Page 1

Vad ska man göra om det börjar brinna, är mitokondrierna jordens härskare, vad är en naken singularitet och hur rensar man ett avlopp?


Till Milton och Edgar. Resten tar vi reda på tillsammans.

Med sunt förnuft kommer man långt. Hederligt svenskt ordspråk Sunt förnuft är summan av alla fördomar du skaffat dig före 18 års ålder. Albert Einstein

ISBN 978-91-638-6485-8 Copyright © Calle Marthin 2003 Första gången utgiven av Bonnier Carlsen Bokförlag, Stockholm 2003 Denna utgåva utgiven av Bonnier Carlsen Bokförlag, Stockholm 2005 Grafisk formgivning omslag: Reine Hefvelin Grafisk formgivning inlaga: Ellen Adolfsson Illustrationer, inlaga: Johan Andreasson Fotografier, omslag och inlaga: Anders Erlandsson/Ondatje Sättning: Bonnier Carlsen Typsnitt: Caslon540, Avenir Tryckt i Sverige av ScandBook AB, Falun 2009 www.bonniercarlsen.se


INNEHÅLL

FÖRORD

VÄRLDEN KALLA FAKTA PÅ OCH OMKRING EN LITEN LJUSBLÅ PRICK

Rymden Jorden Den lilla världen Relativitetsteorierna, två inte en Livets evolution Praktikaliteter och annat smutt och gott Vem är vem? Vetenskap

17 42 57 62 70 77 92

MÄNNISKAN LIKA FÖR ALLA – EN KROPP PER SKALLE

Människokroppen De fem sinnena Att må bra Hygien Akutvård Små sår och djurbett Sjukdomar Andra vardagstråkigheter Medicin och läkemedel Tatueringar Droger

103 116 124 130 140 152 161 172 180 185 186


Kärlek vs. Vardag – Äkta Ultimate Fighting Sexskola Preventivmedel Könssjukdomar och andra tråkigheter vid tätt umgänge

199 212 219 223

MJUKA VETENSKAPER PRAKTISK HUMANIORA. HUR-MAN-GÖRA.

Språk Talekonst – retorik Nedslag i historien Vem är vem? Historia Religion Vem är vem? Litteratur Filmers förutsägbarhet Lägereldsgitarrskola

231 242 247 262 285 295 302 307

HON RÖR SIG FÖR ÖVERLEVNAD, PÅ TID OCH FÖR SKOJS SKULL

I naturen Väder Resa Bilen På sjön Sport

317 330 337 346 355 363

SAMHÄLLSKUNSKAP LÄRAN OM FOLK I KOSTYM OCH ANDRA UNIFORMER

Brott och straff – vardagsjuridik Ekonomi

387 392


RYMDEN HUR STOR ÄR JORDEN JÄMFÖRT MED DE ANDRA PLANETERNA? VILKA DATUM ÄR DET STÖRST CHANS ATT SE METEORER? HUR VET JAG ATT DET ÄR EN PLANET JAG SER PÅ HIMLEN? VARFÖR VISAR MÅNEN SAMMA SIDA MOT JORDEN HELA TIDEN? HUR LÅNGT BORT LIGGER SOLEN OM JORDEN VORE LITEN SOM EN TENNISBOLL?

En gång för några år sedan så bestämde jag mig för att ta grönt kort i golf. Alla runt omkring mig, arbetskamrater och kompisar, spelade och sa att det var det roligaste i hela världen. Jag kunde bara inte förstå hur det skulle kunna vara så himla kul att slå iväg en boll hundrafemtio meter, promenera en bit, leta efter bollen, slå iväg den igen, spatsera hundra meter, återigen leta efter bollen, hitta den, slå iväg den tjugo meter, promenera en liten bit och sedan slå små korta slag för att till slut få ner den lilla bollen i ett hål i marken. Arton gånger dessutom. Obegripligt. Men eftersom jag ofta har fel, så var jag beredd att pröva, för att sedan se om det var värt att fortsätta med. Jag vill bara kasta in att jag tycker om sport och att sporta, så det är inte viljan att röra på mig som är fel. Men jag gillar idrotter där man tar i och blir svettig. Sporter som man inte behöver duscha efter man utövat är lite mysko. Är det ens sport då? Idrott kan det väl i alla fall inte kallas?

17


ALLT DU BEHÖVER VETA

Nåväl. Jag anmälde mig till en kurs på Arlanda golfbana. Golfteori och praktik. Regler, handikappsystem och grundläggande svingteknik. Ni förstår. Efter två veckors helgkursande var det dags för examensdagen. Teoriprovet gick bra och jag skulle nu visa att jag var värdig att få beträda banan även utan lärare. Det började bli kväll och höstmörkret la sig över banan. Det var kallt och fuktigt och molnen sänkte sig lägre och lägre. Snart var hela banan dränkt i ett grått dis. Jag gjorde ingen stor succé, men jag klarade provet och vi vände tillbaka mot klubbhuset för att hämta det gröna kortet. Då kom ett flygplan genom molnen. Strålkastarna lös genom det grå diset. Jetmotorn bullrade och planet flög lågt över oss på väg mot landningsbanan några kilometer bort. – Kolla, det ser ut som ett UFO, sa jag. Golfläraren vände sig mot mig och betraktade mig som om jag vore dum i huvudet. Jag skulle precis säga att det var ett skämt, att jag inte alls trodde att det var ett UFO på riktigt när han sa: – UFO:n låter inte så där, Calle. Jag visste inte riktigt vad jag skulle säga. Jag hoppades att han skämtade. Det gjorde han inte. – UFO:n låter nästan ingenting alls. De är alldeles tysta när de sveper fram. – Hur vet du det, undrade jag. – Annars skulle vi ju ha hört dem, sa han lite surt som om det var självklart, annars skulle vi ju höra dem hela tiden när de kommer hit och betraktar oss. Jag var tvungen att göra ett val här. Hur gärna ville jag ha mitt gröna kort i golf? Skulle jag börja ifrågasätta hans funderingar eller skulle jag vara tyst och fokusera mig på att få mitt kort? Jag bestämde mig för att ifrågasätta lite försiktigt. – Tror du att det är UFO:n här ibland?

18


VÄRLDEN

Han stannade. Sjönk ihop lite som om det han nu skulle berätta tillhörde allmänbildningen och att jag var en hopplös idiot som hade sovit bort all tid i skolbänken. – Calle, kom igen! Hur många stjärnor finns det i Vintergatan? – Det vet man ju inte riktigt, men ungefär... Jag hann inte säga mer förrän han fyllde i med – ... ungefär tiotusen! Ungefär tiotusen stjärnor i Vintergatan. Alltså ungefär tiotusen stjärnor i varje galax. Eller vänta, säg tjugotusen stjärnor för att vara på den säkra sidan. Tjugotusen stjärnor i en galax. Okej? – Fast jag tror att det är betydligt fler... – Vänta nu, Calle! Säg tjugotusen stjärnor i varje galax. Och hur många galaxer vet man att det finns? – Det är många. – Jag vet. Men knappast fler än tio, eller hur? – Eeeh... jo... – Som man vet finns, alltså. Då är det inte fler än tio, jag svär. Alltså tjugotusen stjärnor gånger tio galaxer. Fattar du Calle, det är över tvåhundratusen stjärnor! Fattar du? – Nej? – Att det måste finnas liv på planeter runt åtminstone hälften av de stjärnorna. Alltså måste rätt många av de planeterna ha intelligent liv. Och alltså måste de kommit på hur man bygger rymdskepp och alltså måste de ha kommit hit någon gång. Förmodligen är det till och med så att de besöker oss ofta, bara att vi inte vet om det. – Hur skulle vi inte veta det? – Om de flyger tyst! Och på natten dessutom. Han gick bort mot klubbhuset i triumf. Han kände nog att han överbevisat mig. Det hade han. Golf var inte en sport för mig. Jag har aldrig satt min fot på en golfbana sedan dess. Däremot har jag läst många astronomiböcker.

19


ALLT DU BEHÖVER VETA

DEN STORA SMÄLLEN

Alla forskare är mer eller mindre överens om att universum började med ”den stora smällen”, the Big Bang, för omkring 14 miljarder år sedan, då enorma mängder materia kastades ut och påbörjade det som vi idag kallar universum. Big Bang kom man fram till helt enkelt genom att man tog de fakta man hade, som att stjärnor och galaxer är på väg ifrån varandra, och slog ihop dem och började räkna bakåt: om nu alla galaxer är på väg ifrån varandra, borde de då inte en gång i tiden ha legat betydligt närmare varandra? På den vägen är det. Enligt Big Bang-teorin startade allt med en enorm smäll, därav namnet. På en bråkdel av en sekund hade enorma mängder materia spritts över ett enormt stort område. Det är denna expansion som pågår än idag. Från början fanns bara enkla, lätta ämnen och allt var otroligt hett. Men så småningom började atomerna klumpa ihop sig och redan efter 1 miljard år hade de första stjärnorna och galaxerna bildats. Mycket tyder på att det var och är så. Det roliga är att ingen vet. Man kan räkna och grubbla och fundera och forska, men än så länge finns det inte en teori som beskriver hur allt ligger till, hur det startade och hur det kommer att sluta någon gång i framtiden. Det blev extra tydligt 1998 när nya fakta från rymdteleskopet Hubble började bearbetas. Innan 1998 laborerade man med tre möjliga slut för det vi kallar universum: 1. Universums expansionshastighet avtar, men expansionen fortsätter i all evighet. 2. Universums expansionshastighet avtar och bromsas upp. Universum stelnar till slut, likt vatten som fryser på en sjö. 3. Universums expansion upphör och övergår till att bli en sammandragning. Som Big Bang, fast baklänges – the Big Crunch. Men detta var innan 1998.

20


VÄRLDEN

VAD HÄNDE DÅ 1998?

Jo, då gjordes nya observationer som pekar på att universum inte bara vidgar sig utan också att vidgandet hela tiden accelererar. Och ingen kan förklara varför. Det låter inte så konstigt, men att universum fortsätter att utvidga sig snabbare och snabbare är lika svårt att greppa som om du tänker dig att du kastar upp en boll i luften, men att bollen fortsätter uppåt, istället för att dras tillbaka till jorden av gravitationen, det vill säga jordens dragningskraft. Och inte bara att den fortsätter iväg från dig – den ökar också hastigheten hela tiden. Om universums expansionshastighet hade avtagit lite hela tiden, hade allt varit frid och fröjd. Forskarnas teorier om gravitation skulle visat sig vara korrekta. Visserligen har forskare ända sedan 1930-talet fått trycka in mörk materia (alltså massa vi inte ser) i sina ekvationer för att få det hela att gå ihop. Gravitationen mellan galaxerna var för stor för att kunna förklaras av den synliga materien. Och enligt beräkningar är den mörka materien betydligt större än den synliga. Kanske är rent av det mesta som finns i universum osynligt. Nåväl, galaxerna rörde sig för fort, det visste man redan. Men att de accelererade var nytt. Det ledde till att man plockade fram ”den kosmologiska konstanten” ur garderoben. Albert Einstein hade räknat ut den, men kallade den för sitt livs största misstag och förkastade den. Men efter de nya mätningarna behövs den igen för att kunna förklara varför expansionshastigheten ökar. Det verkar finnas en motkraft till gravitation därute. Och man har gett den namnet mörk energi. Enligt beräkningen är fördelningen ungefär 4 % synlig materia, sådan som vi förstår och känner igen, 23 % mörk materia och 73 % mörk energi. Plötsligt befinner vi oss alltså i ett universum där den synliga materien bara är en liten bråkdel av all materia och energi som finns i universum. Och vi kommer bara längre och längre bort från närmaste stjärngranne i allt

21


ALLT DU BEHÖVER VETA

snabbare takt. Det verkar som om jorden kommer att bli en liten ensam ö mitt i ingenting där allt bara försvinner längre och längre bort, snabbare och snabbare. Visst kan man tycka att det är lite sorgligt. Men jag tycker att de nya mätningarna från Hubble-teleskopet visar på något otroligt spännande och som dessutom handlar om någonting mycket mer dagsaktuellt än universums slut om miljarder och åter miljarder år: Vi människor är långt ifrån fullärda. Vi förstår inte hur allting hänger ihop. Inte än i alla fall. Det som är sant idag kan vara falskt imorgon. Förmodligen är det väl som det alltid har varit i människans forskningshistoria, vi har lite fel, ibland har vi lite rätt och ibland har vi så fel att nästa generation skrattar åt oss. Hoppfulla människor kommer att tro på alla teorier som dyker upp, medan skeptikerna kommer att vara skeptiska. Teorin om Big Bang kommer säkert att stå sig länge. Det mesta pekar ju som sagt på att det var så det gick till. Hur det kommer att sluta får vi däremot fortsätta att grubbla över.

GALAXER I MINA BRAXER

I universum finns, så vitt vi kan se och förstå, miljarder och åter miljarder galaxer. Ingen vet, eftersom vi inte kan se hela universum, framför allt inte hur det ser ut just nu på grund av att det tar enormt lång tid för ljuset att färdas genom hela universum för att sedan landa i ett av våra teleskop. Det finns tre huvudtyper bland galaxerna. Spiralgalaxer är skivformade och ser helt enkelt ut som en spiral. Eller som när du rör ner grädde i kaffe. Stavspiralgalaxer är en variant på spiralgalaxen. I en stavspiralgalax ser det ut som om spiralens armar, som ofta är två, går ut från en rak stav av stjärnor. Mer som ett Z än en rund spiral. Den tredje sortens galax heter elliptisk galax. Den kan vara tillplattad, men också helt klotrund.

22


VÄRLDEN

De senaste forskningsresultaten verkar visa att vårt stjärnsystem, Vintergatan, är en stavspiralgalax och att vårt solsystem befinner sig ungefär 25 000 ljusår (se ljusår, sidan 37) från galaxens centrum. Hela galaxen är 100 000 ljusår från kant till kant, så vi befinner oss inte direkt i mitten av galaxen. Precis som planeterna i solsystemet rör sig runt solen, så rör sig solen runt galaxens mitt. Ett varv tar ungefär 200 miljoner år. I Vintergatan finns det över 200 miljarder stjärnor. Många av dem har säkert egna planetsystem, andra kanske inte har det. Glöm alltså de siffror som vissa golflärare går omkring och sprider. Det finns betydligt fler stjärnor än vad de tror. Trots det är mängden stjärnor i universum inte ett bevis på att det har varit utomjordiska besökare här.

SOLEN ÄR EN RIKTIG MEDELSVENSSON Solen tillhör inte den första generationen stjärnor. Innan solen och solsys-

temet bildades har det funnits många stjärnor som fötts och dött. Från början i universum fanns det mest väte och helium, alltså de två lättaste grundämnena. Men nu finns det metaller, till och med tunga metaller, och för att de ska bildas måste en stjärna explodera och sprida nya ämnen i universum. Det är så vi här på jorden har fått all materia: berg, metaller, vi själva, allt är gammal stjärnmateria. Någon gång har atomerna i just dig funnits i en stjärna. Solen är en medelstjärna. Den befinner sig i sin medelålder och är inte speciellt ljusstark. Det kanske är en nedslående tanke, men om man kunde byta plats på solen och nästan vilken annan stjärna som helst på natthimlen, skulle vi här på jorden inte se solen. Så ljussvag är den. Solen är ungefär 4,6 miljarder år gammal och kommer att finnas i ungefär lika lång tid till. Solen kommer inte ens att gå en speciellt häftig död tillmötes. Vis-

23


ALLT DU BEHÖVER VETA

serligen kommer solen att expandera (vilket den redan gör med ungefär 1 cm/år) tills den slukar Merkurius, Venus, jorden och kanske också Mars. Sedan kommer den att kasta iväg sitt skal. Skalet skjuts iväg med en hastighet av ungefär 10 km/s. Det kallas planetarisk nebulosa. Kvar blir en liten, kompakt stjärna ungefär lika stor som vårt jordklot. Solen har blivit en vit dvärg. Solen kommer sedan att svalna och sakta bli en himlakropp som dör ut och till slut bara är en kall klump. Det konstiga är att ju större och mer kompakt en stjärna har varit, desto mindre kommer den att vara som vit dvärg. Tyngdkraften, som drar ihop stjärnan, är starkare ju mer massa den har att jobba med, så att säga. I universum kryllar det redan av vita dvärgar som varit ståtligare stjärnor tidigare. Runt dem finns med största sannolikhet också kalla planetsystem, som visar hur det kommer att gå för vårt solsystem när solen blir en vit dvärg. Kallt, mörkt och tyst. Det låter ju inte så muntert, men med största sannolikhet finns det inte så mycket att oroa sig för. Det ligger så långt framåt i tiden att människan sedan länge slutat vandra på jordens yta. Se så lätt det var att pigga upp stämningen.

INTE SÅ MEDELSVENSSON

Det finns stjärnor som går mycket häftigare öden till mötes. De massiva stjärnorna detonerar i något som kallas supernovaexplosioner. Det är en enorm stjärnexplosion som kastar iväg materia i 30 000 km/s, vilket är en tiondel av ljushastigheten. Om en stjärna har markant mycket mer massa än solen, minst tio gånger så mycket, så kommer den att bränna slut på sitt bränsle, sitt kärnbränsle, mycket snabbare än vad solen gör. På ett par miljoner år kan den ha bränt slut på väte och börjar då att skapa större och tyngre ämnen i sin reaktor. Den kritiska punkten är när stjärnan börjar försöka slå ihop järnatomer. Det leder till en supernovaexplosion. En sådan explosion kan lysa lika

24


VÄRLDEN

starkt som en miljard solar tillsammans. En sådan explosion kan resultera i en neutronstjärna eller i ett svart hål.

NEUTRONSTJÄRNA

Om resterna efter en supernovaexplosion har mindre massa än tre solar, bildas en neutronstjärna. Den har ungefär samma storlek som Storstockholm. Den är helt enkelt rejält kompakt. Neutronstjärnorna kan rotera oerhört snabbt, 1–1000 varv per sekund, och pulserar ut strålning från sina poler, som en fyr. Stjärnan kallas då pulsar. Neutronstjärnor orkar bara pulsera i ungefär en miljon år. Sedan blir de ickepulserande neutronstjärnor, och de roterar betydligt långsammare.

SVARTA HÅL

Med ett svart hål menar man en himlakropp som har ett så starkt gravitationsfält att inte ens ljuset orkar ta sig därifrån. Därför ser vi svarta hål just som svarta hål. Om resterna efter en supernovaexplosion är tyngre än massan av tre solar, orkar inte materien hålla ihop. Den stannar inte vid att bli liten som en neutronstjärna, utan kollapsar på grund av den enorma tyngdkraften och störtar in i sig själv, i en enda punkt. Ett svart hål har bildats. Den senaste forskningen tyder på att det också finns svarta hål i mitten av galaxer, så kallade supermassiva svarta hål. Men de har förmodligen inte bildats av att en stjärna har kollapsat, utan på något annat sätt. En del forskare tror även att det kan ha bildats mini-svarta hål när universum var ungt. Det är också möjligt att det finns svarta hål som ligger i storleksordningen mellan de supermassiva och resterna efter en supernovaexplosion. Men man vet inte säkert än. Forskningen fortgår. När man talar om svarta hål nämns ofta någonting som kallas händelse-

25


ALLT DU BEHÖVER VETA

horisont. Det är gränsen för när ljus inte kan ta sig ut från det svarta hålet.

Så om någon säger att ett svart hål har diametern 1 kilometer, så är det händelsehorisonten man pratar om. Den gamla stjärna eller singulariteten som med sin kompakta massa skapar det svarta hålet är betydligt mindre. I ett svart hål kallas den oändligt täta punkten som är det svarta hålets centrum, för en singularitet. Den oändligt täta massan är samlad i en enda, oändligt liten punkt, mindre än 10-30 m. Obegripligt litet. En naken singularitet är en singularitet som saknar händelsehorisont. Det skulle kunna uppstå till exempel genom att det svarta hålet roterar så otroligt fort att tyngdkraften upphävs. Singulariteten blir synlig. Och kanske också tillgänglig.

ATT FALLA I ETT SVART HÅL

För det första vill jag avråda alla från att försöka. Inte för att jag känner någon som har lyckats, men det känns så destruktivt, på något sätt. Däremot kan man ju göra ett tankeexperiment. Vad skulle hända om jag föll i ett svart hål och behöll medvetandet under hela fallet? Fram till att du passerade händelsehorisonten skulle inte så mycket hända. När du passerar händelsehorisonten är det inte som att kliva över en tröskel eller stiga in i ett annat slags rum. Det är nog mer som om en säck stängs ovanför ditt huvud. Från händelsehorisonten och nedåt mot det svarta hålet, har alla ljusstrålar samma färdriktning som du, det vill säga rakt neråt. Detta gör att det enda ljus du ser är det som kommer rakt uppifrån. Överallt omkring dig är det annars helt svart. Och ju närmare singulariteten du kommer desto mer stängs säcken omkring dig. Nära singulariteten är gravitationen så stark, rumtiden så otroligt krökt, att olika delar av kroppen upplever olika saker. Fötterna upplever en tid och huvudet en annan. Samtidigt dras kroppen också isär mer och mer, så kallad spaghettieffekt, vilket gör att du blir längre och längre. Om någon såg dig när du föll ner i det svarta hålet så skulle nog allt se

26


VÄRLDEN

ut som vanligt fram till att du passerade händelsehorisonten. Där skulle bilden av dig frysa och sedan sakta tyna bort. För innan du kommer fram till händelsehorisonten skulle ljusstrålarna som reflekteras mot dig orka fram till betraktaren. Men ju närmare händelsehorisonten du kom, desto tyngre skulle det bli för ljusstrålarna att orka ta sig därifrån. Det skulle göra att bilden av dig skulle röra sig mer och mer i slow motion, för att till slut frysas helt och sedan sakta, sakta tyna bort.

NAKEN I RYMDEN

En annan dålig idé du inte bör prova är att hoppa ut naken i rymden. Helt utan en enda tråd på kroppen. Vad skulle hända då? Skulle du frysa ihjäl eller skulle du explodera på grund av det oerhört låga trycket? Poff! Gegga. Du skulle explodera. Innan du hann uppfatta om det var varmt eller kallt. Det låga trycket skulle göra att kroppen inte skulle kunna hålla ihop, utan du skulle spridas över ett betydligt större område än det är tänkt att du ska befinna dig på.

HUR KALLT ÄR DET DÅ I RYMDEN?

I rymdens absoluta tomrum är det i teorin så kallt det kan bli, –273°C, för i absoluta tomrum finns inga partiklar eller strålning som kan lagra eller alstra energi. Men eftersom det finns lite bakgrundsstrålning överallt i universum så är det som kallast, –270°C. I teorin är det fruktansvärt varmt runt en enskild ljusstråle även om den befinner sig långt från en stjärna. Men den värmen värmer så otroligt liten omkrets kring ljusstrålen att den inte skulle ge något vidare utslag på en termometer. Hur varmt är det i rymden ovanför vår atmosfär? I direkt solljus kan det bli så mycket som 150°C om man kan absorbera värmen från solljuset bra. Å andra sidan kan det bli så kallt som –200°C om

27


ALLT DU BEHÖVER VETA

man befinner sig i jordskuggan. Det gäller alltså att satelliterna och rymdsonderna är byggda av material som gör att temperaturen inne i sonden inte slår mellan –200°C – +150°C så att material och utrustning inte förstörs.

VÅRT HEM OCH VÅRA GRANNAR JORDEN Radie Ekvatorsradie Polradie Volym Massa Medeldensitet Medelavstånd från solen Omloppstid kring solen Medelbanradie Medelhastighet i banan Tyngdkraftsacc. vid ytan Flykthastighet

MÅNEN 6 378 km 6 357 km 1,083 x 1021 m3 5,974 x 1024 kg 5,517 x 103 kg/m3 1,496 x 108 km 365,256 dygn 1,495 x 108 km 29,78 km/s 9,80665 m/s2 11,19 km/s

Radie Massa Medeldensitet Medelavstånd från jorden Siderisk omloppstid Synodisk omloppstid Flykthastighet

1 738 km 7,349 x 1022 kg 3,35 x 103 kg/m3 3,844 x 105 km 27,32 dygn 29,53 dygn 2,38 km/s

SOLEN Radie Volym Massa Medeldensitet Densitet i centrum Yttemperatur Temperatur i centrum Totalt avgiven effekt Flykthastighet

6,960 x 105 km 1,412 x 1027 m3 1,989 x1030 kg 1,409 x 103 kg/m3 1,6 x 105 kg/m3 5 800 K 1,4 x 107 K 3,85 x 1026 W 618 km/s

FLYKTHASTIGHET

Flykthastighet är den hastighet ett föremål måste ha för att frigöra sig från en himlakropps gravitationsfält. Ett rymdskepp måste alltså ha en hastighet på minst 11,19 km/s för att kunna lämna jorden och inte dras tillbaka ner igen.

28


VÄRLDEN

SIDERISK OCH SYNODISK OMLOPPSTID

Den sideriska omloppstiden är den tid det tar för månen att vandra över stjärnhimlen och återkomma till samma stjärnor. Den synodiska omloppstiden är den tid det tar från fullmåne till fullmåne. Det är från synodiska omloppstiden som vi har fått vårt sätt att räkna månader.

HUR KAN MAN VETA JORDENS MASSA?

5,974 x 1024 kg är jordens massa. Massa är mängden materia i en kropp. Det är bättre att prata om massa än om vikt, för vikt är någonting som ändras beroende på det gravitationsfält kroppen befinner sig i och påverkas av. På månen är min vikt bara en sjättedel av min vikt på jorden, men min massa är fortfarande 77 kilo, oavsett var i universum jag befinner mig. Att räkna ut jordens massa är inte så krångligt när man väl kan formeln och vet hur den fungerar. Alla kroppar attraheras av varandra. Om man tar ett mjölkpaket och ett smörpaket så finns det en dragningskraft mellan dem, men den är så liten att den inte får dem att glida över köksbänken och spontankrocka. Dragningskraften finns men är liten. Isaac Newton tog fram följande ekvation för att räkna fram dragningskraften mellan två sfäriska kroppar: F = G x m1 x m2 / r2

F är kraften mellan kropparna. G är gravitationskonstanten, som är 6,672 x 10-11 Nm2/kg2. m1 och m2 är de två kropparna som attraheras av varandra och r är avståndet mellan dem. Vi tar en sfär som väger ett kilo, som till exempel en boll, och låter den vara m2. Släpper vi den är det ganska lätt att mäta accelerationen den får till följd av gravitationen. Kraften mellan jorden och bollen är 9,82 kg x m/s2. Newton visade att avståndet, r, mellan två sfäriska kroppar går att förenkla och mäta från mitten av sfären. Så för att få fram avståndet mel-

29


ALLT DU BEHÖVER VETA

lan våra två kroppar, jorden och bollen, måste vi addera jordens radie plus höjden vi släpper bollen från när vi gör experimentet. Jordens radie är ungefär 6 370 000 m. Nu har vi alla värden i uppställningen utom jordens massa, m1. Så in med alla värden och du får svaret på jordens massa. Det blir ungefär 6 x 1024 kg. Alltså 6 000 000 000 000 000 000 000 000 kg. Hur mycket är då det? Svårt att svara på så klart. Men om man tar allt vatten vi har på vår planet, sjöar, hav, ånga och is så har det en massa på ungefär 2,2 x 1021 kg. Och det utgör då alltså bara 0,02 % av jordens massa! En stor del av jordens massa är den stora kärnan av järn som finns i mitten av vår planet.

MÅNEN

Månen är vår närmaste granne i rymden. Den ligger 3,844 x 105 km från jorden. Månen rör sig faktiskt bort från jorden, i en hastighet av ungefär 3,5 cm per år. Det låter ju inte så mycket, men på en miljon år blir det 35 km, på en miljard år blir det 35 000 km, vilket är en bra bit. Månens bana är ganska långt bort från jorden, om man jämför med andra månars banor kring andra planeter. Månen är faktiskt också lite konstigt stor för att kretsa kring en så pass liten planet som jorden. Månens radie är bara en fjärdedel av jordens radie. Å andra sidan har månen mycket lägre densitet, dess massa är mycket mindre kompakt, vilket gör att månens massa är så liten som en hundradel av jordens. Månen visar samma sida mot oss hela tiden. Det var först när man kunde skicka iväg satelliter i bana runt månen som man fick reda på hur det såg ut på månens ”baksida”. Anledningen till att den hela tiden visar samma sida mot oss är att jorden har bromsat upp månens en gång snabba rotation runt sin egen axel och bromsat ner den till att månen roterar ett varv runt sin axel på exakt samma tid som den gör ett varv runt jorden. Man anser att månens kärna

30


VÄRLDEN

inte är centrerad i månens mittpunkt, utan mer dragen mot jorden, vilket gör att jordens gravitation håller den ”tyngre” sidan av månen vänd mot jorden. Jordens gravitation har sugit tag i månen och släpper inte greppet. Den sida av månen vi inte ser kallas ibland för månens mörka sida. Men den är inte mörkare än den sida vi ser. När det är nymåne är månens ”baksida” helt upplyst. Att vi ser månen beror såklart på solens ljus och att månen reflekterar ljuset. Det visste redan de gamla grekerna för 2 500 år sedan. Och kanske till och med andra civilisationer före dem. Hur månen bildades vet ingen helt säkert. Länge trodde man att jorden fångade in den genom sin gravitation och sedan tvingade in den i sin bana. En annan teori var att de två planeterna bildades samtidigt, som ett tvillingplanetsystem. Många var också övertygade om att det faktum att månen och jorden låg mycket närmare varandra för miljarder år sedan, pekade på att månen är en bit av jorden som slitits loss. Nuförtiden tror de flesta forskare att månen bildades genom att en planet, kanske av Mars storlek, kolliderade med jorden, medan jorden var i de sista stadierna av sitt bildande, alltså för omkring 4 miljarder år sedan. Kollisionen gjorde att delar av jordens inre kastades ut i rymden. Också delar av den Mars-stora himlakroppen kastades ut i rymden och tillsammans bildade de en het skiva runt jorden. När sedan den här skivan svalnade, klumpade den ihop sig och blev månen. Att månen inte bara är gjord av delar från jorden vet man eftersom den har en sammansättning som skiljer sig för mycket från jordens.

31


ALLT DU BEHÖVER VETA

SOL- OCH MÅNFÖRMÖRKELSE

Solförmörkelse

Månförmörkelse

EBB OCH FLOD

jorden

månen

jorden

Nipflod

Springflod

32

månen

solen


VÄRLDEN

Månen orsakar ebb och flod. Det är månens gravitation som skapar tidvattnet genom att vattnet rör sig mot månen. Springflod är när månens och solens dragningskraft samverkar. Nipflod är när solens och månens dragningskraft motverkar varandra. När månen förr i världen låg närmare jorden, var ebb och flod ännu tydligare och mer dramatiska. Det var helt enkelt större skillnader i tidvattnet.

SOLEN OCH MÅNEN ÄR LIKA STORA!

Ja, i alla fall ser det ut så från jorden. Men det är bara slumpen som gjort det så. Det finns ingen ekvation som säger att ”en måne ligger på ett sådant avstånd att dess skiva ser lika stor ut som skivan av den stjärna som den kretsar kring”. Icke, sa Nicke. Som sagt är månen sakta på väg bort från oss, och den har tidigare legat närmare oss. Dessutom är varken jordens eller månens banor helt cirkulära utan lite elliptiska, vilket gör att solens och månens skivor varierar lite i storlek. Till exempel täcker månskivan inte hela solen varje gång det är solförmörkelse.

MÅNEN ÄR SUPERSTOR IDAG, KOLLA!

Ibland, särskilt när månen står lågt, ser det ut som om månen är jättestor där den hänger precis över trädtopparna. Men den är lika stor hela tiden. Ja, alltså, för det första blir ju inte själva månen större, men det är det ju ingen som tror. För det andra så visar fenomenet snarare på en brist i din och min hjärna. För våra hjärnor kommer inte ihåg hur stor månskivan var när den inte hade jämförande saker runt omkring sig, som träd och hus. Hjärnorna minns månen som mindre. Visserligen är månens bana inte helt cirkulär, men de små skillnaderna

33


ALLT DU BEHÖVER VETA

i storlek som den elliptiska banan ger, är inget vi kan upptäcka med blotta ögat. Gör ett experiment. Nästa gång du ser månen och tycker att den är så där stor, långt nere, nära horisonten, sträck ut handen och måtta hur stor den är. Låt säga att den är som pekfingernageln. Nästa gång du ser månen, och den är högre upp på himlen, så gör du samma sak. Förresten, hör av dig till mig om du får något annat resultat än att månen är lika stor båda gångerna, för då är det något stort på gång. Vi kan dela på Nobelpriset. Delad glädje är dubbel glädje, kom ihåg det.

SOLSYSTEMET

Himlakropp *

Diameter *

Volym *

Massa *

Medeldens. kg/m3

Solen Merkurius Venus Jorden Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus Pluto

109,2 0,38 0,95 1 0,53 11,2 9,4 4,0 3,8 0,2

1,3 x 106 0,06 0,88 1 0,15 1316 755 67 57 0,01

333 000 0,055 0,82 1 0,11 318 95,2 14,6 17,2 0,002

1,41 x 103 5,4 x 103 5,2 x 103 5,51 x 103 3,9 x 103 1,3 x 103 0,7 x 103 1,2 x 103 1,7 x 103 1,1 x 103

Himlakropp

Omloppstid

Rotationstid

Antal månar

Flykthastighet km/s

Solen Merkurius Venus

0,24 0,62

25 dygn 59 dygn 243 dygn

0 0

4,3 10,4

34

Medelavstånd från solen 0,39 0,72 1,52 5,20 9,54 19,2 30,1 39,5


VÄRLDEN

Jorden Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus Pluto

1 1,88 11,9 29,5 84,0 164,8 248,7

23,9 timmar 24,6 timmar 9,8 timmar 10,2 timmar 10,7 timmar 16 timmar 6,4 dygn

1 2 16 18 17 8 1

11,2 5,0 59,5 35,5 21,3 23,7 ?

* I förhållande till jorden. För att få fram den faktiska siffran är det bara att multiplicera talet med jordens värden i föregående tabell.

ATT SE EN PLANET

Det är ganska enkelt att se en planet och vara förhållandevis säker på att det är en planet. Stjärnor blinkar. Deras ljus tindrar och flämtar. En planets ljus är stadigt, på grund av att det färdats en mycket kortare sträcka. Och också på grund av att planetens ljusskiva, sedd från oss, är mycket större än ljusskivan från en stjärna. Så ser du en fast ljuspunkt på natthimlen, är det förmodligen en planet.

AVSTÅND I RYMDEN

Det är lite svårt med att greppa avstånd och storlek i rymden tycker jag. Det blir bara siffror och tal som det är svårt att föreställa sig hur stora de egentligen är. Avstånden i rymden är så stora. Mitt förstånd så litet. Om jorden vore stor som en tennisboll skulle solen ha en diameter på ungefär 730 cm. Då skulle avståndet mellan solen och jorden vara i runda svängar 775 meter. Tre kvarts kilometer alltså. Jag tycker det är otroligt långt. Om jorden vore stor som en tennisboll skulle månen vara lite större än en stenkula och befinna sig på ungefär 2 meters avstånd. Om jorden vore stor som en tennisboll skulle Mars vara lite, men bara lite mindre än en pingisboll. Och Jupiter skulle vara stor som en basket-

35


ALLT DU BEHÖVER VETA

boll. Saturnus skulle vara lite större än en handboll och Merkurius skulle vara som träkulan, lillen, i boule. Om jorden vore stor som en tennisboll skulle avståndet mellan solen och Pluto vara 30 km. Och avståndet mellan solen och dess närmaste planet, Merkurius, skulle vara 302 meter.

OM JORDEN VORE STOR SOM EN TENNISBOLL …

Diameter Solen Merkurius Venus Jorden Månen Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus Pluto

7,3 meter 2,5 cm 6,4 cm 6,8 cm 1,8 cm 3,6 cm 76 cm 62 cm 27 cm 26 cm 1,3 cm

Avst. till solen i medel 302 m 558 m 775 m 1 178 m 4 km 7,4 km 15 km 23 km 31 km

Avst. till jorden (när avst. är som kortast) 775 m 473 m 217 m 2m 403 m 3,2 km 6,6 km 14 km 22 km 30 km

STJÄRNGRANNAR

Närmaste stjärngranne heter Proxima och ligger i stjärnbilden Kentauren. Den ligger ungefär 4,2 ljusår bort från vår sol. Om jorden vore stor som en tennisboll skulle närmaste stjärna vara 212 000 km bort. Återigen blir talen så stora att det är svårt att greppa. Vi byter skala, låt säga att solen är 1 mm i diameter, som punkten i den här meningen. Då skulle Proxima ligga nästan 30 km bort. Och närmaste galax, Andromedagalaxen, som i verkligheten ligger 2,2 miljoner ljusår bort, skulle med den skalan ligga 16 000 000 km bort. Det är rätt långt bort.

36

9789163864858  

Vad ska man göra om det börjar brinna, är mitokondrierna jordens härskare, vad är en naken singularitet och hur rensar man ett avlopp? Med s...