Jan Paul Schutten: Universet. Mysteriet om ingenting

AV JAN PAUL SCHUTTEN ILLUSTRERT AV FLOOR RIEDER

UNIVERSET

MYSTERIET OM INGENTING

Til foreldrene mine, som lot meg velge hva jeg ville tro på og dermed oppmuntret meg til selv å undersøke saker og ting. – JPS

Til min bror Steven, hvis kunnskaper i astronomi endelig kom til nytte. – MFR

Jan Paul Schutten

UNIVERSET

MYSTERIET OM INGENTING

Illustrert av Floor Rieder Oversatt av Bodil Engen

Originalens tittel: Het Mysterie van Niks en oneindig veel snot © 2018 text Jan Paul Schutten © 2018 illustrations Floor Rieder © Uitgeverij J.H. Gottmer/H.J.W. Becht bv, Haarlem,Nederland, en del av Gottmer Uitgeversgroep BV Norsk utgave © Spartacus Forlag AS, 2019 Spartacus forlag takker for støtten vi har fått til denne utgivelsen fra The Dutch Foundation for Literature.

Bok- og omslagsdesign: Suzanne Nuis, Harleem Illustrasjoner: Floor Rieder Papir: Munken Pure 120g Trykk: UAB Balto print Printed in Lithuania ISBN 978-82-430-1276-9 Det må ikke kopieres fra denne bok i strid med åndsverkloven eller i strid med avtaler inngått med KOPINOR. SPARTACUS FORLAG AS Pb. 6673 St. Olavs plass, 0129 OSLO spartacus.no

I N N H OL D

ALLER FØRST… 3 grunner til ikke å brenne opp denne boka Du er uendelig mange Løser du gåten?

523 ting verdt å vite DEL 1 Å REISE I TIDEN 380 000 kilometer til nærmeste do Fottrinn i rommet Hvorfor øynene alltid reiser i tiden Se på Star Wars gjennom teleskopet 4500 år gammelt fyrverkeri Hvordan oppklare et tyveri ved hjelp av et speil En milliard kilometer lange skolisser en eksplosjon med lyset fra 100 000 000 000 soler Rommet gjennom en krystallkule Jorden blir født 12 karbonatomer, 22 hydrogenatomer og 11 oksygenatomer på pannekaken En skive hår med tannsaus Likheten mellom deg og et papirark 100 000 molekyler på rekke En terning oksygen småtingenes verden 13,4 milliarder år bakover i tiden De vises stein Hvorfor du består av stjernestøv Brennende ertesuppe DEL 2 EN OMGANG UNIVERS store tingenes verden 2 galakser, 1 kollisjon Blåbærkakeuniverset Fem pluss fem er mer enn ti 6 000 000 000 000 000 000 000 000 kilo jord

11 12 13 13 14

17 20 21 21 21 22 23 23 24 24 25 26 27 27 28 29 30 34 34 35 35

37 41 46 46 47 48

Hvorfor du aldri faller av jorden 49 Bowling med jordkloden 49 over 25 prosent anerikkematerie 50 Det er et under!

50 Usynlig materie i hodet ditt 50 Mørk materie som ikke er mørk 51 de 4 kreftene som bestemmer nesten alt i universet 52 Hvordan lage en magnet av en spiker 52 Hvordan lage en bombe av en papirbit 53 Hvordan lage en støvsuger av en ballong 53 3 logiske måter universet vårt kan ta slutt på 54 Blir universet vårt større eller mindre?

55 hvorfor omtrent 95 prosent av universet vårt er en eneste stor gåte 56 Mørk blåbærkake 57 Vi har vanvittig flaks …

57 1 dumt spørsmål og 1 lurt spørsmål 58 Er alt lys elektrisk?

59 Alt kan gi lys 59 8 forskjellige slags lys 60 Se på radio 61 Lys som går tvers gjennnom deg 61 Se med radioen 61 supergrover med 75 000 kilometer i timen 62 Et foto som er tatt med radioen 62 Babybildet av universet 63 2725 grader for varmt 64 Uten flekker ingen ost 65 Ufattelig …

65 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 1 sekund etter universets begynnelse 66 Hundre billioner trillioner grader Celsius 67 En eksplosjon av antipartikler 67 9 viktige spørsmål 68 De første stjernene 69 Pizza, selvfølgelig 69

5

– I NNH O L D –

DEL 3 ALBERT EINSTEIN OG DE GENIALE IDEENE HANS hvorfor du aldri kan reise gjennom universet i 350 000 kilometer i timen Hva ville skje hvis lyset gikk langsomt?

En ørefik fra Einstein e=mc2 Er kroppen din en energisentral? mens du leser dette blir sola 20 000 000 000 kilo lettere Hvorfor du blir varm av å bevege deg Panikkpanikkpanikk!

Hvordan de første partiklene i universet oppsto akkurat nå reiser du gjennom universet i 2.000.000 kilometer i timen Du sitter aldri stille, ikke nå heller Advarsel! å stå stille i 100 kilometer i timen 1000 meter som ikke er en kilometer og 60 minutter som ikke er en time tvillinger med tretti års aldersforskjell (ja, det går an!)

Jo tyngre, jo langsommere … klokka Romtid 9,8 meter i sekundet Hvorfor du fyker forover når bilen bråbremser Hvorfor tiden går fortere i rommet enn på jorden en rett linje med 133 svinger Universet: en boblende suppe det nest kjedeligste kapitlet i denne boka Opp & ned, høyre & venstre, forover og bakover og ditt & datt …

En bunke tredimensjonale bilder 30 kilometer nord for nordpolen Hva ligger rundt universet? å sykle i nesten 700 meter i sekundet Sorry, Einstein Å reise i tiden Evig ung En advarsel!

6

73

76 77 77

78 79

80 81 81 81

82 83 83

84 86 88 89 89

90 90 91

92 93

94 94 95

96 97

98 98 98 99 99

DEL 4 GENIALE GALNINGER , ABSURDE EKSPERIMENTER OG BISARRE OPPDAGELSER 1+1=3 Partikler som oppfører seg som åttendeklassinger Å holde fast lyd og putte lys i en eske 1 bil som kjører gjennom 2 tunneler samtidig Å kollidere med seg selv Sprøhetsnivå ‘sånn passe’ kontakt på 100 lysårs avstand Raskere enn lyset!

Når det rare blir normalt et 27 kilometer langt laboratorium To slags genier Det største laboratoriet for de minste partiklene de 7 viktigste ordene i denne boka Den usynlige kraften som gjør alt tungt Det du egentlig består av …

2 ting du ikke lurte på og heller aldri ville vite Universets form Så rett som en rockering Hvorfor er det like varmt overalt i universet? en seddel til 100 000 000 000 000 Hvordan gjøre krumme ting rette Frossen cola Tyngdekraft som ikke trekker, men dytter 0 er mer enn du tror Energi av ingenting Et foredrag om ‘kvantefluktuasjoner’ Mørk energi er ingenting en verden med 20 dimensjoner En teori om alt Består du av gummistrikk?

En formel for alle tall 1 strek med 4 dimensjoner Usynlige dimensjoner Kvantetyngdekraft et apparat som måler med 0,000 000 000 000 000 000 001 meters nøyaktighet La oss bygge et umulig apparat!

Førtito år og noen milliarder dollar senere …

101 104 105 105 106 107 107 108 109 109 110 111 111 112 113 113 114 114 115 115 116 116 117 117 118 118 119 119 120 121 121 121 122 123 123 124 124 125

– INNHOLD –

14. september 2015 Å lytte til universet Oooouuup DEL 5 HVEM SKAPTE UNIVERSET ?

0 badeender av gummi Hva er meningen med livet?

En skaper? en kamel med 3 pukler Hvorfor er det så mye elendighet i verden?

Grunner til ikke å tro på en god skaper 1 valp og 3000 fjær Alt har en grunn Den enkleste forklaringen er som regel den rette Hvor finnes det noe og ikke bare ingenting?

100 forfattere mot einstein Undere skapt av en gud?

Heller én god grunn enn hundre dårlige Et skaperverk med flere surikater og færre mygg 8 oldeforeldre, 16 tippoldeforeldre, 32 tipptipp …

Hvis månen ikke fantes Hvorfor flyter is?

Ingen verden i det hele tatt …

1 000 000 000 partikler og 999 999 999 antipartikler Det sterkeste argumentet for en skaper Et fly fra en skraphaug vinne 1000 ganger i lotto Universet som naturfagprøve på ungdomsskolen Hvordan komme ut av universet?

Hvor alvorlig skal vi ta tanken om et multivers? vanvittig mye snørr Eeuwig bingoën Mikke Mus i sanden Hvorfor du kanskje ikke er den eneste …

3,3333333333333333…

En uendelig avstand på nitten skritt Uendelig er sprøtt Hvis vi ikke kan forstå det, må det stå en gud bak

126 126 126

129 132 133 133

3 timer å leve Er livet ditt et dataspill?

Stol aldri helt på øynene dine 1 viktig råd: ikke les dette kapitlet hvis du vil beholde humøret …

Et veldig utrivelig univers Den store ødeleggelsen Tilbake til dinosaurene 1 siste råd: fortsett å tvile

150 151 151 152 152 153 153 154

134 135 135

TAKK REGISTER

156 158

136 137 137 137 138 139 139 139 140 141 141 141 142 143 143 144 144 145 145 146 147 147 147 148 149 149 149

7

A L L ER FØRST …

– A L L E R FØ RST … –

3 G RUNNE R TI L I KK E Å BREN N E OP P DE N N E BOK A

D

u har sikkert sett noen vakre solnedganger. Eller en klar stjernehimmel som ser ut til å bestå av utallige glitrende diamanter. Eller en flott utsikt over hav, skog eller fjell. Og i en slik stund har du kanskje lurt på hvor sola, stjernene og jorden kommer fra. Hvordan er universet blitt til? Og hvorfor finnes det noe, i stedet for ingenting? Hadde ikke det sistnevnte vært mer logisk? For hvor kan det ha kommet fra, alt sammen? Har det alltid vært der, eller har det ikke det? Men hvis det en gang ikke fantes noe, hvordan kunne noe oppstå av ingenting? Eller hvis det alltid har vært noe, hvor kom dette noe fra? Kanskje det var en gud som skapte universet? Har han i så fall alltid vært der? Hvor langt tilbake er egentlig alltid? Hva kommer etter det uendelige? Er uendelig ganger uendelig mer enn bare uendelig? Og hvis du spiser opp deg selv, blir da du dobbelt så stor, eller forsvinner du helt?

12

– 3 G RU N N ER T I L I K K E Å BR E N N E OP P DE N N E BOK A –

Hvis du også grubler på sånne spørsmål, da kan du glede deg. For det er sånt denne boka handler om.

Det er bare et bitte lite problem. Bare en bagatell, altså, ikke noe farlig. Men jeg nevner det likevel.

Saken er nemlig at det ikke finnes noe svar på de fleste av disse spørsmålene. Hvis jeg hadde hatt svar på dem, ville du funnet meg på en tropeøy nå. Rik og berømt, i en hengekøye, med en eksotisk paraplydrink i hånden. For da ville jeg hatt svar på de vanskeligste spørsmålene i verden.

DU ER UENDELIG MANGE Men før du skuffet setter fyr på denne boka: Vi kommer et godt stykke på vei til å løse disse gåtene. Hvor langt? Til en milliondel av en billiondel av en billiondel av et billiondels sekund fra universets begynnelse.

Det er da ikke så verst? Og enda mer spennende: På vår leting etter universets opprinnelse dykker vi dypt ned i fysikkens og astronomiens verden. En verden av tidsreiser, svarte hull, mørk materie, partikler som farer tvers igjennom deg og hele jorden, partikler som kan svinge til høyre og venstre samtidig (du kan jo prøve selv) og uendelig mange andre universer med uendelig mange andre av deg og meg – helt sant! En verden av det minste av det minste til det største av det største. En verden av geniale tenkere

og vitenskapsfolk som har grublet mye på alle disse spørsmålene. Når du har lest ut denne boka, vet du en hel del om hvordan verden henger sammen. Så du kan legge fra deg fyrstikkesken. Når du har lest et par sider til, sitter du antagelig og måper av forundring.

LØSER DU GÅTEN? Vet du noe annet som er morsomt? I denne typen mysterier handler det ikke om å tenke de vanskeligste tankene, men om å stille de rette spørsmålene.

Spørsmål det finnes svar på. Unge mennesker stiller ofte de beste spørsmålene. Så hvem vet: Når du har lest denne boka, kommer du kanskje på noen spørsmål som er så gode at vitenskapen (eller du selv) kan sette i gang og løse universets mest interessante gåter.

Så til sist, og dette er heller ikke så dumt: Hvis du etter å ha lest denne boka treffer noen som påstår at de vet akkurat hvordan alt i universet er blitt til, da vet du at du ikke behøver å høre på den personen.

Hvis det da ikke er en som ligger i en hengekøye på en tropeøy med en paraplydrink i hånden …

13

– A LLER FØ RST … –

5 2 3 TI N G VE RDT Å VI T E

B

are en liten advarsel til. Denne boka inneholder utrolig mye informasjon. Det kan hende alle disse nye opplysningene får det til å gå helt rundt for deg. Jeg har telt etter hvor mange det er: I denne boka finner du 523 ting som er verdt å vite. Men du trenger ikke være redd for at hodet ditt skal eksplodere av så mye ny viten. Vi har testet boka på forhånd, og hittil har ikke en eneste hjerne blitt sprengt.

14

– 5 23 T I N G V E R DT Å V I T E –

Noe av stoffet er temmelig vrient. Selv verdens største vitenskapsfolk har hatt vanskeligheter med å forstå alt sammen. For deg blir det nok ikke noe problem.

Men mange barn leser denne typen bøker sammen med foreldrene sine. Og de er selvfølgelig litt tregere i oppfattelsen enn du er. Jeg har et råd til dem. Det kan være lurt å lese de vanskeligste delene om igjen et par ganger. Når du leser et stykke flere ganger, blir det lettere å skjønne. Dessuten behøver du selvfølgelig ikke å forstå alt. Det er helt i orden. De største geniene skjønner heller ikke alt.

15

DEL 1

Ã… REI S E I T I D E N

DEL 1

H

vis du vil vite hvor universet kommer fra, må du gå langt tilbake i tid. Sånn omtrent 14 milliarder år. Det finnes enkelte som rynker på nesa av tanken på å reise i tiden. De påstår at det er vrient eller til og med umulig, men i virkeligheten er det ikke noe problem. Du gjør det jo hver dag.

Bare ikke på samme måte som i science fiction-filmer.

De tidsreisene er helt annerledes. Hvordan da? Nei, vet du hva? Nå skal vi gjøre en tidsreise i tankene. Vi reiser langt tilbake i tiden. Veeeeldig langt.

«Selv en marsj på tusen kilometer begynner med det første skrittet», skrev en klok kineser en gang. La oss ta det første skrittet. Et lite skritt på bare ett sekund.

Jeg venter litt med å si hvor vi skal. Men du trenger ikke ta med badetøy, og du blir ikke kjørt hjem etterpå. Jeg teller ned, og så drar vi: 3 … 2 … 1 … 0

19

– DE L 1 –

38 0 0 0 0 KI LO ME T E R T I L N ÆRM E ST E D O

S

e så, da var vi der. Ett sekund tilbake i tiden. Og 380 000 kilometer videre gjennom rommet. Men hvor?

Aller først noen sikkerhetsinstrukser. Ta for all del ikke av deg romdrakten, for den beskytter mot den dødelige heten fra sola og den minst like farlige kulden i skyggen. Her finnes det ikke oksygen og ikke noe lufttrykk, så begge deler får du via romdrakten.

Uten oksygen kan du ikke puste. Og lungene dine er vant til lufttrykk, så uten dette trykket ville de svulmet opp og blitt sprengt. Behold visiret på også, det beskytter mot det blendende sollyset. Og til sist: Gå veldig forsiktig. Her veier du seks ganger mindre enn på jorden, så hvis du går som vanlig, blir hvert skritt et langt hopp. Da kan du lett snuble. Det er bedre å ta små skritt i en jevn rytme. Da vagger du

20

litt som en Teletubby i et badebasseng, men du faller i hvert fall ikke. Sånn, det var instruksene. Beklager forresten at du har bleie på, men den kommer du til å trenge her. Nærmeste do er nemlig 380 000 kilometer unna. Men ikke bry deg om det, alle andre som har vært her, brukte også slike bleier. Det høres bare ikke så kult ut hvis du sier at du har bleie på, derfor kaller romfarerne det heller for en absorpsjonsbukse. Men vi er ikke her for å snakke om bleier. Vi er her for å gjøre en tidsreise i tankene. Og du er allerede ett sekund bakover i tiden.

– Å R E I S E I T I DE N –

FOTSPOR I ROMMET Du er heldig. Det støver nesten ikke her nå. Andre ganger kan det være verre, for eksempel hvis en meteor har slått ned. Dessuten er det verken luft eller vanndamp rundt deg. Du ser de fjerneste fjellene sylskarpt, derfor virker de nærmere. Himmelen over deg er beksvart, og steinene og kollene rundt deg er sølvgrå med et gyllenbrunt skjær. Du hører ikke en lyd utenfra, derfor hører du din egen pust og hjerteslagene dine bedre enn noen gang før.

Bakken under føttene dine ser ut som sukker. Kornene glitrer i sola, som de vakreste diamanter på jorden.

Men se der: fotspor! Og det enda ingen har vært her på over førti år. I det fjerne vaier et grått flagg. Vel, det bare ser ut som det vaier: Her er det helt vindstille.

Noen amerikanske astronauter plantet et skrukkete amerikansk flagg her en gang, men sola har bleket det helt fargeløst. Hvis du ser opp, ser du akkurat de samme stjernebildene som på jorden: Store bjørn, Orion, Kassiopeia … Men så klart som her har du aldri sett dem før. Og der, rett over horisonten, ser du en lysende blå kule: jorden. Hvis du ikke allerede hadde gjettet det, vet du sikkert nå hvor du er: Du står på månen.

HVORFOR ØYNENE ALLTID REISER I TIDEN Tenk deg nå at du har et superteleskop. Flere hundre ganger bedre enn det beste som noen gang er laget.

Med det kan du se ned på jorden og se alle vennene og venninnene dine i skolegården. De vet at du ser dem og vinker til deg. Du tror du ser det de gjør akkurat da, men det stemmer ikke. Du ser det nemlig et helt sekund senere. Du reiser i tiden med øynene. Lyset fra jorden reiser opp til deg i en fart på 300 000 kilometer i sekundet. Du står 380 000 kilometer fra jorden, altså ser du alt som skjer litt senere. Og så må du huske at månen er det himmellegemet som er nærmest jorden.

Sola er mye lenger unna: omtrent 150 millioner kilometer. Lyset fra sola bruker over åtte minutter på veien fra sola til jorden.

Å SE PÅ STAR WARS GJENNOM TELESKOPET Egentlig ser du altså inn i fortiden: Selv disse bokstavene du leser nå, ser du med en forsinkelse på en tre milliardtedels sekund. Men når du ser på rommet, reiser du virkelig i tiden med øynene. Noen ganger et sekund, som når du ser på månen. Noen ganger flere minutter, som når du ser på sola og planeter som Mars og Venus. Noen ganger i flere år, som når du ser på visse stjerner. Men stort sett enda lenger. Selv den nærmeste stjernen etter sola, Proxima Centauri, ligger så langt borte fra oss at lyset bruker fire år og noen måneder på veien til jorden. Det kan altså være snakk om mye større avstander. Noen stjerner er så langt borte at lyset aldri når fram til oss. Og det selv om lyset forflytter seg utrolig fort. Det er faktisk ingenting som beveger seg raskere enn lyset.

Husker du hvordan Star Wars-filmene begynner?

«For lenge siden, i en galakse langt, langt borte …»

Tenk deg at historiene om Luke Skywalker og Darth Vader virkelig hadde funnet sted, og at vi hadde et supersupersuperteleskop. Da hadde vi ikke behøvd å gå på kino. Vi kunne sett alle romkampene live med våre egne øyne.

Vel. Den lille turen til månen var altså ingen ordentlig tidsreise. Det var snarere å se tilbake i tiden. Superraske tidsreiser kommer aldri til å kunne skje i virkeligheten. Men i tanke-tidseksperimentet vårt er heldigvis alt mulig. Nå skal vi gå tilbake i tiden med øynene en gang til. Men med skritt på ett sekund ville vi aldri kommet helt til universets begynnelse, så nå tar vi et mye lengre sprang i tiden. Er du klar? Da drar vi!

21

– DE L 1 –

45 0 0 Å R GAM M ELT F Y RVERK ERI

D

a er du framme. Dette er det neste stedet du stopper på. Ta på deg solbrillene og se deg omkring. Har du sett noe sånt før? Sikkert ikke. Du ser en enorm sky av lysende farger. Like flott som en solnedgang, i alle regnbuens farger. Det ser ut som et virvlende fyrverkeri. Heldigvis forsvinner ikke fargene så fort som fra en nyttårsrakett, de bare fortsetter å lyse. I en nyttårsrakett er det fargede metaller som gir det flotte lysshowet. Her kommer fargene fra gasser fra eksploderte stjerner. Det blålilla kommer fra hydrogenpartikler. Helium gir en oransje glød. Nitrogen er fiolett. Oksygen blågrønt. Neon knallrødt. Og så videre. Sammen kommer disse gassene en gang til å danne en ny stjerne og nye planeter.

22