How Trees Bend the Laws of PhysicsYouTube↗  IA↗(long shot)
Education  3.4M views 106.3K likes 1.2K dislikes   30 Oct 2012
Veritasium 20.8M subscribers United States YouTube↗


Please select the problem
You must specify your email and describe the problem in detail
Describe your problem in detail if it's not obvious

Click to Play Video Click to Play Video
Sometimes the simplest questions have the most amazing answers.
Někdy ty nejjednodušší otázky vedou k nejúžasnějším odpovědím.
Like how can trees be so tall? It's a question that doesn't even seem
Jak mohou být stromy tak vysoké? Zdá se, že taková otázka
like it needs an answer.
ani nepotřebuje odpověď.
Trees just are tall. Some of them are over 100 meters.
Stromy zkrátka jsou vysoké. Některé přes 100 metrů.
Why should there be a height limit?
Proč by výška měla být omezená?
I'll tell you why. Tress need to transport water from their roots up into their topmost
Řeknu vám proč. Stromy potřebují přemístit vodu z kořenů
branches in order to survive. And that is no trivial task.
až k nejvyšším větvím. A je to otázka života a smrti.
There is a limit to the height that water can be sucked up a tube - it's 10 meters.
Existuje maximální výška, kam můžete vodu dostat pomocí sání – 10 metrů.
If you suck on a long vertical straw, the water will go no higher than 10 meters. At
Pokud sajete dlouhým brčkem, voda zůstane ve výšce 10 metrů.
this point there will be a perfect vacuum at the top of the straw and the water will
Nad ní bude dokonalé vakuum a voda začne samovolně vřít.
start to boil spontaneously. For a tree to raise water 100 meters, it would have to create
Aby strom dostal vodu do výšky 100 metrů, musel by vytvořit
a pressure difference of 10 atmospheres.
tlak asi 10 atmosfér.
How would trees do that?
Jak by to dokázal?
When I posed this conundrum, a lot of people said the answer is transpiration. And that's
Když jsem pokládal tuto otázku, hodně lidí zmiňovalo vypařování.
when water evaporates from the leaf, pulling up the water molecules behind it. Now that's
Že se voda vypařuje z listů a táhne další molekuly za sebou.
clearly a mechanism a tree can use to create suction, but it doesn't help us overcome this
Takhle strom může vytvořit sání, ale to nepomůže překonat 10m limit.
10 meter limit. The lowest the pressure can go is a pure vacuum,
Nejnižší možný tlak je čisté vakuum.
which I imagine is not happening inside of tree leaves, right?
Ale to asi v listech stromů nebude, že?
Right, Hank. So you might suspect that a tree does not contain continuous straw-like tubes
Jasně Hanku. Takže můžete předpokládat, že ve stromu není spojitá brčkovitá trubka.
The tree effectively has valves in it. So you don't have a column of water
Strom má v sobě jakési přepážky, takže tam není žádný sloupec vody.
This big tube that you're saying needs to be full of water is actually made up of cells.
Tahle velká trubka, co musí být plná vody je vlastně tvořena buňkami.
Although these are good speculations, they don't turn out to be correct.
I když to jsou dobré teorie, nakonec nejsou pravdivé.
Scientists who study trees find that the xylem tubes that transport water do contain a continuous
Vědci zkoumající stromy zjistili, že xylémové trubičky, kterými teče voda
water column. So how else could the tree transport water from the roots to the leaves?
obsahují spojitý vodní sloupec. Jak tedy strom dostane vodu nahoru?
They don't suck, they don't use a vacuum.
Nesají, nevyužívají vakuum.
OK, so how do they do it?
Ok, tak jak to dělají?
Squeezing like a cow udder all the way up. They have little tree muscles in there.
Mačkají, jako když dojíš krávu. Mají takové malinkaté svaly.
Yeah. Besides being a giant waste of energy, all
Jasně. Na to by bylo potřeba příliš energie.
of the cells that make up the xylem tubes are all dead.
A navíc všechny ty xylémové buňky jsou mrtvé.
What about osmotic pressure? If there is more solute in the roots than in the surrounding
Co osmotický tlak? Pokud jsou kořeny slanější než okolní půda,
soil, water would be pushed up the tree. But some trees live in mangroves, where the water
voda by byla tlačena nahoru. Ale některé stromy žijí ve slaniskách,
is so salty that osmotic pressure actually acts in the other direction so the tree needs
kde je voda tak slaná, že osmotický tlak působí v opačném směru a strom potřebuje
additional pressure to suck water into the tree.
ještě další tlak, aby dostal vodu dovnitř.
Then it must be capillary action. The thinner the tube, the higher the water can climb.
Pak to musí být kapilární jevy. Čím užší je trubička, tím výš voda vyšplhá.
But the tubes in a tree are too wide - at 20-200 micrometers in diameter, water should
Ale trubičky jsou příliš široké. Asi 20-200 mikrometrů v průměru,
rise less than a meter.
voda nevyšplhá ani metr.
So how do trees do it?
Tak jak to stromy dělají?
Well one of the assumptions we made is wrong: The lowest the pressure can go is a pure vacuum
Jeden z našich předpokladů je chybný. Nejnižší možný tlak je čisté vakuum.
pure vacuum pure vacuum
čisté vakuum čisté vakuum
In a gas, this is true. When you eliminate all of the gas molecules, the pressure is
V plynu je to pravda. Když odstraníte všechny molekuly plynu,
zero and you have a perfect vacuum.
tlak bude nulový a získáte vakuum.
But in a liquid, you can go lower than 0 pressure and actually get negative pressures. In a
Ale v kapalině můžete jít pod nulový tlak a získat záporný tlak.
solid, we would think of this as tension. This means that the molecules are pulling
U pevných materiálů tomu říkáme tah. Znamená to, že molekulý táhnou jedna druhou
on each other and their surroundings.
a tím i celé okolí.
As the water evaporates from the pores of the cell wall, they create immense negative
Jak se voda vypařuje z pórů listu vytváří obrovský záporný tlak
pressures of -15 atmospheres in an average tree. Think about the air-water interface
– asi -15 atmosfér v běžném stromě. Představte si hranici mezi vodou a vzduchem
at the pore. There is one atmosphere of pressure pushing in and negative 15 atmospheres of
v póru listu. Je tam atmosféra tlačící dovnitř a dalších 15 záporných atmosfér,
suction on the other side. So why doesn't the meniscus break? Because the pores are
které táhnou ven. Tak jaktože se hladina neporuší?
tiny, only 2-5 nanometres in diameter. At this scale, water's high surface tension ensures
Protože póry jsou maličké, 2-5 nanometrů v průměru. V takovém měřítku díky vysokému povrchovému napětí
the air-water boundary can withstand huge pressures without caving.
zůstane rozhraní vody a vzduchu neporušené.
As you move down the tree, the pressure increases, up to atmospheric at the roots. So you can
Čím blíž k zemi, tím se tlak zvyšuje až k běžným hodnotám u kořenů.
have a large pressure difference between the top and bottom of the tree because the pressure
Potřebný rozdíl v tlaku je možný, protože tlak v listech
at the top is so negative.
je velmi záporný.
But hang on, if the pressure near the top is negative 15 atmospheres, shouldn't the
Ale počkat, jestli je tlak nahoře mínus 15 atmosfér, neměla by voda
water be boiling?
začít vřít?
Yes. Yes it should.
Ano. Měla by.
But changing phase from liquid to gas requires activation energy. And that can come in the
Ale přechod z kapalného do plnného skupenství vyžaduje aktivační energii.
form of a nucleation site like a tiny air bubble. That's why it's so important that
Stačí malé jádro, třeba bublinka vzduchu. Proto je tak důležité,
the xylem tubes contain no air bubbles, and they can do this because unlike a straw, they
aby v xylémových trubičkách žádný vzduch nebyl. A to je možné, protože na rozdíl od brčka
have been water-filled from the start. This way, water remains in the metastable liquid
byly naplněné vodou od začátku. Tímto způsobem voda zůstane v metastabilním
state when it really should be boiling.
kapalném stavu, i když by měla vařit.
It's just like supercooled water remains liquid when it really should be ice. So you could
Podobně jako podchlazená voda zůstává kapalnou i když by měla být zmrzlá.
say that the water in a tree is supersucked because it remains liquid at such negative
Můžete si představit, že voda je "supernasána" protože zůstává kapalná při velmi
pressures.
nízkém tlaku.
And why are trees moving all this water up the tree? I want you to make a guess, say
A proč vlastně stromy přemisťují tolik vody nahoru? Zkuste si tipnout, nahlas.
it out loud. For photosynthesis?
Pro fotosyntézu?
Actually, no. Less than 1% of the water is used in photosynthetic reactions. Any other
Ani ne. Necelé 1% vody se využije při fotosytéze.
ideas? Ok what about growth? Well 5% of the water
Další nápady? Ok, co takhle růst?
is used to make new cells. Well, so then what happens to the other 95%
Asi 5% vody se použije na nové buňky. A co se stane se zbylými 95%?
of the water? It just evaporates.
Prostě se vypaří.
For each molecule of carbon dioxide a tree takes in, it loses hundreds of water molecules
Za každou molekulu oxidu uhličitého strom ztratí stovky molekul vody. 72 00:04:43,009 --> 00:04:43,839
of water.
Wow.
Woah. Can you believe how amazing this is? Trees create huge negative pressures of 10's of
Chápete, jak úžasné to je? Tím, že stromy nanopóry vypařují vodu
atmospheres, by evaporating water through nanoscale pores, sucking water up 100m, in
vytváří obrovské záporné tlaky, destítky atmosfér, až do výšky 100m sají vodu,
a state where it should be boiling but can't because of the perfect xylem tubes contain
která by měla vřít, ale nemůže, protože v dokonalých xylémových trubičkách
no air bubbles, just so that most of it can evaporate in the process of absorbing a couple
není žádný vzduch, jenom proto, aby se mohla vypařit a strom tak získal
molecules of carbon dioxide.
pár molekul oxidu uhličitého.
I will never look at a tree the same way again.
Už nikdy se na stromy nebudu dívat tak, jako dřív.
I'd like to say a huge thank you to Hank, Henry and Professor Poliakoff for making on
Chtěl bych moc poděkovat Hankovi, Henrymu a profesorovi Poliakoffovi za to,
camera hypotheses. This is an essential part of the scientific process even if your hypothesis
že vyslovili své hypotézy na kameru. Je to základ každého vědeckého procesu,
turns out to be wrong. As Einstein said, "a person who has never
i když je hypotéza nakonec špatná. Jak řekl Einstein: "člověk, který nikdy
made a mistake has never tried anything new." I've always wondered what it would be like
neudělal chybu, nikdy nezkusil nic nového." Vždycky jsem chtěl zkusit, jaké to je
to be on this side of a Veritasium video.
být na této straně Veritasium videa.
Now I'd be surprised if you weren't already subscribed to these guys, but if you're not,
Byl bych velmi překvapený, kdybyste ještě neodebírali videa těchto lidí, ale pokud ne,
go click on these annotations and check out their channels. You may just learn something.
neváhejte kliknout na tyhle odkazy a podívat se na jejich kanály. Třeba se něco naučíte.
I'd also like to thank Professor John Sperry from the University of Utah. He walked me
Také bych chtěl poděkovat profasorovi Johnu Sperrymu z University of Utah. Prošel se mnou
through all of this in an hour-long Skype conversation so I'm going to put a link to
celý proces v hodinovém hovoru přes Skype, takže dám odkaz na jeho stránku
his website in the description. We're looking at pressures here below atmospheric,
do popisu videa. Máme tady tlak nižší než atmosférický,
is that right? That's right. Below atmospheric. This is liquid
je to tak? Ano. Velmi nízky. Je to tlak v kapalině,
pressure not gas pressure. So it's a common misconception that oh, you can't have you
ne v plynu. Je to častý omyl, že nemůžou existovat záporné tlaky,
know negative pressures because there's no molecules left. You know, the definition of
protože už nezbývají žádné molekuly. Definice čistého vakua
pure vacuum is zero molecules. That's for a gas, ok. So just to be clear...
je nula molekul. To platí pro plyn, ok. Jen abychom si to ujasnili...
I think this was one of my big problems in understanding this.
Tohle je asi můj největší problém, co mi brání to pochopit.
This video would have been impossible without CGP Grey. When I told him in London about
Tohle video by nevzniklo nebýt CGP Greye. Když jsem mu tento nápad řekl v Londýně
this idea in London... And I felt like 'pssshhh mind just blown with
Je to jako "pssshhh", dost šílený, celá ta věc.
this whole thing' He said it was going to be really hard to
Řekl, že to bude velmi těžké to vysvětlit.
explain and when he says it's hard to explain you know things are going to be tough. So
A když on řekne, že to bude těžké, tak víte, že to tak bude.
thank you for all your input to this script.
Děkuji všem za vaše připomínky ke scénáři.
And thank you for watching. Making this video has been a real odyssey for me so thank you
A děkuji za pozornost. Vytvořit tohle video pro mě byla dlouhá cesta, takže děkuji,
for joining me on this journey. I really appreciate all of your comments and if you haven't subscribed
že jste se ke mně přidali. Opravdu si vážím všech vašich komentářů a pokud
to the channel already you can click the annotation or click the link above and join me on my
jste se ještě nepřihlásili k odběru klikněte na odkaz tady nebo pod videem
next scientific adventure.
a těšte se na další vědecká dobrodružství.
I made a video promising to make a video about the answer to this. I proposed the problem
Udělal jsem video, kde jsem slíbil, že tuto otázku zodpovím. Představil jsem problém
like a couple months ago, and I was like "subscribe to the channel and I'll give you the answer
před několika měsíci a řekl "sledujte můj kanál a odpověď se dozvíte
next week." Hahaha Oh, the lies.
příští týden" Haha. Zlatý oči.
Drive it at the right frequency. Oh
Musíš ve správném rytmu.
Yes!! Success is frightening.
Ano!! Úspěch je děsivý.
Similar videos:

Filozof Atakan kurgu mu? Kristal çocuk mu? (Böyle bir analiz izlemediniz!)
NYGMA
2.6M views 95.2K likes -1 dislikes 08 Mar 202030% match


Solutions: Crash Course Chemistry #27
CrashCourse
1.2M views 11.2K likes 298 dislikes 19 Aug 201330% match

Cum se fac taierile de fructificare si întreținere la mar
Tibi Tips
26.7K views 1.1K likes 13 dislikes 27 Feb 202130% match






EPIC FAIL IN AQUASCAPING - TOMMY FINISHES (OFF) HIS PLANTED TANK
Green Aqua
80.7K views 3.8K likes 50 dislikes 21 Oct 202030% match








REVENGE OF THE FALLEN (BY TOMMY) - CONTEST AQUASCAPE PART I: THE HARDSCAPE
Green Aqua
47.5K views 2.5K likes 43 dislikes 18 Nov 202030% match








incredibile trucco per ottenere un cactus fiorito "effeto bonsai", euphorbia, natalina, dragon fruit
L' Arca delle idee - Stefano Gullotta
90.3K views 2.9K likes 72 dislikes 30 Dec 202030% match



JE REFAIS UN COIN DOUCHE EN TRAVERTIN SUITE À UN DEGATS DES EAUX
Karo tuto the french tiler🇫🇷
10.8K views 645 likes 5 dislikes 21 Feb 202130% match



Pistacchio - fai nascere una piantina a costo zero
L' Arca delle idee - Stefano Gullotta
1.7M views 31.8K likes 1K dislikes 23 Aug 201829% match


YOUTUBERS REACT TO ANIMALS IN MIRRORS
REACT
5.2M views 104.9K likes 1.2K dislikes 30 Aug 201529% match

What's hidden under the Greenland ice sheet? | Kristin Poinar
TED
2.6M views 21.2K likes 2.6K dislikes 06 Nov 201729% match



When is a Quran manuscript variant or correction theologically significant?
Variant Quran
7K views 685 likes 16 dislikes 10 Mar 202129% match













DLACZEGO GRZEJNIK HAŁASUJE PODCZAS GRZANIA? Szum w grzejniku CO - Co zrobić??? Zobacz! @ForumWiedzy
ForumWiedzy
23.4K views 279 likes 16 dislikes 03 Dec 202029% match








Singer First Time Reaction- [OFFICIAL Video] Blinding Lights - Pentatonix
SingerDad Reacts
4K views 270 likes 9 dislikes 02 Jul 202029% match

LITCHI fai nascere una piantina a costo zero, dagli scarti del frutto
L' Arca delle idee - Stefano Gullotta
283.1K views 6.9K likes 115 dislikes 19 Dec 201929% match


La lumière dissipe les ténèbres
Huillam Daverec
12.2K views 596 likes 5 dislikes 31 Oct 202029% match





❌ ONE PIECE 998 ¡¡Errores en la traducción!!
Anime Site
4.6K views 193 likes 7 dislikes 14 Dec 202029% match



BUILD A SIMPLE IWAGUMI LAYOUT WITH BIG IMPACT USING OUR NEW WILD RHINO STONES
Green Aqua
113.3K views 4.3K likes 36 dislikes 12 Aug 202029% match








TRUCCO PER FAR NASCERE L' AGLIO IN 7 giorni!!! . garlic cultivation, culture de l'ail cultivo ajo
L' Arca delle idee - Stefano Gullotta
145.4K views 4K likes 71 dislikes 04 Mar 202129% match



🔥 SUZUKI JIMNY Off Road EXTREME 4x4 llegamos al 💯%
JimGonzax 4x4 Off Road Experience
81K views 1.4K likes -1 dislikes 07 Mar 202129% match





⚙️Mantenimiento Suzuki Jimny 2021 sustitución filtro de aire
JimGonzax 4x4 Off Road Experience
4.6K views 210 likes 5 dislikes 27 Nov 202029% match





Starting Conversations
TheOdd1sOut
37.3M views 756.9K likes 10.6K dislikes 08 Mar 201729% match



unisci una rosa ad una foglia di aloe ed il risultato ti sorprenderà
L' Arca delle idee - Stefano Gullotta
3.6M views 66.4K likes -1 dislikes 07 Mar 201929% match



Air Layer Series Part 1: Trident Maple 2017
Appalachian Bonsai
954.3K views 6.8K likes 464 dislikes 30 Jun 201829% match




CACTUS DI NATALE, 2 modi per riprodurlo con successo, natalina, schlumbergera, thanksgivin cactus
L' Arca delle idee - Stefano Gullotta
1.5M views 24.5K likes -1 dislikes 19 Nov 202029% match



Flat Earth They lied to us

152.2K views 2.2K likes 311 dislikes 28 Sep 201729% match


uovo pomodoro e un po di terra, uniscili ed il risultato ti sorprenderà
L' Arca delle idee - Stefano Gullotta
5.1M views 69.7K likes -1 dislikes 28 Feb 201929% match


What Happens When You Only Pursue Pleasure - Alan Watts
After Skool
2.9M views 129.9K likes -1 dislikes 02 Apr 201929% match

The Story of Bottled Water
The Story of Stuff Project
6.2M views 39.3K likes 1.9K dislikes 17 Mar 201029% match




#8 Comments and SEO - Are YouTube and Other Comments Good for SEO and Rankings?
Online Paradigms
411 views 2 likes 1 dislikes 17 Dec 201829% match
















What is Concrete?
Practical Engineering
1.5M views 43.6K likes 473 dislikes 27 Mar 201829% match


Settings Privacy About Contact Donate