Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!

Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.

Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.

Prenumerera via RSS Kontakta oss

Växthormoner

Hormoner är signalsubstanser i bland annat växter. Ett hormon, auxcin, styr så att växten riktar sig mot solljuset.

Transkription39 repliker · 3:16

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Växthormoner. Våra kroppar använder hormoner, kemiska signaler som sprids ifrån körtlar ut till våra vävnader och celler för att tala om för dem vad de ska göra.
Det används till exempel för att hantera stress och reproduktion.
Växter som inte har något nervsystem måste naturligtvis använda hormoner för en himla massa andra saker också.
Och de har ofta många effekter samtidigt.
Det första växthormonet man upptäckte var auxin.
Man började misstänka det på 1800-talet då Charles Darwin och hans son Francis studerade groende plantor.
En groende planta, till exempel ett vetekorn som just har börjat gro, är fototropiskt.
Det riktar sig mot en ljuskälla.
De la märke till att om man täckte över spetsen på det lilla groende axet så sökte det sig inte mot ljuset.
Medan däremot om man täckte över den nedre delen av skälken, då böjde det sig.
Om man plockade bort spetsen, då böjde det sig inte heller.
Genom olika experiment kunde de förfina det här.
Och de började misstänka att det bildades ett kemiskt ämne i spetsen som gjorde att den böjdes åt rätt håll.
Och 1926 så lyckades man identifiera det som auxin.
Auxin bildas i spetsen av ett skott och sprids nedåt.
Det får cellerna att bli längre och större.
Nu är det så att auxin migrerar bort ifrån ljus.
Så den mest belysta sidan av skottet kommer att växa mycket mer och får det att kröka sig däremot ljuset.
Det hindrar också andra skott att öka sig och gör att växten blir rakare.
Det här kan naturligtvis användas av en trädgårdsmästare som vet vad han gör.
Andra växthormon man hittat är bland cytokiner som bildas i roten istället och går uppåt.
Och de stimulerar bildarna av sidogrenar.
De motverkar alltså auxinets tendens att göra plantan rak.
Gibrelinerna upptäcktes av Evite Kurosawa som har studerat en växtsjukdom som kallas dummaskott.
Där en svamp får risplantor att växa sig väldigt långa och sedan kollapsar de ner i vattnet.
Det visar sig att den här svampen producerar ett ämne som normalt i växterna stimulerar dem att börja växa till sig.
Det här är viktigt när fröer ska börja gro.
Då den frisätts gibrelinerna och de kastar sig iväg för att snabbt ta sig upp i ljuset.
Svampen utnyttjar naturligtvis det här för att få mycket mat istället.
En annan intressant växthormon är abskisinsyra som bromsar tillväxten istället.
Det är till exempel viktigt när det är stress men också för att reglera frön.
Ett frö ska ju inte börja gro förrän miljön blir rätt.
I många fall innehåller de då abskisinsyran som när den inte blir bortsvettad av tillräckande vatten håller det stilla.
När den tvättas bort börjar frönt gro.
Slutligen har vi till exempel etylen som frukter frisätter.
Det är ett lövfällnings- och fruktmognadshormon som får frukter att börja mogna och gör dem stärker sig till socker.
Och får växter att börja fälla blad på hösten.
Kort sagt, växterna innehåller ganska många hormoner.
Och smarta trädgårdsmästar har också hittat sätt att använda dem för att styra växterna så de blir så mogna och får den form vi önskar.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Mikrovågor

Det var utvecklingen av radar-tekniken som ledde fram till de första mikrovågsugnarna. Många har säkert undrat hur mikrovågorna hålls kvar i ugnen när det bara är ett galler som skyddar mot strålningen. Och hur överlever den lilla lampan inne i ugnen strålbehandlingen?

Transkription50 repliker · 3:32

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Mikrovågsugnens fysik.
Mikrovågor är elektromagnetiska vågor, precis som ljus- och radiovågor.
Skillnaden är våglängden.
Mikrovågor brukar sägas vara elektromagnetiska vågor med våglängd mellan en meter och en millimeter.
Och det motsvarar frekvensmässigt mellan 300 MHz och 300 GHz.
Man kan ju dra sig till minnes att radio ofta ligger i de lägre nivåerna av MHz.
Det är alltså ganska närbesläktat med radio och man kan tillverka det på ungefär likartade sätt.
Även om de mer effektiva metoderna man använder i mikrovågsugna, så kallade magnetroner, fungerar lite annorlunda.
Man utnyttjar att ha två elektroder där man får elektroner att lämna den ena elektroden på väg till den andra.
Men på vägen möter de ett magnetfält som vrider av dem.
En elektron tenderar att rotera runt ett magnetfält och arrangerar man saker på rätt sätt så blir de hängandes där i vakuum.
Om man sedan driver det här med en oscillerande spänning så kan man också få elektroner att vibrera med önskad frekvens.
Och arrangerar man det rätt så får man mikrovågor.
I en mikrovågsugn är vanligen våglängden ungefär 12,23 cm vilket motsvarar 2,45 GHz.
Den här mikrovågsenergin överförs sedan med en vågledare.
I princip ett metallrör där vågorna studsar mot väggarna inne i själva ugnen.
Återigen har man metalliska väggar.
Mikrovågorna studsar mot dem ungefär som ljus studsar mot en spegel.
Även då fronten där man vanligtvis har glas har man ett finmaskigt metallnät.
Tricket här är att det här metallnätet har hål som är någon millimeter stora.
Mycket mindre än de 12 cm långa mikrovågorna så de kan inte ta sig igenom.
Det blir ingen strålning som kommer ut utanför det hela.
På samma sätt skyddar man också vanligtvis lampan i mikrovågsugnen.
De här vågorna producerar ett komplicerat mönster av elektromagnetiska fält inne i ugnen när den påslagen.
Så kallade stående vågor.
Här och var så fluktuerar fälten mycket.
Man talar om bukar och på andra ställen så varierar de väldigt lite.
Man talar om noder.
Det här är ett problem när man tillverkar mikrovågsugn.
För i en buk där det överförs mycket energi till maten och där är den het.
Men den är en nod för att bli maten kall och frusen.
Det är därför man använder roterande skivor eller vissa har en omrörare i taket.
En metallskena som speglar runt det för att försöka flytta vågorna så mycket som möjligt.
Om man är intresserad av veta hur ens mikrovågsugn värmer maten kan man sätta dit en pappskiva med parmesanost på och slå på.
Och se vilket mönster av smält respektive icke smält ost som inträffar.
Mikrovågorna värmer vattnet genom att de elektriska fälten skakar vattenmolekylerna fram och tillbaka.
Ju snabbare de oscillerar desto mer energi kan överföras.
Å andra sidan är problemet att man vill också få mikrovågan gå in på djupet i maten.
Och då ska det vara en låg frekvens istället.
Det här är en ganska komplicerad avvägning och beror också lite grann på temperaturen.
Men det visar sig då att de frekvenser man använder i mikrovågorna fungerar rätt bra.
Ett problem är dock is.
Isen påverkas knappt alls av mikrovågorna.
Tricket med att göra avfrostning är att vänta tills det har smält lite is.
Slå på mikrovågorna.
Då värms det upp kring det smälta vattnet vilket får mer is att smälta.
Man väntar en stund och låter vattnet sprida sig.
Slå på igen.
Det är därför avfrostningsprogrammet faktiskt skiljer sig från den vanliga uppvärmningen.
Och det i många fall går snabbare att tina någonting på det än på att sätta på en hög effekt.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Fissiologi - kolsyrade dryckers fysik

Visste du att det finns volymmässigt mer kolsyra i en läskburk än dryck? Vet du varför läsken sprutar ut med högt tryck när man skakat burken innan man öppnar den?

Transkription35 repliker · 2:57

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Fisiologi, kolsyrade dryckers fysik.
Gaser kan lösas i vätskor och det här använder vi för att göra kolsyrade drycker.
Tricket är att ta kolsyra som man har under någorlunda högt tryck och låta den lösas i vätskan.
När vi normalt talar om kolsyra så menar vi egentligen gasen koldioxid, CO2.
Men när den reagerar med vatten så bildas en svag syra som verkligen är kolsyra, H2CO3.
Som å andra sidan gärna sönderfaller i koldioxid och vatten igen.
När man har ett någorlunda högt tryck så tenderar kolsyran att förenas med vattnet och bli en kolsyra.
Medan när trycket sänks så tenderar kolsyran att sönderfalla i koldioxid.
I en ordinär läskflaska är det ungefär två bars tryck, dubbla atmosfärstrycket.
Och när man öppnar den så börjar det bubbla upp tills en ny jämvikt inställer sig.
Det verkar kanske lite imponerande att volymen koldioxid i en flaska är faktiskt större än flaskans volym.
I normal drycker är det ungefär 4,9 gram koldioxid per liter vilket normalt blir en volym på 2,8 liter.
Dock kan man inte få ut all den här koldioxiden.
Även i avslagen dryck finns en del kvar som man löser från atmosfären.
Men åtminstone en liter per liter går det ganska lätt att få fram.
Även vanligt kranvatten innehåller lösta gaser, ungefär 15 ml per liter.
Det här är väldigt temperaturberoende.
Kallt vatten löser gaserna lättare än varmt vatten.
Vilket är varför det bubblar lite extra innan man kommit upp till kokpunkten när man kokar vatten.
Det är också därför som läsk uppförs i olika olika tryck.
Bubblorna som finns i läsk eller kolsyrat vatten bildas i allmänhet i närheten av damm och repor.
Orsaken är att det är en komplicerad balans.
När koldioxid lämnar vätskan så måste den hitta något ställe att gömma sig.
Den är hydrofob och vill gas och vill inte vara tillsammans med vattnet.
I en bubbla kan det naturligtvis samlas in mer.
Problemet är att bubblan trycks tillbaks av lufttrycket och vätskan omkring.
Plus en ytspänning som försöker pressa ihop den.
Om ytspänningen är stark nog så försvinner bubblan igen och koldioxiden blir kolsyra.
Ytspänningens effekt avtar när den blir tillräckligt stor och då börjar den fortsätta att växa.
Men den här kan ha ganska stora effekter vilket gör att en repa i ett glas eller en dampartikel gör det lättare att bilda en bubbla.
Den blir så att säga kärnan som den sedan sprider sig ifrån.
Det här är också viktigt när man skakar till exempel en flaska kolsyrad läsk.
Då uppstår en mängd små mikrobubblor och öppnar man den kort efter så växer de till sig.
Det blir lättare för koldioxiden att lämna vätskan och man får en kedjereaktioner som skummar över.
Om man väntar en stund däremot så hinner de försvinna eller gå upp till gasen som finns i toppen av flaskan.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Stylometri

Det är inte ovanligt att kända författare har skrivit böcker i ett annat namn. En del menar att Shakespeare inte skrev sina verk själv. Kan vi ta reda på det? Stylometrin handlar om att hitta en unik signatur för en viss författare. Ordval, meningsuppbyggnad och språkstil är olika och kanske även unika för varje författare.

Transkription32 repliker · 3:08

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Stylometri.
Hur avgör man vem som skrev en text?
Historiker brukar leta efter författares gamla utkast, vad de skriver i brev eller vittnesmål från samtida för att avgöra vem som till exempel skrev en omtvistad pjäs.
Men ofta är det väldigt svårt att få bevis för det här.
Det finns till exempel en hel del bråk där en del hävdar att Shakespeare's verk inte alls skrevs av Shakespeare utan till exempel en Earl of Oxford eller andra författare vid hans tid.
Idag har det också blivit viktigt när vi har elektroniska kommunikationer och ibland är det lätt att förfalska en text.
Men hur kan man avgöra vem som skrev en text egentligen?
Det finns ett forskningsfält som heter stylometri för att studera det här.
Utgångspunkten är att författare har kanske en del mönster i sitt språk som de är omedvetna om som är ganska svåra för dem att manipulera, både att dölja och för andra att imitera.
Och med hjälp av det här kan man identifiera dem.
Det enklaste sättet är att utgå från vilka ord man använder och hur ofta de dyker upp.
Man skulle kunna tro att särregna och ovanliga ord är det som särskiljer författare mest.
Men det är faktiskt småorden, till, med och om som är mest signifikanta.
De använder vi utan att tänka på dem och de avspeglar också hur vi tänker i våra meningar.
Sällsynta ord, de märks och de är lätta att ändra på.
Redan 1960 så tog två forskare, Fredrik Mosteller och David Wallace, och tillämpade det här på de så kallade The Federalist Papers,
som är 85 essäer utgivna 1887-88 för att övertyga New Yorkborna att gå med på den amerikanska konstitutionen.
De har tre författare, Alexander Hamilton, James Madison och John Jay.
Men det är omtvistat om vilka av dem som skrev ett par av essäerna.
Vad de gjorde var att de räknade just småorden och fann att till exempel Uppon i engelskan använde Hamilton tio gånger mer än Madison,
vilket gjorde att de med utgångspunkt från ett trettiotal sådana här ord kunde säkerställa vem som skrev vad.
Vad som har hänt sedan dess är att vi har datoriserat, så vi kan låta datorerna göra ordräkningen mycket exaktare och snabbare.
Vi kan också jämföra andra faktorer, till exempel punktuation.
Hur mycket man använder komma och semikolon påverkar väldigt mycket, liksom meningslängd och hur den varierar.
Idag kan man väga samman sannolikheter och ordfrekvenser för hela texter.
Och därigenom avgöra författare inte bara till Shakespeare's verk, han verkar ha skrivit dem,
men han kopierade mycket av John Marlowe i sin ungdom, utan även till exempel religiösa verk som Mormons bok,
som visar sig ha en del tecken på att, ja, det är han som förgivit fikten av en ängel egentligen skrev det själv.
Numera håller man på att experimentera med metoder att identifiera även kortare texter,
vilket är svårt för att få bra statistik, för att till exempel e-mail.
Man har även kunnat hitta sätt att upptäcka skillnad om det var en man eller kvinna som skrev en text.
Kort sagt, det är de små orden som gör det.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Sockerarter

Vad består socker av? Först låt oss konstatera att socker är ett samlingsämne för många liknande ämnen. Hur hör socker och kolhydrater ihop? Lyssna så får du veta!

Transkription42 repliker · 3:19

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Sockerarter eller kolhydrater är en väldigt viktig energikälla för alla livsformer på jorden.
De bildas av växter genom fotosyntes där koldioxid och vatten kombineras med energi från solen för att bilda glukos.
Och växterna kombineras sedan glukosen med andra molekyler eller fler glukosmolekyler för att lagra energi.
Och eftersom växterna genererar den här energin så tar vi djur för oss utav den och lever på den.
Men vad är egentligen kolhydrater?
Ja, det är som namnet antyder en kombination av kol och vatten.
Den kemiska sammansättningen motsvarar en kolatom per vattenmolekyl.
Och sen kan man ha ett antal av dem.
De här binds ihop till en kemisk struktur där man har ett skelett av kolatomer.
Och på varje kolatom sitter antingen en vätatom eller en hydroxyradikal, en syratom och en vätatom.
Det här är ganska energirika föreningar och de kan bilda komplicerade grenade strukturer vilket gör att livsform kan använda dem kemiskt på olika sätt.
Man talar om enkla sockerarter som bara består av en sån här liten enhet, vanligtvis fem eller sex kolatomer lång.
Och komplexa sockerarter som kombinerar fler såna här monosaccharider till varandra.
Bortom det så kan man tala om fibrer när vi börjar få riktigt stora strukturer.
De vanligaste är glukos, fruktos och galaktos.
De har alla ett skelett av sex kolatomer på rad med lite väte och hydroxylgrupper på sig.
De här har olika funktioner.
Men de bildas i allmänhet genom fotosyntesen.
Fruktosen hittar vi starkt söt i många frukter.
Och galaktos används framförallt i cellmembran.
När man kombinerar de två och två får man disaccharider.
Det vanliga sockeret, saccharos, är glukos ihopbundet med fruktos.
Laktos, som är det enda sockerart som djur producerar, är glukos plus galaktos.
Och vi återfinner den i mjölk.
Maltos är två glukosmolekyler som har bundits ihop.
Det bildas framförallt när man bryter ner stärkelse.
När frön gror så börjar de brytas ner sitt stärkelseförråd.
Och därigenom uppstår maltos.
Och i malten som används till exempel i öl, ja, den får mycket sin smak på den maltosen.
Längre kedjor av glukos, tre till tio stycken, kallas för oligosaccharider.
Och de klarar inte vi människor av att bryta ner.
Det gör däremot bakterier i våra tarmar, vilket gör att vi får gas utav det.
Stärkelse är långa, flera tusen glukosenheter långa molekyler.
Det är här vi egentligen borde få det mesta av våra kalorier ifrån.
Ungefär 60% om man ska följa näringsläran.
Eftersom om vi får för mycket energi från socker så tenderar att glukoshalten i bloden först får en kick uppåt genom att vi snabbt suger i oss.
Och sen frisätter buksportkörteln insulin, vilket trycker ner det när vi blir trötta och dåsiga.
Fibrer slutligen, det är kolhydrater som är ännu längre, som vi inte klarar av att bryta ner.
Till exempel cellulosa som utgör cellerna cellväggar.
Det är också ganska nyttigt för att det modererar vårt näringsintag och gör att vi blir mättare snabbare.
För övrigt är cellulosa också den vanligaste organiska molekylen på hela jorden.
Kort sagt, man kan göra mycket av kol och vatten.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Albedo - planetens ljusreflexion

En bra dag ligger ljusinfallet från solen på 1000 watt per kvadratmeter. Summerar man hela ytan som jorden vänder mot solen, blir det en enorm effekt. Varför bränns inte jorden sönder av denna värmestrålning?

Transkription56 repliker · 5:10

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Det ljus som vår sol avger brukar kunna mätas så att för varje kvadratmeter så rör det sig ungefär 1000 watt.
När det här ljuset träffar jorden så borde man ju kunna tro att en så stark ljus skulle få hela planeten att förgasas.
Men riktigt så går det inte till. En hel del av det reflekteras tillbaka.
Men hur går detta till?
Man talar ju om att planeter och andra kroppar har ett albedo, en vithet, som talar om hur mycket av infallande energi som studsar undan.
Jorden har ett albedo på ungefär 0,39. Det varierar lite som vi kommer till senare.
Vilket innebär att resten av energin studsar bort. Så det är bara 39% av energin som når ner till jordytan och blir värme där.
Så om en kropp är helt vit så reflekterar den, det vill säga allting?
Ja, då säger man att den har albedo 1. Och en perfekt svart kropp skulle ha albedo 0.
Okej. Men hur ser det ut nere på jorden då? Vilka ytor är det som reflekterar bra och vilka är det som är bra på att suga upp värme?
Nyfallen snö som man tittar på rakt uppifrån har ett albedo som är nästan precis 1. Allt ljus studsar iväg åt något håll.
Dessutom så är ju moln vita och väldigt bra på att studsa bort ljus.
Medan till exempel sand och öken har ett albedo som kan komma upp till 0,6. Vilket är ganska bra.
Men det är byggnader och vägar och så vidare som människor har byggt. Vad brukar de ha för albedo?
Ja, som helhet brukar ett stadsområde ha ett albedo mellan 0,05 och 0,2. Det vill säga ganska mörkt.
Mycket beror ju på att vi har vertikala väggar och fönster och sånt som ljuset träffar, studsar vidare och försvinner in i.
Okej, men om man skulle räkna på det här, vad skulle vi ha ungefär för medeltemperatur då?
Ja, det är en lite mer komplicerad fråga. För mycket hänger också ihop med temperaturen.
Is reflekterar bra, så när det blir kallare så tar du jordens albedo och ökar.
Och det gör att vi studsar ut ännu mer värmerymden, vilket kylar.
En slags självförstärkande effekt alltså.
Mm, så polarisarna, de kylar jorden.
Och man skulle ju kunna tänka sig att de bredde ut sig så pass mycket så att de radikalt ändrar jordens albedo.
Då skulle det bli ännu kallare och de skulle sprida sig ännu mer.
Men hur det funkar åt andra hållet också har jag förstått, något kring växthuseffekten.
Ja, för det är ju så att ju varmare det blir desto mer avdunstar vatten och desto mer moln får vi.
Och de studsar bort en del av ljuset som inte hinner bli värme, vilket gör att vi får en kylande effekt.
Men det här är ganska svårt att beräkna, därför att molnbildning beror på många andra faktorer.
Och även om ljuset studsar upp från moln som är nära marken kan den ändå omvandlas till värme på vägen ut i rymden.
Ja, men den här värmen, den binds ju då i atmosfären och även i marken.
Ja, men varma förmål strålar ut infraröd strålning.
Men också här gäller samma sak.
Infraröd strålning fångas upp av vissa saker.
Till exempel atmosfär.
Vår atmosfär är ganska ogenomskinlig för det.
Och det är det som är växthuseffekten.
Så vår värmestrål här nere på marken träffar atmosfären och studsar tillbaka.
Det är bara de översta lagen av atmosfär som kan sända ut infraröd strålning i rymden och där den kyla jorden.
Du talade tidigare om vinklar.
Det påverkar alltså också albedot, beroende på ur vilken vinkel ljuset faller på något objekt.
Oja, om man tittar på en havsyta som i allmänhet är ganska mörk, så har den ett albedo som är typ 0,06 när man tittar på den rakt uppifrån.
Men om ljus faller i en sned vinkel så studsar det lätt.
Så om man egentligen ska räkna på jordens albedo så får man ta hänsyn till att jorden är klotformig och det blir ett sorts medelvärde.
En knepig kalkyl alltså.
Men hur kan framtiden se ut vid jordens albedo?
Ja, mycket beror ju just på vad människan gör.
Vi producerar ju mycket aerosoler, små fina partiklar som tar och ökar jordens albedo och ökar molnbildning.
Samtidigt så lägger vi också vägar som sänker albedot och har vetefält som tidvis har väldigt ljust albedo.
Så att förmodligen så behöver man tänka inte bara på växthusgaserna utan också kanske hur man målar taket.
Ja, men hur ser det ut med skogar? De kunde ha ett väldigt högt och ett väldigt lågt albedo.
Ja, det stämmer för de är väldigt oregelbundna objekt.
Ett blad som sådant kan ha ett albedo på 0,5. De reflekterar rätt bra.
Men när en ljusstråle kommer ner under lövverket och börjar studsa runt där så har den inte någon större chans att hitta tillbaks ut i rymden.
Så att bitvis så är skogens albedo nere på 0,05. Ungefär samma sak som stenkål.
Så albedo är alltså en återspegning av mycket.
Vi hoppas att kunna återkomma till det här någon senare gång.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Människans akustik

När man bygger en konserthall, gör man massiva beräkningar för att ta reda på hur man ska bygga den för bästa möjliga akustik. Material, vinklar mellan väggar och avstånd är viktiga faktorer. Problemet är att när lokalen är tom låter den annorlunda än när den är full av folk. Man måste alltså räkna med besökarna i ekvationen.

Transkription23 repliker · 2:33

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Människans akustik. När man bygger konserthallar och andra byggnader där många människor kommer att upprätthålla sig är det ofta viktigt att tänka på akustiken, hur det låter.
Formen på rummet och vilka material man använder påverkar mycket hur det låter.
Det är ganska välkänt att ljud studsar mot en hård vägg. Det är därifrån vi får eko. En ljudimpuls studsar helt enkelt tillbaka så vi hör den igen.
Det här kan leda till väldigt märkliga effekter, till exempel i ekotempel och grottor där de böjda väggarna får det studsande ljudet att samlas ihop på en annan punkt vilket gör att man kan höra en viskning där.
Det här kan vara både bra och dåligt. Det kan vara en kul effekt om man bygger en byggnad men det kan vara väldigt dåligt i en konserthall när den blir för stojig.
Så i många miljöer vill man räkna ut hur ljudet studsar och idag gör man det via komplexa akustiska analysprogram som simulerar just ljudet studsar mellan olika ytor och man kan se om man behöver dämpa ut med mattor och annat.
Saken är ju den att varje form i rummet sprider ut ljudet åt olika håll vilket påverkar dess kvalitet.
Men problemet när man gör en konserthall är förstås att den oftast är full med människor.
Och hur studsar ljud mot människor?
Julien Derosny och Philippe Rau vid Université Paris nummer 7.
De håller egentligen på att studera fiskar.
De har experimenterat med en metod att återfinna 3D-formen av ett föremål som finns i en tank med vatten genom att sända ljud mot det.
Det är egentligen ganska likartat med vad delfinerna gör med ultraljud.
Men deras intresse var att känna igen olika sorters fiskar under vattnet och kunna räkna dem för fiskodling.
De hade utvecklat metoder för det här men började experimentera på människor eftersom det är lättare att säga åt människor att gå till en viss plats.
Så de provade med två rum med mycket ekon, en squashbana och ett skyddsrum.
Där lät de personer gå runt medan en högtalare sände ut ljud och en mikrofon tog emot ljuden.
De lät 27 personer från 3 till 55 år vandra runt och sen tog de en matematisk analys för att skilja ut studsa mot väggar och studsa från personen.
De upptäckte att människor egentligen är äggformade akustiskt sett.
Vi låter som om vi var hårda ägg, lika långa och lika breda som oss själva.
Det här är väldigt användbart för konserthallar naturligtvis.
Nu kan man simulera ganska väl effekten av folkmassa.
Det är bara att simulera en massa ägg omgivna av lite ljuddämpning.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Gummi

Så vitt man vet var Maya-indianerna de första som började använda gummit för tätning. Mer moderna områden är bland många andra: gummisnoddar, regnställ och radergummin.

Transkription62 repliker · 6:22

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Gummi.
Gummits historia tar sin början, vad vi vet, hos majanerna, ungefär 500 före Kristus.
Där så använde majanianerna saven från kautjukträdet, det vill säga det gråtande trädet, för det är strimmor som den rinnande latexsaven lämnade när den uppsamlades.
De använde det bland annat för att fixera saker men även till att isolera skor och kläder så att de blev fuktresistenta.
Men den moderna utvecklingen av gummit tar inte fart förrän på sent 1700-tal.
Ja, den första praktiska användningen av gummi, det var förmodligen Edward Niren eller kanske Joseph Priestley, olika källagår isär här, som kom på att man kunde göra radergummi.
Normalt så suddade man ut blyertäckningar med en brödbit, men av en händelse råkade någon av dem använda bit kautjuk, som tidigare var mest en vetenskaplig kuriositet och upptäckte att det suddade bra.
Men den verkliga hitten, den kom ju när skottarna gavs in i gamet.
Ja, det kallades masticering, eller hur var det?
Ja, på 1820-talet tog Thomas Hancock och kom på att om man klippte sönder gummi många gånger och pressade ihop det så fick man en mycket mer elastisk massa.
Och det här kunde man börja använda till många fler tillämpningar, till exempel gummisnodar.
Men den kanske mest kända var en medarbetare, nämligen Charles McIntosh.
Ja, och det var ju vissa problem med gummit som man väldigt gärna ville lösa.
Men vad var det McIntosh kom fram till?
Jo, man hade ju redan tidigare gjort latex-impregnerade kläder, men de var inte speciellt bra.
McIntosh kom på att man kunde lösa upp kautjuken i nafta och sedan låta torka in.
Och därigen skapade kläder som var impregnerade mot vatten, alldeles utmärkt i Skottland.
Nackdelen var förstås det att när det var varmt så blev de klibbiga och när det var kallt blev de väldigt stela.
Och de luktade förfärligt.
Ja, men hur ser då gummit ut innerst inne?
Ja, rent kemiskt så är det en polymer, alltså långa molekyler som är sammansatta av små molekyler, i det här fallet isopren.
Och de här bilda långa väckade kedjor, vilket gör att det är lätt att dra ut dem, för då dras bara väcken ut.
Det är därför det är elastiskt.
Problemet är naturligtvis när det blir varmt så börjar kedjorna rinna omkring, huller om buller, och det är inte speciellt lyckat.
Och när det blir kallt så drar alltihop sig hårt.
Så det man ville var ett sätt att få kedjorna lite mer flexiblare.
Och det lyckades tydligen amerikanen Goodyear med någon gång där på mitten av 1800-talet.
Det stämmer. På 1840-talet så tog Charles Goodyear, en fattig uppfinnare, kom på att om man blandade smält gummi med svavel, en process han kallade vulkanisering, så blev gummit plötsligt icke-klibbigt och betydt smidigare även vid låga temperaturer.
Olyckligtvis för honom så skickade han både över ett par varuprover till Hancock i Skottland och ett patentansökning till London ungefär samtidigt.
Och det ledde ju då till att Hancock, som såg de här grejerna, lyckades naturligtvis klura ut hur Goodyear hade gjort, helt enkelt genom att tillsätta svavel.
Och ansökte även om ett patent själv.
Han lyckades få ut, hur var det, två dagar tidigare eller något?
Någonting i den stilen, vilket gjorde att Goodyear dog fattig. Hans namn finns fortfarande kvar på däckmärket, men själv fick han ingen glädje av sin upptäckt.
Om vi då rör oss vidare, så försigg ju både handeln och kommersen med gummi oförtröttligt.
Det var ju otroligt mycket som kunde användas till, inte bara kläder och suddgum, utan även till däck och till packningar och annat som de nya industriländerna i Europa behövde.
Ja, isolering till exempel för sladdarna. Så det var ju den ideala kolonialvaran.
Man odlade i träde nere i de tropiska områdena och exporterade upp det för raffinering i Europa eller Amerika.
Problemet var ju att i början så hade ju Brasilien nästan monopol.
Men det bröts av Sir Henry Wickham som 1876 lyckades smuggla ut 70 000 frön av gummiträdet ifrån Brasilien, där engelsmän sedan planterade runt om i sitt imperium.
Ja, främst i Ostindien då.
Men bland annat en sjukdom bland gummiträden i Brasilien samt första världskriget gjorde ju att världstillgången på gummi sjönk drastiskt samtidigt som efterfrågan ständigt ökade.
Och där kändes ju särskilt illa i Tyskland som inte kunde komma åt något gummi när de behövde det.
Så man började forska stenhårt på att hitta konstgjort gummi.
Ja, och hur gjorde man då?
Ja, grundprincipen är ju ganska enkel.
Gummit består av massa isoprenmolekyler ihopkopplade.
Om man kunde göra något motsvarande på kemisk väg så skulle man kunna få fram något liknande.
Hur ser en isoprenmolekyl ut?
Ja, det är i grund och botten en ganska enkel kolvätekedja som det hänger på en liten förnylig grupp på.
Det är kemiskt ganska närbesläktat med terpentin.
Men det intressanta är kanske inte själva molekylens form utan hur man ska kunna framställa något liknande.
Och lyckligtvis är det vid kemisk framställning av olja och kol så kan man få ut isoprenliknande ämnen.
Och tyskarna lyckades också hitta till sist ett sätt att göra konstgjort gummi.
Det var inte riktigt lika bra som naturgummit men det dög.
Och då satte man ju igång en rasande utveckling.
Olika, det blev ju nästan som legeringsteknologin.
Man kombinerade både naturgummi och syntetiskt gummi för att få fram de egenskaper och resultat man ville ha i sitt material.
Oh ja, vulkanisering var ju bara början.
Nu mer tillsätter man ju många olika ämnen.
Och gränsen mellan vad som är naturligt gummi och konstgjort blir ganska utblandad.
Och förmodligen kommer vi använda gummi från trädet fortfarande långt in i framtiden.
Men det kommer få fantastiska nya egenskaper.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Sjöminor

Kontaktminor, flytande minor, bottenliggande minor, avståndsminor... Människans kreativitet inom området sjöminor har varit stor. Så fort man kommer på ett nytt sätt att röja minor, tas det fram en ny, farligare mintyp som är svårare att upptäcka, röja eller klara sig från.

Transkription68 repliker · 6:22

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

När man hör ordet minor tänker man gärna på landminor som är nedgrävda och exploderar så fort man kommer förbi.
Men minor används även till sjöss.
Vilka typer av sjöminor finns det där?
Idag så brukar man skilja på de flytande minerna och de bottenliggande minerna normalt sett.
Sen så finns det också kontaktminer och avståndsminer.
En flytande kontaktmina det är den klassiska härtshornsminan.
Det är en mina med ett antal piggar som sticker ut som detonerar om någon kör på den.
En bottenmina, en bottenavståndsmina, det är i princip en sak som ligger på botten och väntar på att någon ska köra över den och detonerar då.
Då kan den antingen ha olika sensorer som sonar eller ljussensor eller något liknande?
Ja, man brukar vanligtvis antingen titta på ljudet av fartyget som passerar över, på den tryckförändring som fartyget gör i vattnet eller magnetfältet fartyget gör.
Okej.
Och sedan när fartyget åker över det så avfyras i princip en raket rakt uppåt eller en torped?
Nej, en bottenmina i dess vanliga form är bara en stor sprängladdning.
Du detonerar den och förstör fartyget genom att det skakas sönder eller slås sönder av tryckvågen från sprängladdningen.
Vatten leder ju tryck, eller leder ju så att säga, styrka väldigt väl.
Ja, tryckvågor fortplantar sig väldigt väl i vatten och fartyg är känsliga för tryckvågor inom vissa frekvenser i och med det att de är långa metallkonstruktioner så de börjar skaka.
Så då ser du till att minan lägger sig kring de frekvenserna när det detonerar?
Ja, det blir i princip de frekvenserna när man spränger större sprängladdningar i vattnet hur som helst.
Okej. Men det fanns även andra typer?
Ja, det finns ju en del utveckling mot mer avancerade minsorter.
Det är ju bara variationer på de grundläggande, antingen flytande miner eller bottenliggande miner.
Men det finns exempelvis bukettminer som är flera stycken miner som är i ett litet knippe och en av dem ligger flytande först.
Men om den minan sprängs eller tas bort så flyter upp en ny mina på samma plats.
Så det är i princip en påfyllningsbar?
Ja, eller flera miner som kommer upp efter varandra på samma ställe.
Så om man sveper bort den första minan och sen kommer med det stora och viktiga fartyget som måste komma förbi så spränger bukettminan även det fartyget.
Och minor, om de kan gå på vissa fartygs ljudsignatur eller dylikt så kan den ju lära sig att ignorera till exempel en minsvepare.
Ja, det kan man göra och det är ytterligare en metod för att försvåra röjningen av minerna.
Men hur röjer man då minor? Hur ser modern sjöminröjning ut?
Den absolut vanligaste och enklaste metoden det är det som kallas för svepröjning.
Med andra ord att man drar antingen en stålvajer genom vattnet och hoppas på att fånga kablarna som flytande miner är förankrade genom.
Och så kapar man helt enkelt av kablarna och så flyter minerna upp och så skjuter man sönder dem.
Sen så finns det ju då mer avancerade miner. Man kan söka efter dem med sonar, alltså undervattensljud och ta bilder och försöka hitta minerna och sen gå ner med dykare och spränga minerna.
Det kallas för röjdykning. Det tar mycket längre tid men är å andra sidan också väldigt mycket effektivare.
Fast det är inte kanske så säkert för dykarna?
Det är förvånansvärt säkert för dykarna. Men även om vissa utvecklar röjningsskydd för sina miner så är det inte så vanligt faktiskt.
I och med det att det enda dykarna går ner och gör är att de tittar att det är en mina, alltså lägger de en sprängladdning och så simmar de upp igen.
Så de behöver ju aldrig ha någonting att göra med mina?
Nej, de rör aldrig mina, just för säkerheten.
Den sista metoden man kan använda är det som kallas för avståndssvep. Då försöker man imitera ett fartyg i vattnet.
Genom att exempelvis skapa ett stort magnetfält och försöker detonera miner på det viset.
Men då får du bara en viss kategori av miner?
Du får bara en viss kategori av miner och det är alltid problemet att du måste svepa flera olika gånger med olika metoder för att få bort dem.
Det är därför röjning med dykare eller minubåtar är effektivare.
För de kan ju så att säga se direkt.
Just det.
Men om vi tittar tillbaka på gamla tider, när började det här med minering egentligen?
Miner har i olika former funnits under väldigt lång tid.
Men den moderna sjöminan började användes första gången av ryssarna mot japanerna i rysk-japanska kriget på 1800-talet.
Minerna på den tiden var egentligen en kagge med väldigt labila sprängämnen som man satte ut i sjön.
Och sen när någon stött emot den här kaggen, det var i princip nitroglycerin, så detonerade den.
De var extremt svårhanterliga och enormt farliga för de som la ut minerna.
Men de hade en väldigt effektiv avskräckande effekt.
Du fäste dem inte vid botten eller något dylikt?
En del fästes vid botten, men det mesta lätt man bara driva.
Och då har du ju inte ens du själv koll på var de säkra farligheterna finns och så vidare.
Nej, drivminer är olagliga idag.
Faktum är att det finns väldigt, väldigt mycket regler över hur man får och inte får använda miner.
Och just drivminer är olagliga därför att då har du ingen kontroll efter kriget om var miner finns.
För om du till exempel sätter fast en mina i en kätting, då kan ju den gärna rosta.
Ja, fast om kättingen rostar av så måste miner idag vara konstruerade så de desarmerar sig själv när kättingen rostar av.
Okej.
Men avslutningsvis, vad kan man säga om framtiden för min krigsföring?
I framtiden så kommer minerna att bli ett mer högteknologiskt vapen.
Idag så är mycket kvar från 1800-talet.
Men det som kommer att komma är miner som verkar på större avstånd genom att kombinera minan med en torped.
Så man lägger i princip en torped som väntar på botten och sen avfyras mot det fartyg som kommer inom räckvidden.
Man kan också ha raketdrivna stigminer som kan ligga på väldigt stora djup och träffa fartyg som egentligen inte borde gå att nå med en bottenmina.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Kärnvapen

När man började förstå hur materien fungerade och efter att man lyckats klyva atomen insåg man värdet av energierna man kunde släppa loss. Resten är historia.

Transkription53 repliker · 6:26

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Kärnvapen. I augusti 1945 fälldes den första atombomben över Hiroshima. Någon vecka senare fälldes en annan atombomb över Nagasaki. Båda var så kallade fissionsladdningar, eller fissionsbomber, men de var byggda på radikalt olika sätt.
Ja, redan på tidigt på 1900-talet hade man börjat insa att det fanns enormt mycket energi-atomreaktioner och man hade börjat spekulera lite löst om att det kunde användas till något form av vapen.
Men det var ju under andra världskriget det verkligen tog full fart.
Man börjar ju egentligen med Einsteins berömda ekvation att energi är lika med massan gånger ljusets hastighet i kvadrat.
Så om du då kan transformera materia till energi så bör det bli väldigt mycket energi i utbyte.
Men egentligen var det mer förklaringen till de energimöjder man såg vid de enkla kärnexperiment man gjorde under 30-talet.
När man insåg att atomkärnor kunde klyvas av att de kolliderade med neutroner och sån klyvning kunde frigöra neutroner började det framstå som att man kunde sätta igång en kedjereaktion.
Ja, men det första du behöver för att bygga ett kärnvapen är ju uran.
Eller rättare sagt, du tar helt enkelt uran 2-3-5-1 av de vanligare isotoperna.
Och detta behöver sedan anrika så att det blir en hög grad av just denna isotopen i ditt material.
Där så kan du enbart göra separationen på mekanisk väg.
Kemiskt så är de för identiska, de olika isotoperna.
En isotop är ju en variant av grunden som har olika antal neutroner i kärnan.
Och det avgör väldigt mycket hur stabila eller instabila de är.
Och för att göra någonting som kan få igång en kraftig kedjereaktion vill man naturligtvis ha något som är väldigt instabilt och framförallt reagerar mycket på neutroner.
Uran är ju ett väldigt tungt grundämne och reagerar ju väldigt mycket på en.
Till exempel om en neuron kommer till så sönderfaller det ju nästan omedelbart.
Men det måste vara rätt isotop.
Och där handlar det om uran 235.
Problemen slutar ju inte där.
Man måste till exempel se till att man kan ju inte bara lägga ihop det från början och få igång en kärnreaktion.
För då exploderar bomben innan den har kunnat skjutas iväg.
Ja, men om man tar de typer som byggdes, de två tidigaste typerna av fusionsladdning som vi även har idag som tändladdning på de så kallade fusions- eller vätebomberna.
Först så har vi då kanonkonstruktionen som använder sig i råsumabomben.
Där har du helt enkelt en kula som skjuts ner in i en kärnladdning av uran 235 och frigör en kedjereaktion.
Problemet med det här är naturligtvis att även om det är en snabb projektil av uran som slår in och får igång kärnreaktionen så hinner explosionen naturligtvis förstöra det mesta av laddningen och sprida ut den innan den har hunnit explodera.
Så det blir en ganska dålig effekt av det.
Det försöker ju implosionskonstruktionen som användes i den bomb som fälldes över Nagasaki komma till rätta med.
Där har du en kärna av beryllium polonium som är omgärnad av ett plutoniumskikt.
Däremellan ligger isolering och ett yttre lager av sprängmedel som är yttre isolerat.
Sprängmedlet sprängs vilket tvingar in plutoniumet i beryllium poloniumkärnan.
Och komprimerar detta 30-faldigt.
Därigenom når man kritisk massa.
Den kritiska massan inträffar just genom att det finns väldigt mycket atomkärnor som lätt kan sönderfalla inom ett litet område.
De neutroner som normalt finns igång leder till sönderfall men mer neutroner som träffar andra i omgivningen.
Så länge man kan sprida ut plutoniumet eller uranet tillräckligt långt ifrån varandra så kommer inte bomben explodera.
Problemet här är naturligtvis att explosion är det minsta ojämnt så det enda som händer är att man sprutar ut en massa plutonium och polonium åt något håll.
Och får möjligtvis en smutsig bomb men ingen kärnexplosion.
Å andra sidan så har vi så kallade funktionsbomber eller vätebomber.
Dessa funkar ju genom att istället för att klyva en urankärna så slår man ihop väte och där frigörs väldigt mycket energi.
Men det blir ju rätt problematiskt för att de två väteisotoper som är bäst för fusion, tritium och deuterium, har många nackdelar.
Tritium sönderfaller på några dagar vilket gör att man skulle behöva fylla på bomben hela tiden vilket inte är så praktiskt.
Deuteriumet är också lite komplicerat eftersom du måste ha det i gasform.
Men man löste det här problemet genom att kombinera det med litium till ett litium-heliumämne.
Det är ju nämligen så att när litium blir träffad av tillräckligt med strål så sönderfaller det till DUT som sedan kan tryckas ihop.
Litium kan även sönderfalla och skapa tritium.
Så där löser man egentligen två problem med den gemensam lösning.
Så här är approachen att man använder en atombomber som en tändladdning för att få en enorm energimängd som sedan kan skapa en fusionsreaktion.
Om man tittar på till exempel Teller-Ulam-designen som detonerades ungefär 1952 för första gången så har du först en inflationsladdning som värmer en underliggande laddning som är en plutoniumstav kringgärdad av en fusionsladdning.
Och när plutoniumstaden i fusionsladdning exploderar så får den litium-heliumet sönderfalla fusionssättet igång och man får en enorm explosion.
Precis.
Och det kanske viktigaste fenomenet kring tändladdningen är den värme den genererar som möjliggör fusionsreaktionen.
Detta möjliggörs genom den massiva mängd röntgenstrålning som Stanislav Leulam upptäckte att kärnvapen utsöndrade.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.