasniti aksiomima, klasičnim zakonima i metodama. Biljka je jedina u stanju hvatati valne pakete crvene sunčeve svjetlosti, pohraniti energiju, reciklirati valne pakete ugljičnog dioksida i isto tako isporučiti valne pakete kisika te pritom proizvesti valne pakete organske tvari. U jednom satu kvadratni metar lišća uzme iz zraka 6-8 grama ili 3-4 litre ugljičnog dioksida te ispustiti jednak volumen kisika. Čovjek potroši oko 500 litara kisika na dan i vrati istu količinu ugljičnog dioksida biljkama. Toliko daju tri odrasla stabla hrasta, jasena, graba i svake druge šumske vrste. Sada postavljam pitanje kolegi Olegu A n t o n i ć u: Zar ćemo staviti na kocku šumu Repaš -Gabajeva greda, Koprivničke nizinske šume, Svibovicu i Banov brod, ekosustav zaobalja HE VIRJE, taj čudesni laboratorij što nam život znači, da bi dobili samo kilovate? Kilovate koje će elektroprivreda skupo naplatiti, a Hrvatsko šumarstvo će o svom trošku sanirati posljedice. Planeta Zemlja prima 2 kalorije u minuti na 1 cm2. Od 4.2 milijuna tona fotona, koliko Sunce emitira svake sekunde, Zemlja prima samo 1.85 kg. Prema Einsteinovoj formuli E = me2 snaga 2 kilograma fotona je |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2002 str. 62 <-- 62 --> PDF |
1.7 IO17 J/s, stoje 20 tisuća puta više od snage svjetskih elektrana. Većina te energije apsorbirana je u tlu, a samo 0.1 % energije zračenja Sunca hvataju biljke kroz fotosintezu organske tvari iz ugljičnog dioksida i vode. U hladnoj pustoši svemira tih manje od dva kilograma fotona u sekundi je ono što održava oazu na našem planetu toplom i zelenom. Zahvaljujući njima, teku rijeke, pusu vjetrovi, šušte šume i napreduje ljudska vrsta (Ponomarev, 1988). U svojoj studiji "HE NOVO VIRJE" fotosintezu u nekoliko navrata samo ste spomenuli, ali i ispravno zaključili da fotosinteza ovisi o temperaturi zraka, intenzitetu Sunčeve radijacije, koncentraciji C02, i o opskrbi biljke vodom. To su ključni čimbenici o kojima ovisi fotosinteza, a za nas šumare najvažnije, rast i razvoj sastojinske strukture. Ako je kemija kvantna, zar to nije i fotosinteza? Kemijski sastav plavozelenkastog klorofila a sastoji se od 137 atoma: (CssH72N405MJ Brzina elektrona u vodikovom atomu reda je veličine ac ~ 1/137, gdje je a - konstanta fine strukture, ac - brzina svjetlosti. Konstanta fine strukture jedna je od ključnih fundamentalnih prirodnih konstanata. Empirijska konstanta, u smislu da nema teorijskog objašnjenja za njenu veličinu. Kad bi njena brojčana vrijednost bila velika, svijet bi izgledao sasvim drukčije; moglo bi se reći, nezamislivo drukčije (Wich man, 1971). Svaka se kemijska veza ostvaruje preko para elektrona. Kada se kidaju dvije veze vodik - kisik, treba pomaknuti četiri elektrona. Promjena razmještaja atoma zahtijeva mnogo energije: 3.32 eVza. raskidanje veze između vodika i kisika u molekuli vode, a još 1.68 eV za uklanjanje atoma kisika iz C02. Taj se atom zatim spaja s drugim atomom kisika iz molekule H20, i nastaje molekula 02. Potrebnu energiju zeleni list uzima od toka kvanata sunčane svjetlosti, a za to je potrebno najmanje osam kvanata crvene svjetlosti, tj. dva kvanta po elektronu. Dozračena energija, temperatura, ugljični dioksid i voda su valni paketi o kojima ovisi fotosinteza, produkcija kisika i organske tvari. Valne amplitude (maksimumi i minimumi) su nepogodne sile koje ograničavaju rastenje. Valni paketi su prostorno vremenski ograničena valna gibanja. Valni paketi su i godovi koje ste prikazali na slici 8. i 10. u studiji Glavnog izvješća. Na slici 8. vidljive su oscilacije u radijalnom prirastu. Valni paketi su srednje mjesečne vrijednosti temperature zraka i dozračene Sunčeve energije prikazane na slici 19. studije. Praktiopažanja —> pojava —» predodžba t čno harmonična gibanja s vrlo malim oscilacijama mak simalnih i minimalnih amplituda. Valni su paketi dostupna voda u tlu i razine podzemne vode, vidi slika 26. Tijekom definiranja zavisnih i nezavisnih varijabli, autori su očito lutali prostorom i vremenom kada su se odlučili za aproksimacije iznijete u studiji. Levaković je to uradio elegantnije (usporedi npr. Levaković 1935, 1938) kada je rastenje doveo u vezu s dinamičkim zbivanjima. Rastenje je jedna vrsta nejednoličnog gibanja na koje djeluju vanjske i unutarnje sile. Vanjske sile je podijelio na dvije glavne skupine: 1. sile koje pokreću rastenje i podržavaju ga, dotično pogoduju mu (pogodne sile); 2. sile, koje se suprotstavljaju rastenju (nepogodne sile). Ukupna snaga prve skupine sila stoji u upravnom omjeru s brzinom rastenja, a s ukupnom snagom druge skupine sila u obrnutom omjeru. Najprihvatljivija je hipoteza da broj nepogodnih sila, kao i njihova pojedinačna snaga, raste s vremenom u smislu eksponencijalne funkcije. Levakovićeve funkcije rastenja, pa i Kollerova funkcija, osnivaju se na omjeru sila pogodnih i nepogodnih, jednih i drugih uzetih samo u pozitivnom smislu. Levaković unutrašnje sile nije ni razmatrao. Ja sam otišao korak dalje i u proučavanja temeljnog fenomena prirode uključio unutarnje sile. Hipotezom daje u stablu diskretni skup bioloških oscilatora s pulsirajućom frekvencijom, uspio sam postaviti kompleksne jednadžbe sastojinskog debljinskog i visinskog rastenja. Model debljinskog rasta i priraštaje Zakon prigušenih sinusoidnih oscilacija, a visinskog rasta i prirasta Zakon prisilnih gibanja. Koeficijent elastičnosti co, zamijenio sam koeficijentom pulsacije cop, koji je za hrast lužnjak (nije slučajno) reda veličine ac ~ 1/137. Poznavajući interferenciju valova, svaka promjena frekvencije i amplitude može dovesti do raspada sustava. Tijekom same izgradnje hidroelektrane poremetit će se opskrba biljke vodom, a posljedica su sušenje šuma. Primjere imate u zaobalju HE Čakovec i He Dubrava uzvodno uz rijeku Dravu. Sveobuhvatnu zakonitost rasta i razvoja sastojinske strukture istražujem već preko četvrt stoljeća. Pritom sam u okviru tipoloških istraživanja osobno postavio preko 500 primjernih ploha, izmjerio preko 30 000 visina, analizirao preko 30 000 izvrtaka i osobno obavio analizu preko 1000 stabala glavnih vrsta drveća, svih starosti, a za hrast lužnjak 3 dominantna stabla starih 150. godina. Usput uredio sam timski i osobno preko 60 000 ha šuma. U osobnim istraživanjima primijenio sam metodu zajedničku za sve znanstvenike svijeta, shematski prikazanu formulom: —> pojam —> formula —> pokus |
| ŠUMARSKI LIST 5-6/2002 str. 63 <-- 63 --> PDF |
U tom kaosu podataka uočio sam mnoge pojave koje do danas nisu objašnjene i došao do spoznaja o kojima kolega Antonić može samo sanjati. Vi sa dvogodišnjim istraživanjima, na 21. plohi i 330 izvrtaka niste ni mogli uočiti pojave i zakonitosti razvoja sastojinske strukture, a usuđujete se dati zeleno svjetlo za izgradnju "HE NOVO VIRJE". Prihvatljiv režim podzemnih voda sa stajališta održanja šumskih ekosustava, studija koju je izradila tvrtka OIKON d.o.o., za Hrvatsko je šumarstvo neprihvatljiv. Zahvaljujem kolegi Antoniću na dobronamjernoj sugestiji i savjetima kako da istražujem i gdje da objavim rezultate svojih istraživanja. Rezultate sam objavio u brojnim časopisima s međunarodnom recenzijom, jedan na IUFRO kongresu 1995. u Finskoj, u Ra dovima Šumarskog instituta, a mnogi rezultati osobnih istraživanja pohranjeni su u ladici i čekaju neka bolja vremena. Unatoč prigušenom razvoju, a često puta i prisilnom radu, uspio sam postići znanstveno zvanje viši znanstveni suradnik. Načelo potrajnog gospodarenja šumama temeljni je postulat gospodarenja i razvojne strategije Hrvatskog šumarstva, ugrađeno u sve osnove i programe gospodarenja šumama. Zahvaljujući Hrvatskom šumarstvu, krajnje praktičnoj struci, šumarskoj znanosti i šumarima praktičarima, Hrvatske su šume najvrjednije i najprirodnije u Europi. Lekcije Hrvatskom šumarstvu, šumarskim znanstvenicima i stručnjacima, u stilu dr. se. Olega Antonića ne želim ni komentirati. LITERATURA Antonić , O., 2Q02: Općenito o studiji "HE NOVO VIRJE - prihvatljivi režim podzemnih voda sa stajališta održanja šumskih ekosustava". Šumarski list 3-4, 176-181. Antonić , O., 2002: Prilog raspravi o prihvatljivom režimu podzemnih voda sa stajališta održanja šumskih ekosustava - gledište izvoditelja istoimene studije za "HE NOVO VIRJE". Šumarski list 3-4, 181-188. Bezak , K., 1982: Proučavanje strukture i veličine sastojinskog debljinskog rasta i prirasta hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) u zajednici hrasta lužnjaka s velikom žutilovkom (Genisto elatae - Quercetum roboris Horv. 38), Radovi br. 52; Bezak , K., 1990: Proučavanje strukture i veličine sastojinskog rasta i prirasta hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) u zajednici hrasta lužnjaka s velikom žutilovkom (Genisto elatae -Quercetum roboris Horv. 38), Disertacija, Šumarski fakultet, Sveučilišta u Zagrebu. Bezak , K., 1992: Prigušene oscilacije fenomena rasta i prirasta praćene Levakovićevim analitičkim izrazima, Zbornik o Antunu Levakoviću, HAZU, Centar za znanstveni rad Vinkovci, Posebna izdanja VI: 57-83 Vinkovci. Bezak , K., 1995: The supressed oscilations of the pedunculate oak (Quercus robur L.) stand diameter growth (Prigušene oscilacije sastojinskog debljinskog rasta hrasta lužnjaka), IUFRO XX World Congress, 6-12 August 1995, Danish Forest and Landscape Research Institute: 7-17. Tampere, Finland. Bezak , K., 2000: The Uncertainty principle of diameter growth and increment in pedunculate oak (Quercus robur L.), (Načelo neodređenosti debljinskoga rasta i prirasta hrasta lužnjaka (Quercus robur L.), IUFRO WORKING GROUPS, International Conference OAK 2000, Imrovement of Wood Quality and Genetic Diversity of Oaks, Poster Abstracts, s. 13-14., Zagreb. Bošković , J. R., 1763: Theorija philosophiae naturalis, Venetiis MDCLXIII, Prijevod 1974: Teorija prirodne filozofije, Institut za filozofiju Sveučilišta u Zagrebu; Zagreb. Klepac , D., 1975: Oscilacija i struktura debljinskog prirasta hrasta lužnjaka u gospodarskoj jedinici "Josip Kozarac" od 1950 do 1971. godine, JAZU, Centar za znanstveni rad Vinkovci, Vinkovci. Klepac , D., 1996: Rast i prirast hrasta lužnjaka; knjiga: HRAST LUŽNJAK (Quercus robur L.) U HRVATSKOJ, HAZU, Centar za znanstveni rad Vinkovci, Vinkovci - Zagreb; Levaković , A., 1935: Analitički oblik zakona raste nja, Glas. šum. pokuse 4., Zagreb. Levaković , A.,1938: Fiziološko-dinamički osnovi funkcija rastenja, Glas.šum. pokuse 6., Zagreb. Oikon d.o.o., 1999: HE Novo Virje - prihvatljiv režim podzemnih voda sa stajališta održanja šumskih ekosustava (Glavni izvještaj). Oikon d.o.o., Zagreb. Ponomar e v, L. I. 1988: The Quantum dice, prijevod 1995: Kvantna kocka, Školska knjiga, Zagreb. Prpić , B., 2002: Utjecaj vodotehničkih zahvata na stabilnost sastojina hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) u Hrvatskoj u primjeru HE NOVO VIRJE. Šumarski list 7-8, 181-188. Prpić , B., 2002: Mišljenje o gledištu izvoditelja šumarske studije za "HE NOVO VIRJE". Šumarski list 3-4, 189-191. Supek , I., Furić M., 1994.: Počela fizike, Školska knjiga, Zagreb. Wichman , E. H., 1971: Quantum physics, Berceley physics course - volume 4, Prijevod: Zovko N., 1988: Kvantna fizika. Udžbenik fizike Sveučilišta u Berkeleyu - svezak 4., Tehnička knjiga, Zagreb. Karlo Bezak |