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

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)

Solstrålar

Varför ritar man ofta solen som en rund ring med en massa streck som går ut från den? Förklaringen beror naturligtvis på hur vi ser solen när vi kisande tittar upp mot den.

Transkription30 repliker · 2:47

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Solstrålar. De flesta barn ritar solar som en ring omgivna av linjer.
Solstrålar. Varför gör de egentligen det?
Ljus rör sig vanligen längs räta linjer och därav tal om ljusstrålar och solstrålar.
Men det är knappast det som får barnen att teckna solen som de gör.
Om man tittar på solen däremot så ser man den bara som ett homogent ljusfält.
Men det får också våra ögon att kisa kraftigt och det bryter ljuset.
Vi får helt enkelt diffraktion i de hårstrån som omger ögonen.
Ljuset består ju egentligen av vågor.
Och de här vågorna, när de kommer omkring ett föremål, till exempel ett hårstrå, så bryts de och rör sig åt olika håll.
Och när de sedan kolliderar igen så uppstår både olika färger och ljus och mörka fält.
Det är lite samma effekt som när vågorna i en hamn träffar en stolp i vattnet.
De sprids ut åt olika håll.
Men det här effekten är inte det enda skälet till att man kan tala om solstrålar.
Man kan normalt bara se ljus om det når ögonen.
Så en ljusstrål i helt ren luft eller vakuum skulle inte synas.
Så när man i science fiction-filmer visar laserstrålar så är det egentligen orealistiskt om det inte finns en massa rök i vägen som skulle kunna bryta av ljusstrålen och sända lite av energin mot våra ögon.
Men, ibland kan man se verkliga ljusstrålar på himlen, de så kallade krepuskulära strålarna.
Det ser man till exempel framförallt mot kvällen när det finns hål i moln och då ser man det som parallella kolumner av solbelyst luft med mörkare skuggor emellan.
Det här är effekten av att det finns damm, saltstoff, vattendroppar och föroreningar och även atomerna i luften själva som när de träffas av ljus sprider ut det lite åt olika håll.
Det här är samma effekt egentligen som leder till att himlen i blå och solnedgångar blir röda.
Ralej-spridningen.
Ljusstrålarna sprider ut sig från de här små hindren.
Den effekt vi ser är den mäktiga ljuspelare som man ofta brukar avbilda i tavlor och annat.
De verkar sprida ut sig och luta på samma sätt som att de parallella fororna i en åker ser ut att gå ihop mot horisonten på andra sidan.
Ibland kan man också se antikrepusculära strålar på motsatt sida.
Om man vänder sig bort från solen på en sån här moln idag så kan man nu se de här ljusa och mörka strålarna gå ihop mot den antisolära punkten.
Den punkt på himlens kloten som är exakt motsatt solen.
Det är samma effekt återigen som när man står på en plogad åker och vänder sig åt andra hållet och ser plogfororna gå ihop.
Kort sagt, vi kan se en mängd strålar men det beror väldigt mycket på att ljus faktiskt är vågor.
och sprider sig på märkliga sätt.

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

Marssonder

En bemannad expedition till Mars är fortfarande en dröm, men man har sedan länge skickat sonder dit. Dock är det fortfarande så svårt att man ofta misslyckas att nå dit eller landa.

Transkription65 repliker · 6:06

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Ibland kan det vara svårt att få upp en rymdsond, i synnerhet om den ska till Mars.
1960 försökte ryssarna för första gången att skicka sonder till Mars.
De kom ju inte speciellt långt. Raketerna lyckades inte få in de omloppsbanor kring jorden, vilket är det första steget för en Marsond.
Det var väl ungefär vid den här tiden som man också försökte landa på månen, men det var väl många misslyckanden där också.
Det var det ju. Ryssarnas månprogram misslyckades ju då, fast de höll ju ganska tyst om det.
Men att sända saker till Mars är ju ännu värre.
På vilket sätt då?
Först måste man få upp en sond i rymden, och redan det är ju en ganska god chans att raketen exploderade, eller att man misslyckas.
Sedan när den ligger i en omloppsbana kring jorden ska man i rätt ögonblick skicka iväg den mot Mars.
Och här krävs det en väldigt hög precision för att den inte ska komma totalt fel.
Sedan ska den röra sig genom rymden i flera månader, och det kan vara ganska påfrestande för elektroniken.
Och sedan återigen i rätt ögonblick ta och skjuta av sina motorer så att den bromsar in och hamnar i omloppsbana.
Eller åker förbi på rätt sätt.
Därefter ska den ju landa också, vilket kan vara nog så svårt.
Men under hela 60-talet så försökte ju både USA och Sovjet med blandade resultat att få in en sond kring Mars eller minst en del till och med att landa.
Oja, det var väldigt många som sköts upp, men de misslyckas av olika skäl.
1962 så var det tre sonder som missade.
Två stycken blev kvar i jordens omloppsbana och en tappade man kontakten med.
Och, men vad var egentligen den första lyckade färden till Mars?
Det var väl Viking Explorer, eller?
Nej, det var det inte. Det var Marinér 4 som anlände 1969.
Den lyckas komma fram den 14 juli och lyckas ta 22 foton medan den passerade förbi planeten.
Aha.
Så amerikanerna kom först där också.
Precis, men den man hör om, det är ju mest Viking.
Ja, det var ju, återigen så säger man gärna att det var den första som landade.
Och det är fel, för Sovjet lyckas faktiskt landsätta en sån som hette Mars 3.
Och den sände data i 20 sekunder, sen slocknade den.
Men Vikingsonderna, som landade 1976, de lyckas landa och sända bilder och det fångade ju folk oerhört mycket.
Så det var den bilden som stannade i folks minnen medan kanske 20 minuters data mest var av vetenskapligt intresse.
Exakt, och det spreds ju inte lika bra.
Amerikanerna har alltid varit bra på att publicera sina resultat och även sina misslyckande, vilket de har vunnit på i längden.
Men efter att det första lyckade försöket kom till skott så borde man ju tro att de misslyckade försöken skulle droppa av, men det har de inte.
Nej, tvärtom. Det är fortfarande lika hopplöst att nå Mars.
Nu för tiden är sonderna ganska bra på att nå upp till jordens omloppsbana, men på vägen till Mars kan mycket hända.
Och även när man kommer i närheten. Amerikanerna har ju på de senaste åren förlorat åtskilliga sonder.
Ibland på grund av tekniska fel, ibland på grund av rena misstag.
Som exempelvis att kalkylera just banorna.
Det var ju den här japanska sonden Osomi som missade.
Den försökte göra en slags sväng runt vår måne för att ta fart när Mars befann sig i ett fördelaktigt läge, men den missade.
Och då blev det ju ganska problematiskt. En gång i tiden hade det betytt att den var helt förlorad.
Men idag är man så bra på att hitta nya banor så att man kan utnyttja de olika planeterna och månarna som en sorts stor flipperspel.
Och sedan där runt en satellit som, det kan visserligen ta lång tid, men de kan komma fram till sin destination.
Den interplanetära landsvägen så att säga.
Ja, det kan man säga. Däremot så ibland blir ju misstagen lite värre.
Ryssarna förlorade ju en sond genom att de var misstag och tryckte fel på ett tangentbord och detta startade program som stängde av den.
Och amerikanerna tappade en sond för att de råkade blanda ihop konverteringen mellan det metriska systemet och Imperial.
Oj, berätta mer om den.
Ja, det var Mars Climate Orbiter som då 98-99 skulle in en omloppsbana kring Mars och kolla klimatet.
Lyckligtvis, någonstans på vägen mellan tillverkaren Lockheed och NASA så gjorde någon en beräkning där det var då fot istället för meter.
Så den gick in i en för låg omloppsbana och brann upp.
Ja, men när man väl då är framme vid Mars så måste man ju som sagt landa och det är ju i sig också en utmaning.
Mars har visserligen en tunnare atmosfär än jorden, men...
Ja, det är nästan lättare att landa om det inte finns en atmosfär. Då kan man göra det med en raketmotor.
Men på Mars så har man en atmosfär som man måste skydda mot, men den är så pass tunn att fallskärmar måste bli väldigt stora.
Jaha, så man opererar ändå mycket med fallskärmar i och för sig eftersom Mars inte har något slags havn man kan landa i.
Exakt. Den mest lyckade nyligen marslandningen det var ju då Pathfinder.
Den landade med hjälp av fallskärmar och sen fällde man upp en sorts ballonger runt om landaren.
Vilket gjorde att den kunde landa relativt mjukt och sedan rulla ut då en liten sond som kunde titta på stenarna i omgivningen.
Ah, vad hade den egentligen för så att säga räckvidd? Det var inte så himla långt.
Det var inte många meter. Men till skillnad från vikinglandaren som bara kunde sitta på samma fläck och ta lite jordprover i närheten så kunde den här åtminstone gå ett par tiotal meter.
Vilket gjorde att man inte fick de kemiska föroreningarna som inträffar vid själva landningen.
Så det här med sonder är en komplicerad affär och nu pratar de ju även om man ska skicka människor dit. Det kanske blir större utmaningar.
Det vill jag lova. På NASA finns det ett stående skämt om att det finns The Great Big Mars Goal som äter upp sonderna som kommer i närheten.
Det krävs nog mycket utveckling innan det blir riktigt säkert att ta sig till den röda planeten.

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

årstider på olika planeter

Vad skulle du tycka om en sommar som varar i 20 år? Om du gillar én kanske det skulle vara intressant att ta en titt på en näraliggande planet. Problemet är dock att det är en smula för varmt och syrefattigt.

Transkription57 repliker · 3:23

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Jorden har årstider beroende på att jordens rotationsaxel lutar.
Den lutar 23,5 grader ifrån det plan som jorden rör sig runt solen.
Det här betyder att under ena halvan av året så pekar den i den riktning mot solen om man är på norra halvklotet,
vilket gör att dagarna blir längre och det blir varmare.
Och när jorden är på andra sidan, eftersom axeln alltid pekar åt samma håll, mot polstjärnan,
så blir det å andra sidan dagarna kortare och kallare.
Det här är intressant för andra planeter och andra förhållanden.
Merkurius, den innersta, har 28 graders lutning, men det spelar ingen större roll för klimatet, därför den saknar atmosfär.
Dessutom roterar den bara ett varv runt sin axel tre gånger på två år.
Det här gör att den knappast kan kallas ha årstider i vår bemärkelse,
snarast är det långa dagar och långa nätter där solen verkar röra sig över himlen i oregelbundna mönster.
Det varierar mellan 90 Kelvin-temperatur på natten upp till ett par hundra grader på dagen.
Venus å andra sidan har bara tre graders axelutning.
Detta skulle naturligtvis inte ge dig några större årstider,
men dessutom har den väldigt tjock atmosfär som gör att temperaturen är samma året över,
ungefär 500 grader.
Mars å andra sidan har betydligt mer årstider.
Dessutom har den en bana som inte är lika cirkelrund som jorden.
Dens avstånd varierar från 1,36 till 1,64 astronomiska enheter,
alltså det avstånd som finns mellan jorden och solen.
Dessutom lutades axel 24 grader.
Det här gör att klimatet blir extremt.
Om vintern så blir den sydpolen mycket kallare,
eftersom under den perioden är också mars längre från solen.
Dessutom blir årstiderna olika långa.
Våren och sommaren på norra halvklotet är längre än på södra.
Det här gör att klimatförändringar blir stora
och att på vintern blir så kallt på sydpolen
att koldioxid fryser till snö och lufttrycket planeten överminskar.
Jupiter å andra sidan har knappt någon lutning
och där kan man inte tala om årstider.
Saturnus lutar en smula,
men återigen är det inte inga större skillnader klimatmässigt.
Däremot kan man från jordens sida se hur ringarna vickar fram och tillbaka.
Uranus å andra sidan har 82 graders axellutning
och detta gör märkliga effekter fast den är väldigt långt ifrån solen.
Under de 20 år långa årstiderna,
så under sommaren,
så pekar ena sidan alltid mot solen
och den värms upp.
Låt vara att det fortfarande är många hundra grader under noll grader.
Sen efterhand så glider det över
och den byter pol som alltid lyser mot solen.
Effekten av det här blir enorma vårsormar.
bubblor utan metaniset stiger upp med atmosfären
och skapar märklig turbulens.
Pluto å andra sidan, ännu längre ut,
rör sig i en väldigt elliptisk bana.
Vi vet inte så mycket om hur axeln lutar,
men däremot verkar det som att den ibland
blir så pass kall att hela atmosfären fryser till is.
På samma sätt,
kometer pendlar mellan solsystems ytterkanter och innerkanter,
där de är djupfrysta i ytterkanten,
och när de kommer in så hetas den gas och is på dem som finns upp
och de slänger ut sina slöjor.
Det kan sägas vara solsystemets största sommartider.

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

Parallella världar

Visst låter det som en science-fictionroman från 50-talet, men parallella världar är något som man helt seriöst diskuterar numera. Kan det finnas en alternativ version av jorden gömd någonstans?

Transkription59 repliker · 6:03

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Parallella världar. Inom fysiken talar man ofta om så kallade parallella världar.
Inte sådana världar som vi kanske mest känner igen från sci-fi romaner, utan snarare världar där levnadsförhållandena och till och med naturlagarna är radikalt annorlunda från vad vi känner till.
Fysikern Max Tegmark har i en artikel identifierat fyra sådana slags verkligheter.
Det finns ju som sagt många olika teorier inom teoretisk fysik och det har visat sig att man behöver börja organisera upp de parallella världarna.
Så han har kallat den första gruppen nivå 1.
Universum förefaller vara oändligt i sin utsträckning.
Även om vi bara kan se en del för att ljuset från avlägsna delar av universum inte har hunnit komma fram till oss så betyder ju detta inte att de inte existerar.
Det finns visserligen möjligheter att universum kröker sig så att om jag åker tillräckligt långt åt ett håll kommer jag tillbaka till utgångspunkten.
Men de senaste studierna av kosmisk bakgrundslåning tyder på att om en sådan krökning existerar så är den extremt liten.
Och det finns en del teoretiska skäl att tro att den inte finns alls.
Men det här betyder ju att eftersom det finns ett ändligt antal sätt att sätta ihop atomer så betyder det att reser man tillräckligt långt.
Universum är ungefär lika på alla ställen så kommer man rent statistiskt att få fram versioner av jorden på andra ställen.
Så hur långt skulle det till exempel kunna vara?
Ja, han gjorde en konservativ uppskattning till ungefär 10 upphöjt med 10 upphöjt med 26 ljusår.
Vilket är en otroligt avlägset avstånd.
Det är alltså så långt bort att det inte finns minsta chans att vi skulle ens kunna nå dit medan så länge en sådan alternativ version av jorden fortfarande existerade.
Inte direkt nästgårds alltså?
Nej, men naturligt resultat av helt enkelt slumpens lagar och ett oändligt universum.
Nivå två å andra sidan handlar om den så kallade inflationsteorin.
Ett problem när man studerar kosmologi har varit att förklara varför universum verkar vara så pass plant och icke-krökt.
Det kunde ju trots att ha kollapsat ihop några mikrosekunder efter Big Bang eller expanderat mycket snabbare.
Och dessutom är det oklart varför vi har fått så mycket struktur i universum.
En teori som kan förklara den så kallade inflationsteorin som beskriver hur universum expanderade oerhört snabbt och turbulent kort efter Big Bang.
Men den teorin har också en del intressanta effekter.
Det om inställningar så att säga på naturlagarna vi har, hur stor massa protonen har, hur stark gravitation är, till och med hur många dimensioner vi ser,
är lite grann slumpmässiga resultat av vad som händer i början.
Det är så att säga att de här siffervärdena som bestämmer hur vi får vår värld kan i andra delar av detta stora universum ha fått andra värden.
Det gör att vi har nivå två parallella världar, helt enkelt andra delar av vårt universum som man i princip kunde resa till om man kunde åka långt nog, där naturlagarna blev annorlunda.
Vad är då nivå tre i den här teoribildningen?
Den är lite svåra att förstå sig på. Den hänger ihop med kvantmekaniken.
Det finns ett klassiskt experiment inom kvantmekaniken som kallas Grödingers katt.
Idén är att man har en katt i en låda tillsammans med en atom av ett radioaktivt ämne.
Om den här atomen sönderfaller så kommer katten att dö, om inte så lever katten vidare.
Och detta grymma experiment, det problemet är att matematiskt sett förefaller som katten.
Båda är levande och död innan man öppnar lådan och tittar efter.
Och det är en tänkbar förklaring som man har studerat i den så kallade många världarteorin som säger att alla möjligheterna verkligen existerar, så att säga, sida vid sida.
Så att i en värld, en version av vår verklighet, dör katten och i en annan lever den vidare.
Detta visar sig häpnadsveckan Nova en av de enklaste förklaringar till vad som verkar försiggå i kvantmekaniken.
En slags grenverk som ständigt spretar ut.
Exakt. Det här har naturligtvis varit oerhört kontroversiellt.
Många har ju menat att det här är onödigt för merar hypoteserna.
Det gör att man måste anta en massa universum vi aldrig kan se.
Nästan identiska kopior av oss själva.
Problemet är att de konkurrerande hypoteserna är ännu märklare på olika sätt.
Du nämnde någonting om matematik och det har du väl att göra med den senare, sista nivån, den fjärnliga?
Ja, för i alla dessa tidigare nivåer har vi antagit att naturlagarna är de samma.
Men skulle det kunna finnas universum baserat på helt andra naturlagar?
I nivå två talar vi om andra värden på protonmassan och gravitationens styrka.
Men det är fortfarande att det finns gravitation och det finns elementarpartiklar.
Men man skulle kunna tänka sig att alla matematiskt möjliga världar också existerar.
Jaha, men hur ser man då på alla de här teorierna som en helhet?
Ja, en intressant sak är ju att de här många världarna i kvantmekaniken på nivå tre.
Det är ju egentligen samma sak som vi skulle få av en ren slump någonstans i universum på nivå ett.
Så man kan säga helt enkelt att Tegmarks teorier har fått en ny dimension att blomma inom fysiken.
Dessutom är det ju så att många av de här teorierna må verka ganska verklighetsfrämmande.
Men det kan finnas metoder att testa dem.
Till exempel har framkastats att det skulle gå att mäta sannolikheten att det finns parallella värden med andra naturlagar genom att studera egenheter hos våra naturlagar.
Det här är ett mycket fruktbart område.
Så man kan alltså säga att Tegmarks stora sammandragning av det här i viss mån har lagt till en ny dimension till den teoretiska fysiken.

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

Namngivning inom astronomin

Det gamla sättet att ge stjärnor och planeter namn var att ge dem namn efter gudar och gudinnor eller dylikt. Tillsist vart alltsammans en stor röra av olika nam, och man var då tvungen att försöka få ordning på systemet.

Transkription34 repliker · 3:09

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Namngivning i astronomi.
Namnen på många av planeterna har getts sedan urminnestider.
De har döpts efter olika gudar.
Detsamma gäller många av stjärnornas namn.
De har döpts av gamla astronomer eller i olika sagor.
Men i modern tid sköts namngivning av internationella astronomiska unionen, IAU.
Det började 1919.
Man hade börjat inse att det var en väldig ored över alla de olika namn olika astronomer gav olika delar av månen.
Så man sammanträdde i Bryssel och sammankallade en kommitté för att reda ut i nomenklaturen.
Det här ledde efterhand till att ett par amatörastronomer och professionella astronomer, där ibland Adela Blanc, sammanställde 1935 en officiell lista över kratrar på månen.
1958 genomförde man en liknande genomgång av mars som baserades på en nomenklatur som den italienska astronomin Ciapparelli hade hittat på på 1800-talet.
Och i och med rymdfartens spridning så började man uppdatera kartorna oftare och oftare.
När rymdsonden Mariner nådde fram till mars 1975 så började man ändra om i hela geografin för att man hade mycket noggrannare bilder.
Man tillsatte en permanent arbetsgrupp för att reda ut nomenklaturen.
Nomenklatur är viktigt för att hålla rätt på vad olika stjärnor och planeter är.
Och i många fall så valde man de mer praktiska lösningar framför de poetiska.
Det kan verka tråkigt att ge nya stjärnor namn som bara är sifferkombinationer medan andra stjärnor får vackra namn som Antares och Betelsöse.
Men det är naturligtvis mest praktiskt eftersom det finns hundratals miljoner stjärnor i Vintergatan.
Och det bara skulle bli förvirrande om alla skulle få egna namn.
Ofta brukar de få sifferkoder, ibland efter den katalog de kommer ifrån, eller eventuellt från den som stammanställde katalogen.
Vilket gör att det finns många vita dvärgar som heter ROS och sedan ett nummer, eftersom det fanns med astronomen ROS-katalog.
När det gäller planetsystemet har man det systemet att en upptäckare som märker av en ny liten asteroid eller komet,
eller hittar en ny sak på någon av planeterna i ett foto, anmäler detta till Internationella Astronomiska Unionen.
Där får han också ge ett förslag på ett lämpligt namn.
Arbetsgruppen överväger namnet om de tycker det är lämpligt, så tar de senare, var tredje år, ett beslut på en uppsättning namn.
Man har infört olika system för det här.
Ofta behöver man namnge någonting dels för att tala om vad det är.
Till exempel om det är ett kaos, ett område av sönderbruten berg, en krater eller en stort slättland.
Man använder här latinska namn från de olika geografiska måtten för att skilja dem lite grann från jorden.
En mesa på jorden är någonting helt annat än en mensa på Mars.
En mensa på Mars kan vara oerhört mycket större.
Sedan har man gett de olika planeterna teman.
På Mercurius namnges kratra efter konstnärer, musiker, målare och författare.
Medan slättlanden får namn av Mercurius på olika språk.

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

Mars månar

Phobos och Deimos - fruktan och skräck. Märkliga namn på Mars månar, kan man kanske tycka. Dessa två satelliter som kretsar kring Mars är faktiskt intressanta.

Transkription26 repliker · 3:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Mars månar. Galileo upptäckte 1610 att Jupiter hade fyra månar och det var de första månarna man hittade på en annan planet i solsystemet.
Det dröjde ända fram till 1877 innan SF Hall upptäckte att det fanns ytterligare månar, nämligen runt planeten Mars.
Han studerade Mars ifrån US Naval Observatory under en opposition då Mars var som närmast jorden och fann att det fanns två stycken små månar.
Anledningen att det dröjde så pass länge innan man upptäckte dem var att Phobos och Deimos som han döpte dem var mycket små och mycket nära planeten.
Namnet kommer från de två hästar eller eventuellt söner som krigsguden Ares hade enligt grekisk mytoliv. Phobos betyder fruktan och Deimos skräck.
Vår egen måne har en diameter på 3474 kilometer, medan Phobos som är lite potatisformad är 26x22 kilometer och Deimos 15x12 kilometer, vilket inte är alls för olikt en ganska stor skärgårdsjö.
Vår måne kretsar 300 000 kilometer ifrån jorden, medan Phobos kretsar bara 9000 kilometer från Mars och Deimos 23 000 kilometer ut.
Det här innebär att de är mycket nära planeten och ganska svåra att observera.
Ändå förutsas de innan.
Jonathan Swift i Gullvers Resor nämner i satiren Laputa att Mars, enligt hans påhittade laputianer, hade två månar.
Förmodligen kom han på detta genom samma resonemang som Voltaire gjorde.
Eftersom Merkurius inte har några månar, Venus inte har några månar, Jorden har en måne och Jupiter har fyra månar och Saturnus verkade ha många, så borde Mars kanske ha två månar.
Och det var en gissning som visade sig stämma.
Phobos är en ganska märklig värld.
Den är inte speciellt stor, men från Mars yta skulle den ändå genom att den kretsar så nära se ut att vara en tredje så stor som månen.
Den har bara ungefär 2% av månens ljusstyrka, eftersom den är så pass liten och så pass mörk.
Men den rör sig också mycket snabbt. Den varvar planeten på 7 timmar och 40 minuter, vilket gör att den stiger upp tre gånger om dagen.
Samtidigt blir det också en märklig effekt eftersom den ligger så nära.
Den ser ut att gå upp i väster och gå ner i öster istället för som Deimos, som rör sig åt samma håll vi är vana åt.
Phobos är överhuvudtaget en ganska trasig värld.
Den har en mycket stor krater som heter Stickney, döpt efter upptäckarens fru, och den verkar drabbas av kraftiga meteornedslag.
Det finns mystiska ränder som är många mil långa, och den verkar sakta ner mer och mer.
Genom att den kretsar så pass nära Mars så dras den sakta ner mot planeten, och om 50 miljoner år kommer den antingen krascha ner på ytan eller ge Mars en ring.
Deimos är mycket jämnare och ligger längre ut.
Förmodligen är det här asteroider som har fångats in utav Mars gravitation, men man är faktiskt mycket osäker på hur det har gått till.
Det är märkliga små världar, lätt förbesedda, men också intressanta på sitt eget sätt.

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

Ovanliga sätt att ta fram i rymden

Det är dyrt att skicka upp raketer, eftersom bränslet är den största delen av massa. Massor av alternativa metoder har prövats istället. Laser och kärnvapen är bara två.

Transkription87 repliker · 6:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Ovanliga sätt att ta sig fram i rymden.
Ja, det finns ju problem att använda konventionella raketer.
I början har vi väl raketekvationen?
Ja, denna lilla bäst. Det är en ekvation som beskriver hur snabbt man kan röra sig framåt som funktion utav hur mycket bränsle man har med sig.
Och problemet är att om man fördubblar mängden bränsle så får man inte alls en fördubbling i sluthastigheten.
Eftersom man i början måste skjuta på allt detta bränsle som man har med sig.
Raketen blir lättare efterhand, men det är ganska trögt.
Och det här är ju ett problem om man ska skjuta ut en raket i rymden.
Eftersom den måste lyfta tusentals ton bränsle från jordytan, vilket är enormt kostsamt.
Precis, man lyfter den inte bara sig själv. Man lyfter allt det som ska lyfta den.
Vi har väl även lagen om rörelsemängdens bevarande.
Ja, principen för en raket är ju att man knuffar ut någonting, avgaser från raketen, med en hög hastighet.
Och det gör att man själv börjar röra sig framåt åt andra hållet.
Problemet här är ju förstås det att man skulle vilja på något sätt slippa undan den här lagen, slippa ta med sig så mycket last.
Istället för bara reaktion mot reaktion så vill man enbart ha den här reaktionen.
Ja, problemet är förstås det att Newton var ganska skärpt när han formulé sina rörelselagar.
Vi känner inte till några undantag från dem. Men det har ju inte hindrat folk från att leta.
Så en del av de här spekulationerna, som till exempel maskål, vad rör de egentligen?
Ja, där baserar man sig på Einsteins relativitetstudie som beskriver hur rum och tid kröks.
Och det visar sig att det finns vissa former av krökningar som möjliggör en portal från en plats till en annan.
En mycket starkt gravitationsfält skulle kunna skapa maskålet en genväg genom rum och tid.
Ungefär som när man viker ett papperdubbelt.
Ja, och två punkter som normalt är långt separerade på pappret nu ligger nära varandra.
Problemet med maskål är att vi har aldrig observerat något sånt.
Och de ekvationer som beskriver det säger vissnat en teoretisk möjlighet.
Men även om de existerar så skulle de behöva hålla samman av mycket exotisk teknologi
som förmodligen ligger långt bort än vad vi kan vänta oss de närmaste hundra åren.
Ja, så de märker ligga långt borta.
Sen har vi även den så kallade Alcubieres varpdrift. Vad är det egentligen?
Ja, han döpte den lite skämtsamt efter varpdriften i science fiction-series om Star Trek.
Idén är helt enkelt att om man inte själv rör sig speciellt snabbt,
om rymden omkring en rör sig, så skulle man därigenom kunna transporteras fram snabbt.
Det visar sig intressant nog att det verkar inte finnas någon gräns egentligen
för hur snabbt rymd kan expandera eller dra ihop sig.
Så hans tanke är att rymdsköppet omges av ett komplicerat gravitationsfält
som då ska göra att den drar sig fram snabbare än ljuset.
med bara hjälp av sitt eget gravitationsfält.
Ja, snarast då den här komplicerade krökningen av rumtiden.
Problemet med den här är att den kräver att man har negativ massa för att hålla ihop fältet.
Och det behövs mycket av det. Ungefär halva universums massa enligt vissa beräkningar.
Aha, men här kommer vi in på en annan aspekt, den så kallade negativa massdriften.
Ja, det är en annan hypotes. Man har ju, normalt så har ju förmål positiv tröghet.
Trycker man mot dem så får de att börja röra sig framåt, trycker de tillbaka.
Men ett förmål med negativ massa skulle göra tvärtom.
Det skulle ha en sugkraft. Det skulle börja accelerera snabbare om man tryckte på det.
Och det här skulle kunna användas för att accelerera väldigt snabb.
Den negativa massan verkar faktiskt vara nästintill möjlig på kvantnivå.
Man känner till vissa energifält som har negativ massa.
Och där är de kanske skulle kunna påminna om det.
Men vi känner inte till något för något fysiskt föremål.
Intressant, men vi har ju andra lösningar som ligger lite närmare kanske i tiden.
Den så kallade oriondriften, att med hjälp av kärnexplosioner ta sig vidare i rymnen.
Ja, det är ju en klassiker då ifrån det atomglada 50- och 60-talet.
Idén är helt enkelt att man har en platta som är täckt med olja för att ta emot smällen.
Detonerar små kärnvapen vilket trycker fram raketen.
Det är egentligen en helt vanlig raket.
Det är bara att bränslet är en smula unikt.
Och det verkar vara fysikaliskt rimligt.
Det är förmodligen tekniskt ganska genomförbart.
Men jag tror det är väldigt få som skulle stödja ett sådant projekt nu för tiden.
Man skulle få väldigt konstiga konsekvenser.
Sen har vi den så kallade bussartramjet.
Tanken där är att vi vill inte ta med oss bränslet utan man utnyttjar att det finns vätgas i interstellär rymd.
Så rymdskeppet rör sig framåt och har ett stort elektromagnetiskt fält som suger i sig vätgas framför.
Skickar det genom en kärnreaktor och sprutar ut det där bak.
Problemet som jag har förstått med det här är att rymden är ett rätt tomt ställe ändå.
Det är bara ett fåtal atomer per kubikmeter vilket gör att den måste röra sig väldigt fort innan den ska fungera.
Och problemet är ju också att gasen den tar emot kommer att bromsa den.
Det är många som är mycket skeptiska till om det här överhuvudtaget kan gå.
Till sist har vi då laserdrivna segel.
Solsegel är ju någonting som man är rätt säker på kan fungera även om vi inte har lyckats än så länge.
Där drivs de på av solljuset helt enkelt.
Men man kan ju röra sig snabbare om man har laser som bestrålar dem.
Lite mer fokuserat då.
Och det här gör ju då att det verkar vara relativt realistiskt inom de närmsta decennierna.
Att man skulle kunna ha stora laser i rymden som blåser på ett segel.
Gjort av några tusen kilometer aluminiumfolie.
Och kan sända iväg dem en god portion av ljushastigheten till andra stjärnsystem.
Men hur bromsar man när man väl kommer till stjärnsystemet?
Använder man kanske den andra stjärnan solvind eller något sådant?
Man skulle kunna försöka men det är oftast för svagt i jämförelse med den farten har fått då lösning i sig att man delar solseglet på mitten.
Och använder den ena sidan att reflektera laserljus från solsystemet på den andra som då bromsas in.
Man offrar större den ena segel och hamnar sedan i solsystemet.
Och sen när man väl är där så kan man ju bygga någon form av laser som kan bromsa upp utan att man behöver offra solsegel i framtiden.
Exakt.
Intressant.
En sorts linbana kan man säga i rymden.

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

Mars

Mars är en spännande planet som det skrivits tonvis med sciencefiction-romaner om. Vi vet att det inte går att leva där idag, men finns det möjlighet att flytta ditt inom en överskådlig framtid?

Transkription61 repliker · 5:02

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Mars, den röda planeten.
Mars har ju haft en lång historia tillsammans med jorden från det vi först upptäckte den sedan urminnes tider.
Men hur var det egentligen vi döpte den?
Ja, Mars har ju varit känd från de allra äldsta civilisationer, men vårt namn i västerlandet kommer från den romerska ursprungen jordbruksguden Mars, som också gett namn till månaden.
Men Mars, det har ju alltid hörts vara en krigsgud.
Ja, romarna tog och kombinerade ihop den guden med den grekiska Ares, de importerade ganska mycket gudar.
Och det gav också namnet till de två satelliter man upptäckte senare på Mars, Phobos och Deimos, fruktan och skräck, som var traditionellt medhjälpare till Ares.
Och medan vi här på jorden har geologi för studiet av jorden, så har man på Mars areologi.
Ja, om man nu kan säga på, för närvarande är de enda areologerna i solsystemet finns på jorden.
I och för sig, men de har ju skickat sonder dit.
Hur är då Mars jämfört med jorden?
Man skulle nog kunna säga att den är liten, kall och torr, och väldigt lite luft på.
Men den har en lägre speglingsgrad än vad jorden har.
Ja, det stämmer.
Den är så att säga mörkare, den absorberar mer av solljus och anledningen är att det finns inga hav och den har ganska små polarkalotter.
Den röda färgen beror då på järnoxid, det vi kallar rost, så finns det de stora öknarna runt om på planeten.
Dessutom är den väl geologiskt död, eller?
Ja, död kan man väl diskutera, men på jorden har vi en ganska tjock mantel av flytande sten som driver på en kontinentaldrift där våra kontinenter flyttar runt sig.
Det här har upphört för länge sedan på Mars, eftersom Mars faktiskt bara är ungefär hälften så stor i diameter som jorden.
Det gör att jordskorpan är mycket tjockare, kontinenterna driver inte.
Och det här leder då till att de vulkaner som kunde uppstå efter att den stannade, de låg alltid kvar på samma ställe och blev större och större.
Och sen så stelnade även de.
Vad gör då det här med förutsättningarna för liv på Mars?
Det finns ett intressant problem och det är att koldioxid låses i form av karbonater på jorden och även på Mars.
Och karbonaterna, det är som kalksten.
På jorden försvinner de ner i djuphavsgravarna, försvinner ner i manteln och sen sprutas koldioxiden ut genom vulkanerna.
Men på Mars sker inte det här. Karbonaterna samlades på sig.
Det blev mindre och mindre koldioxid kvar.
Detta gjorde att växthuseffekten försvann så Mars blev kallare.
Vattnet frös undan, vilket ytterligare minskade växthuseffekten.
Och det har blivit ganska ogästvänligt.
Men man har ju hört mycket här om att hitta tecken på bakteriellt liv i alla fall.
Det finns möjligheter att ha funnits hav på Mars innan den stenade till helt.
Och det är möjligt att det har utvecklats liv där som man sedan hittat då i meteorer som har kommit från Mars.
Det är dock mycket oklart om det finns kvar något liv eller om det någonsin har funnits.
Men i våra dagar är det väl som allra mest sannolikt att det inte finns något liv på Mars av någon form?
Det anses rätt osannolikt. Det finns inget ozonlager så ytan är utsatt för stark, obarmhärtig och ultraviolett strålning.
Och det finns nästan inget flytande vatten så vitt man vet.
Men i framtiden då?
Ja, det finns ju många människor som är mycket intresserade att ta sig till Mars.
Och inte bara sända dit sonder utan faktiskt kunna skicka dit människor som kan gå runt och titta på den gamla geologin.
Kanske slå sig ner och kanske göra Mars booli för liv igen.
Hur kan man då göra den booli?
Ja, grundproblemet är förstås att ändra på en hel planet ett stort projekt.
Man kanske får starta med att bara sätta en plastkupol över en del och nöja sig med så att säga en liten del av ytan där man kan ha jordliknande klimat.
Men på det långa loppet handlar det om att smälta polarisarna, få ut tillräckligt mycket växthuseffekt i atmosfären så att det börjar bli varmt.
Och det vatten som har frusit in i de högländerna smälter och bildar oceaner.
Om vi då går tillbaka till det här med kupoler, då kanske områdena kring kratrar och så vidare skulle bli lämpliga för kolonisation.
Det är ju tänkbart, det är ju den gamla klassiska bilden i gammal science fiction, kupoler över kratrar.
Men det finns också ambitiösa idéer om att bygga så kallade världshus.
Där man alltså har kilometerhöga pelare som håller upp plexiglas tak som då skulle kunna täcka många hundra eller tusen kvadratkilometer.
De skulle alltså kunna upprätthålla ett visst mått av värme och mer atmosfär lokalt.
Ja, exakt. Men det är ju fortfarande en fråga om ett enormt byggnadsföretag.
Och det är ju samma sak att även ta sig till Mars är inte det lättaste.
Vi kommer nog inte dit den närmsta tiden.
Så varför vill man då åka till Mars?
Ja, det finns ju många intressanta vetenskapliga frågor.
Och sen finns det ju lockelsen också av det okända.
Att det här är gränsen till ett nytt land.
Många känner ju att jorden har börjat bli rätt full.
Och ja, det skulle vara skönt att komma bort från folk.

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

Svarta hål

Det är svårt att bevisa att något du inte kan se existerar. Enligt teorier borde det finns stjärnor så massiva att inget kommer ut ur deras gravitationsfält, inte ens ljus. Hur kan du då se att de finns där.

Transkription25 repliker · 2:46

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Hur vet vi om svarta hål finns?
Einsteins relativitetsteori beskriver tyngdkraften i termer av hur rum och tid kröker sig runt massiva objekt.
Ganska kort efter att han hade formulerat sina ekvationer så löste Carl Schwarzschild dem för ett tungt, sveriskt objekt.
Den här lösningen, som kallas för Schwarzschildsmetrik, hade en del märkliga egenskaper om man antog att det var ett mycket, mycket tungt objekt.
Bland annat skulle det vara omöjligt för någonting, inte ens ljuset, att lämna det här objektet, utan allting skulle försvinna in vid mittpunkten.
Idén var egentligen inte ny. Redan under 1700-talet hade Laplace framkastat idén att det fanns stjärnor som var så massiva att inte ens ljuset kunde fly från deras yta.
Man trodde dock att det här var ganska irrelevant eftersom inga verkliga stjärnor kunde ha så hög täthet.
Men under 30-talet började arbete med att förstå stjärnors livscykel visa att vissa gamla stjärnor inte kunde hålla emot mot sin stora tyngdkraft,
utan borde kollapsa och bli så täta att de borde stämma med Schwarzschilds lösning.
Det är en sak att visa att en teori implicerar ett faktum, men det är en annan sak att se om det verkligen händer så i verkligheten.
De egenskaper svarta hål skulle ha var så märkliga så att många vägrade att tro att de var möjliga.
Hur ska vi göra för att veta om svarta hål egentligen finns?
De kan per definition inte sända ut något ljus, så de kan inte ses.
De är väldigt kompakta, vilket gör att de knappast kommer att skymma någonting så vi kan se dem mot en bakgrund.
Det enklaste sättet att avgöra om någonting borde vara ett svart hål är att se om det inte syns, men har en stor massa.
Nyligen har man visat i radioobservationer av galaxen M87 att det finns objekt som är ett halvt ljushål från mitten
som rör sig med en hastighet som tyder på att det finns miljoner solmassor innanför det.
Röntgenstrålning visar sig att atomer rör sig med en tredjedel av ljushastigheten,
vilket verkligen stöder tanke på att det här måste vara ett svart hål.
Dessutom kan man uppskatta gravitationen som måste finnas där och gör mycket troligt att det måste vara ett svart hål.
Detsamma gäller i Vintergatan. Man har funnit att en viss stjärna, S2, kretsar runt Vintergatas mittpunkt med ett varv på 15,2 år.
Den rör sig 200 gånger snabbare än jorden, men den befinner sig bara 17 ljustimmar ut,
alltså tre gånger avstånd solen till Pluto, ifrån mittpunkten, vilket tyder på att det rör sig om miljoner stjärnmassor innanför den.
Kort sagt, det förefaller vara ett svart hål där.
Om det inte är ett svart hål så måste det vara något som är ännu mer bizarrt.

↓ 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.