Uresničene nadzvočne sanje izpod Gorjancev

Pred skoraj natanko 130 leti, januarja 1886, je ugledni praški fizik Ernst Mach pisal deset let mlajšemu profesorju fizike z reške vojaške pomorske akademije Korošcu Petru Salcherju. Dotlej se nista poznala, toda Ernst je nujno potreboval Petrovo pomoč. In v čem je bil problem, ki je krepko zaznamoval naš vsakdanjik? Zakaj je pacifist Mach potreboval tovarno dve desetletji prej izumljenih torpedov, ki jih je svoj čas kot neetične v Fultonovi izvedbi odklonil celo Napoleon?

Na prvi Mednarodni razstavi elektrike v Parizu oktobra leta 1881 je Mach, iščoč nove eksperimentalne izzive, nadvse pozorno poslušal predavanje stalnega svetovalca belgijske vojaške šole Louis-Henri-Frédérica Melsensa o razcefranih strelnih ranah ljudi in konj, še posebno akutnih pri žrtvah Francozov, ki so svojim žrtvam zavdali s tisti čas najhitrejšimi nadzvočnimi izstrelki.

Ernst se je že kot študent seznanil s fotografskimi postopki pri svojem učitelju, oficirskem sinu baronu Andreasu Ettingshausnu, ki je svoj čas študiral na Bombardirski dunajski šoli pri nasledniku in učencu prezgodaj preminulega barona Jurija Vege, stotniku Ignacu Lindnerju.

Mach je vneto fotografiral v službi, predvsem pa med počitnicami pri svojih starših in treh mlajših sestrah v Velikem Slatniku pod Gorjanci, pet kilometrov južno od Novega mesta; najmlajša sestra Vilhelmina se je po materini smrti sicer malce potepla s postavnim domačim hlapcem, kar je Janez Trdina spretno priredil v svojo povest Zakleti oreh.

Med dolenjskimi počitnicami je Ernst pogosto snoval svoje poskuse, ki jih je nato s pridom kazal po vsem svetu. Marsikaj mu je sproti svetoval oče, domiselni slatniški »graščak«, ki je svoj čas študiral na Karlovi univerzi v Pragi in je vedoželjnega Ernsta v najstniških letih poučeval kar doma. Kljub vsej spretnosti pa oče in sin Mach pod Gorjanci nikakor nista mogla rešiti eksperimentalne plati Melsensove balistike, saj se fotografiranje valovnega čela izstrelka v zraku ni in ni hotelo posrečiti.

Vrsta poskusov

Obema je bilo kmalu jasno, da zagati z nadzvočno balistiko ne bosta prišla do dna brez sodelovanja vodilnih habsburških vojaških krogov, ki so edini imeli dostop do dovolj hitrih izstrelkov, vendar so svoje izsledke pogosto držali v tajnosti. Potrebovala sta zveze z visokimi častniki. Izbira je naravno padla na najbližje, saj so 75 kilometrov južneje na Reki leta 1853 začeli z delom v poznejši Torpedofabrik, naslednje leto pa so ustanovili cesarsko kraljevo vojaško pomorsko akademijo.

Ernst Mach je torej imel idejo, reški profesor fizike Korošec Peter Salcher pa samo za tedanje vojaške kroge prihranjene možnosti eksperimentiranja. Peter se je povezal s starejšim sinom in solastnikom lastnika tovarne torpedov Johnom Whiteheadom, tako da sta skupaj z Ernstom objavljala izsledke fotografiranih nadzvočnih balističnih poskusov pri dunajski akademiji v letih od 1887 do 1890. Pomagali so jim reški fotografi in kemiki, ki prav tako niso bili od muh. Whiteheadi so bili močno zainteresirani za rezultate.

Ernst je v Pragi uporabljal pištolo, katere izstrelki niso prebili zvočnega zidu, zato pričakovane nadzvočne fotografije seveda niso bile uspešne. Salcher je raje uporabljal puške kalibrov od 8 do 11 milimetrov, ki so izstreljevale nadzvočna zrna s hitrostjo do 530 metrov na sekundo. Izstrelke so osvetljevali z električno iskro leidenske steklenice, pri fotografiranju pa so pomagali še drugi reški strokovnjaki.

Streljali s v prostorih vojno-pomorske akademije, vendar bržkone ne v glavni stavbi, kjer streljanje z bojno municijo gotovo ni bilo v navadi. Salcher je 24. aprila 1886 že poslal Machu prvih šest uspelih fotografij – torej že tri mesece po Machovem začetnem predlogu. Eno prvih timskih fizikalnih raziskovanj je naglo steklo, tesno navezano na tedanje vojaške potrebe. Mach je obiskal Salcherja na Reki in bil priča poskusni izstrelitvi torpeda v času velikonočnih praznikov med 22. marcem in 18. aprilom 1887.

Namerno prebit zvočni zid

Mach je ugotovil, da Melsens ni imel povsem prav, saj neznosnih ran ni povzročal stisnjeni zrak, porivan pred izstrelkom, pa tudi ne zrak za izstrelkom, kakor si ga je svoj čas zamišljal Aristotel; poglavitni sta bili hitrost in oblika zrna. Prav tako je Mach končno lahko pojasnil, zakaj so na bojnem polju pok izstrelka slišali dvakrat; prvi zvok je namreč izviral iz preboja zvočnega zidu, ki je odtlej igral pomembno vlogo v fiziki hitrih gibanj.

Ernstove nadzvočne sanje izpod Gorjancev so se uresničile: zvočni zid je bil prvič namenoma prebit. Pol stoletja po njegovi smrti je prvo nadzvočno letalo Concorde poletelo s potniki 2. marca 1969, vendar so po 26. novembru 2003 vseh dvajset Concordovih letal »upokojili«. Podobno se je zgodilo s sovjetskim nadzvočnim letalom Tupoljevom TU-1544, ki je letelo še nekoliko hitreje, vse do 2,35 macha, vendar le od leta 1975 do 1978. Machu bi bilo gotovo žal.

Pravimo, da fotografija ujame sedanji trenutek za prihodnje rodove. Hitra fotografija ujame celo tisto, česar razmeroma okorno človeško oko sploh ne more zaznati. Tako naredi očem vidne tudi povsem nevidne reči, podobno kot mikroskop ali teleskop. Svoj čas je bliskoviti posnetek razkril turbulence ob nadzvočno hitečih izstrelkih, o katerih sta se pričkala oba Macha pod Gorjanci. Prihodnost pa bo, kot pribito, razkrila še marsikaj.