Source: "http://www.chembio.ntnu.no/users/ystenes/janei/myter.html" | Kommentarer sendes til ystenes@kjemi.unit.no |
Jeg forbeholder meg aller rettigheter til denne filen som følger
av loven om opphavsrettigheter. Du kan ta utskrift til eget bruk, men jeg
vil ikke tillate videre publisering av innholdet.
Del VII - versjon, 7. juli 2001.Harde fag og myke kjønn. |
Likevel, forskerne er for alle praktiske formål sikre på at Solsystemet er ca. 4.7 milliarder år gammelt, usikkerheten er maksimum pluss/minus100 millioner år. Jordskorpens alder er minst 3,8 milliarder år basert på de eldste steinene som er funnet på Jorden, og Jorden er minst 4,2 milliarder år hvis Månen er yngre enn Jorden - noe som er overveiende sannsynlig. Det finnes ingen sikker observasjon som er uforenlig med et Jorden er såvidt gammel.
Etter bibelsk tro, slik den er tolket av biskop Usher, skal jorden bli
6000 år gammel i 1997. Noen pyramideforskere har regnet ut at jorden
ble skapt 4004 år f.kr. på bakgrunn av informasjon som kan
tolkes fra pyramidenes dimensjoner. Påstander om at Jorden er ung
blir i Norge nesten utelukkende satt fram av personer fra mindre religiøse
miljøer.
Et eksempel på en påstand om at jorden må være ung basert på temperatur eller magnetisme.. |
I 2000 ble det utført et forsøk som skulle bevise en
gang for alle at "tung masse" er det samme som "treg masse". At dette gjelder
for vanlig masse var godt dokumentert, spørsmålet var om det
også gjaldt for masse som oppstod utfra Einsteins formel E=mc2?
Med andre ord, hvis et legemes masse øker fordi det blir varmere
eller får bevegelsesenergi, ville da denne Einsteinske masseøkningen
opptre både som "tung masse" og "treg masse"?
Arbeidet krevde meget stor nøyaktighet, og forskerne oppdaget et avvik som bare ble observert på dagtid. Årsaken viste seg å være en parkeringsplass ved siden av. Tyngden fra bilene på parkeringsplassen skapte en skjevhet i terrenget, og dermed også i gulvet, og denne skjevheten var stor nok til å påvirke målingene. Først da man klarte å korrigere for dette fikk man tilstrekkelig nøyaktige resultater. |
Selv om jordens magnetiske poler endrer seg, så skjer det ingen
ting med rotasjonsaksen. Denne aksen er meget stabil, og det er grunn til
å anta at den har endret seg svært lite siden månen ble
dannet for ca. 4 milliarder år siden.
Enkelte har brukt reverseringene som forklaring på utryddelse av dinosaurene og andre katastrofer, men dette er en fullstendig misforståelse. Reverseringene skjer uten noen annen dramatikk enn at speidere går seg vill og at evt. O-løp må avlyses. Kanskje får også trekkfuglene problemer? |
Når jeg har testet mine studenters kunnskaper og holdninger til naturvitenskapelige påstander har denne påstanden stått fram som den minst kontroversielle. Iett tilfelle skrev samtlige 120 at påstanden var korrekt. Forklaringen er nok at teorien om kontinentvandinger er meget spennende og lettfattelig, samtidig som det ikke har vært noen som prøver å så tvil om teorien utfra religiøse grunner eller andre overbevisningsgrunner.
Forøvig, kontinentene er på vei til å sprekke enda mer, nye sprekker er under utvikling i Afrika (Rift Valley, men denne åpner seg meget sakte), Dødehavet/Rødehavet, og i California. Til gjengjeld vil Australia om noen millioner år bli landfast med Sør-Asia og Sørøst-Asia kan bli et av Jordens største fjellområder.
Hvorfor samler kontinentene seg sammen, og hvorfor sprekker de opp igjen?
Forklaringen er antakelig at kontinentene er tykkere enn havbunnen og dermed
isolerer bedre. Derfor vil mantelen (laget under jordskorpen) etter mange
millioner år bli varmere under de store kontinentene. Det er med
stein som det meste annet, det som er varmt er lettere og stiger opp. Massen
som er under kontinentene vil derfor begynne å stige, og vi får
en strømning i massen som får kontinentet til å splitte
opp. Etter lang tid, flere hundre millioner år, vil kontinentene
møtes igjen på andre siden av jordkloden og danne et nytt
superkontinent. Det bør påpekes at dette ikke er enige i denne
modellen.
I begynnelsen var ordet, men ikke noen idé
På jorda var uvett, savn og kaos Kjempesvære stykker brakk av fastlandet og ble til øyer som som fløt utover i havet. Og seilte rundt i verden uten frakt og uten faner
|
En skremmende koklusjon av dette er at hvis disse bevegelsene opphører vil det ikke lenger dannes fjellkjeder. Når de fjellene vi har nå er slitt ned blir det ingen fjellturer mer, selv store fjellkjeder reduseres til åser på hundre millioner år. Etter lang blir alt flatland, og med stadig mer grus og sand i havene ville havnivået stige og oversvømme det meste av disse slettene. Da blir det vått.
Hva har så radioaktivitet med dette å gjøre? Fordi det er radioaktivitet i Jordens indre som gir energi til å holde det indre så varmt og flytende at vi kan ha kontinentalbevegelser. Når radioaktive isotoper i jordens indre brytes ned (spesielt K, U og Th) ender kjerneenergien til slutt opp som varme. Energimengden er knapt målbar, men fordi kloden er så stor og tidsperspektivet er så langt, så bidrar det til at jordens indre holder seg smeltet den dag i dag.
Energimengden som utvikles blir stadig mindre og er i dag ca. halvparten så stor som den var da jorden var ung. Med andre ord, en gang i framtiden vil jordens indre bli så kald at vi ikke lenger har jordskjelv, vulkaner og fjellkjedefoldinger. Venus er bare litt mindre enn Jorden. Denne forskjellen er likevel så stor at Venus ikke lenger har platetektonikk, detvkan se ut til at kontinentalbevegelsene her sluttet for noen hundre millioner år siden. Vår sivilisasjon er med andre ord helt avhengig av radioaktiviteten i jordens indre.
Da Jorden ble dannet var den glødende, på grunn av energien
som ble frigjort da stein, støv og gass samlet seg sammen til en
planet. På grunn av dette ville Jordens indre fremdeles ha vært
varmt i dag, selv uten radioaktivitet, men ikke varmt nok til å skape
kontinentabevegelser.
Under havet fins store vulkaner
men ingen har sett dem sprute ild. Men at de finnes er noe man aner hver gang man spiser røket sild. Oversatt fra Piet Hein |
Er universet uendelig? Vi ser stjerner i alle retninger, men vil det
ta slutt en gang?
I dag vet vi svaret. Vi skal ikke langt ut fra Melkeveien før det blir tynt med stjerner, og det er er heller ikke uendelig mange galakser. Men vi trenger ikke vite mye om stjernehimmelen for å vites svaret. Hadde stjernevrimmelen strukket seg ut uendelig i alle retninger ville lyset fra dem være så sterkt at vi ville vært stekt. Når radius (r) øker vil volumet øke med radius i 3. potens (r3) og energimengden øker like fort. Energien som forsvinner vil være proporsjonal med overflaten, som øker med r i andre potens (r2). Det betyr at energitettheten (dvs. temperaturen eller strålingsintensiteten) vil være proporsjonal med 3/(r2 = r. Fordi jorden er litt større enn Venus så er jorden varm nok til å ha kontinentalvandring. På Venus er det ikke kontinentalvandring, men det var for 500 millioner år siden da radioaktiviteten var høyere. (Hvor skal jeg ha dette?) |
Det meste av det vi vet om stjernene har vi lært fra sola, men det er studiet av andre stjerner som forteller oss hvordan sola har vært før og hvordan den vil utvikle seg. Derfor vet vi at sola om noen milliard år vil øke i størrelse og bli en rødglødende kjempe som oppsluker de innerste planetene.
Sola er en stor stjerne på himmelen, stjerner av solens størrelse
er ikke spesielt vanlige. I forbindelse med jakten på nye planeter
så har astronomene vært på jakt etter stjerner som ligner
sola og som ikke er for langt unna. Faktisk har man så langt bare
funnet en eneste stjerne innen en avstand på 50 lysår som kan
sies å være en tvilling til sola, med mindre enn 20% avvik
i størrelsen.
Da Kopernikus laget sitt verdensbilde var ett av problemene dette:
Hvis jorden gikk rundt Sola, så betød det at Jorda forflyttet
seg ca. 300 millioner km i løpet av ett år - man visste omtrent
avstanden til Sola den gangen. Men man så ikke at stjernene beveget
seg i forhold til hverandre i løpet av året, man så
ikke det man kaller parallakseforskyvning. Derfor måtte enten alle
stjernene ligge på ett plan, eller så måtte de være
mye lenger borte enn man hadde forestilt seg. Dette hadde Kopernikus ikke
noe svar på.
Giordano Bruno, derimot, brukte denne informasjonen til å lage en ennå mer dramatisk teori. Hvis stjernene var så langt unna, så måtte de være meget lyssterke. Kunne det da tenke seg at de egentlig var stjerner? Giordano Bruno foreslo derfor at hverken Jorden eller Solen var universets sentrum, men at stjernene var soler med planeter rundt seg, akkurat som vår sol hadde planeter. Giordano Bruno ble senere brent på bål for kjetteri, men det er ingen ting som viser at han ble brent på grunn av sin vitenskap eller sitt verdensbilde. Mest trolig var det hans fornektelse av treenigheten som felte ham, samt at hans likshistorie røper at han var et menneske som klarte å skape seg uvenner nesten hvor han enn oppholdt seg. |
Når dette skjer, skjer det tre ting som gjør at eksplosjonen skapes grobunn for nye solsystemer med planeter som jorden.
Sist det var en supernova som domierte stjernehimmelen var i 1604 (Keplers
stjerne) og 1572 (Tychos stjerne). I 1054 eksploderte en stjerne i Tyren
og skapte en gass- og støv-sky, Krabbetåken, som er synlig
i en liten kikkert. I 1987 skjedde en meget stor supernovaeksplosjon i
Den Store Magellanske Sky og er den nærmeste supernovaeksplosjon
moderne astronomer har kunent studere.
Neste gang du ser på stjernebildet Orion skal du legge mere til den lyssterke, rødlige stjernen "Betelgeuze" i øvre, venstre hjørne. Denne stjernen har antakelig allerede eksplodert, en beregning anslår at det skjedde under den franske revolusjon. Fordi stjernen ligger så langt unna vil det enda gå noen hundre år før vi får se det, men en gang i neste årtusen vil jordboerne se en stjerneeksplosjon som overgår alt man kjenner fra tidligere. Da vil astronomene helt sikkert ha sine instrumenter klare. |
At modellen må være feil, skjønner man hvis man ser på hydrogenatomet. Dette atomet har ett elektron. Hvis man tenker seg at elektronet beveget seg rundt og rundt i alle retninger, omtrent som når man surrer garn rundt et kulerundt garnnøste, så tenker man seg noe som er umulig etter den klassiske fysikkens lover. En partikkel rundt kjernen etter disse lovene, måtte bevege seg som en planet rundt en sol, dvs. i et gitt baneplan. I såfall måtte et hydrogenatom ha vært flatt.
Svaret på hvordan atomene så ut fant man ikke ut før i 1926, da Erwin Schrödinger som den første klarte å beskrive atomet i samsvar med kvanteteorien. Skal man illustrere et atom riktig, skal man tegne elektronene som en elektronsky som omslutter atomkjernen. Elektronskyen er tettest inne ved atomkjernen, den blir tynnere og tynnere utover, og tar i teorien aldri slutt. (En annen sak er at også Schrödingers modell er unøyaktig, den måtte modifiseres ved hjelp av et teknisk kunstgrep for å ta hensyn til at elektronene har spinn. Først da Dirac modifiserte ligningene utfra relativitetsteorien i 1932 klarte man å forklare spinnet.)
Schrödingers modell er nokså abstrakt og lite velegnet til å forklare almennheten hvordan et atom ser ut. Derfor brukes Bohrs modell ofte som en enkel og grei, men unøyaktig, illustrasjon. Denne modellen har også den fordelen at den kan tegnes med et lettkjennelig bilde, og er dcermed lett å bruke i illustrasjoner eller logoer som har sammenheng med kjernekraft eller kjemi.
Bohrs planetariske atommodell er er så innarbeidet at vi må
være bevisst med å avlære studentene den ved universitetsfag
i kjemi. Selv i lærebøker i videregående skole har jeg
sett at planetmodellen presentert som "like bra" som elektronskymodellen.
Men den "planetariske atommodellen" er ikke riktigere enn tidligere tiders
tanke om at jorden skulle være flat. Hadde Bohrs modell vært
riktig, hadde altså hydrogenatomene vært flate.
Vi kan også se på mikrokosmos og makrokosmos. Noe som
er bestynderlig er den store likheten mellom vårt solsystem og
modellen av et atom. Atomet har jo en atomkjerne og elektroner som svirrer rundt, liksom vårt solsystem har solen med planeter i bane rundt. Disse likhetstrekk mellom mikrokosmos og makrokosmos ble mye diskutert i begynnelsen av 19-hundretallet. Den gangen konkluderte man med at det var for store ulikheter til at man kunne si at det var det samme. En ulikhet er at det i atomverdenen, altså i mikrokosmos, er det flere elektroner som går i samme bane rundt atomkjernen. I vårt solsystem er det jo bare en planet i hver bane. En annen ulikhet er at man kan tilføre et atom energi, for eksempel ved hjelp av lys, og da vil et elektron hoppe opp i en høyere bane. --- På tross av disse ulikhetene, så er det allikevel for
mange likhetstrekk mellom makro- og mikrokosmos til å se bort ifra
det.
Erling Standen i UFO Norge 1/1999. Ofte ser man at lignelsen mellom solsystem og atomet brukes for å begrunne visse esoteriske tolkninger av naturen. Her bruker Erling Standen likheten til å forklare Rupert Scheldrakes "morfiske felt". |
Ingen kan gi en garanti for at det ikke finnes enda mindre partikler, men det finnes visse indikasjoner på at vi har nådd til bunns. For noen kjernereaksjoner bestemmes hastigheten av hvor mange elementærpartikler det finnes i naturen. Så langt stemmer observasjonene med det antall kvarker man har funnet. Videre ville enda mindre partikler forutsette at det fantes en helt ny kraft som kunne holde delene i en kvark sammen, dvs. man måtte finne en 5. naturkraft i tillegg til elektromagnetiske krefter, gravitasjon og sterke og svake kjernekrefter. Også her finnes det beregninger, basert på sammensetningen av universet etter Big Bang, og som tyder på at vi ikke kan ha flere naturkrefter enn det vi har.
De siste dekadene har superstrengteorien, samt varianter som m-plan-teori,
vært populære redskap for å prøve å utvikle
et "teori om alt". En slik teori skal klare å omfatte alle kjernekrefter,
dvs. elektromagnetiske krefter, kjernekrefter og gravitasjon. Eneste grunn
til å tro at en slik teori kan være riktig, er at den ikke
gir noen matematiske selvmotsigelser, men så langt er modellene så
komplekse at de ikke kan brukes til å forutsi noe som helst. Slike
teorier antyder likevel at det finnes langt mindre elementer, dvs. superstrenger.
På den annen side er det ennå ingen ting som antyder at disse
strengene kan opptre alene eller på noen annen måte vil kunne
gi seg til kjenne. Følgelig er det ennå ingen grunn til å
frakjenne kvarkene vedensrekorden som de minste byggestenene i atomkjernen.
Skulle gjerne hatt med et sitat fra den historien hvor ordet kvarker ble brukt, og som så inspirerte de som gav kvarkene navn. |
Derimot finnes en naturlov, Heisenbergs usikkerhetsprinsipp, som forteller at visse kombinasjoner av størrelser ikke kan bestemmes nøyaktig og uavhengig samtidig. For store partikler har dette ingen betydning, men for et elektron blir det helt avgjørende. Hvis vi kjenner eksakt posisjon for et elektron vet vi ingen ting om dets impuls, og følgelig ingen ting om dets fart eller energi. Vi kan også i teorien bestemme impuls eksakt, men da vet vi ingen ting om elektronets posisjon. Heisenbergs usikkerhetsprinsipp, eller uskarphetsprinsippet som det også kalles, er selve kjernen i kvanteteorien.
Denne uskarpheten skyldes ikke måleunøyaktighet, men en
faktisk uskarphet i materien. Vår beskrivelse av materie som faste
partikler er i utgangspunktet unøyaktig, det riktige er å
beskrive den med bølgefunksjoner. Uskarpheten er en konsekvens av
at vi prøver å forstå elementærpratiklene med
de modeller vi bruker for å forklare klinkekuler og fotballer.
Her skal jeg ha noe! |
Det paradoksale er at de målte posisjonene faktisk vil være riktig hver gang, selv om posisjonene er forskjellige fra gang til gang, og selv om partikelen i utgangspunktet i ro. Den merkelige konsekvensen av dette er at partikkelen kan plutselig være et annet sted enn den var for et øyeblikk siden, og den kan flytte seg selv om det betyr at den må passere en tilsynelatende ugjennomtrengelig vegg.
Dette fenomenet er mer enn bare teori. De nye supermikroskopene (tunelling
microsscope) som kan "se" enkeltatomer bygger faktisk helt og holdent på
dette prinsippet, og når radioaktive atomkjerner sender ut partikler
(alfa- eller beta-stråling) skjer det ved tunnellering. Tunnellering
setter også en grense for hvor tynn en elektrisk isolasjon kan være,
og setter derfor en grense for hvor små man kan gjøre minnebrikkene
og regnebrikken i en datamaskin.
En snarvei gjennom Berlinmuren?
I Øst-Tyskland var det en annen mulighet man så for seg:
Hvis man kjører med full fart i en Trabant mot Berlinmuren, hvor
mange ganger må man prøve før man passerer gjennom
muren uten å kræsje? Svaret er omtrent 101030 (10
^10 ^30) ganger, dvs. et tall med million billon billion nuller. Skulle
du skrive dette tallet på vanlig måte ville blekket veie omtrent
like mye som hele jordkloden. I praksis ville det derfor lønne seg
å vente på Berlinmurens fall. Særlig fordi Berlinmuren
bestod av to murer, og det var enda vanskeligere å klare dette kunststykket
to ganger på rad...
|
Det finnes resultater som har vist at visse tolkninger (også tolkninger gjort av Einstein selv) av relativitetsteorien er feil. Men ingen resultater så langt tyder på at det er noen feil i teoriens grunntanker. Det forhindrer ikke at viktige vitenskapelige tids-skrift nærmest blir oversvømt av innlegg med påstander om at Einsteins relativitetsteori er bare vrøvl.
Hvordan kan jeg være sikker på at det ikke finnes noen data
som motstrider Einstein? Helt sikker kan jeg selvfølgelig ikke være.
Men det er vanskelig å tenke seg noe som ville gi mer status i vitenskapens
verden enn det å kunne bevise at Einstein tok feil. Derfor er det
utenkelig at pålitelig informasjon som motstred relativitetsteorien
ville gå upåaktet hen. Tvertimot, det ville være en sensasjon
som meget raskt ville nå aviser og nyhetsprogrammer. Innen visse
områder av vitenskapen kan man være helt sikker på at
viktig og riktig informasjon vil komme fram. Ett av dem er den grunnleggende
forståelsen av relativitetsteorien.
Terningkast ca. 4Relativitetsteorien og kvanteteorien forandret hele vår fysiske verdensbilde, men kvanteteorien påvirket også veldig mye vår virkelighetsoppfatning. Klassisk fysikk er deterministisk, dvs. alle hendelser er entydig forutbestemt, i teorien var alt som skjedde en uvegerlig konsekvens av universts opprinnelse. Dette ble ikke endret av relativitetsteorien, men ifølge kvanteteorien var utfall av alle hendelser usikkre, de kunne ikke bestemmes eksakt.Denne tolkningen var sterkt omdiskutert, og det var i denne sammenheng Einstein uttalte de berømte ord: Gud kaster ikke med terninger. Einstein kunne ikke godta at kvanteteorien gjorde fysiske hendelser uforutsigbare, han mente at utfallet var gitt på forhånd, selv om det var umulig for oss å forutsi resultatet. I dag mener man at Einstein tok feil på dette punktet. Mange har brukt denne uttalelsen senere som et bevis på at Albert
Einstein var trodde på den kristne Gud. Einstein har selv tatt avstand
fra en slik tolkning. Einstein var jøde og pleide sin kontakt med
de jødiske institusjonene, men det var trolig mest av sosiale grunner
og mindre av religiøse grunner.
|
At denne tolkningen er feil kan lett motbevises på to måter:
I 2001 påstod likevel to forskere (skal finne navnene) at
lysets hastighetkan ha økt, og at dette er forklaringen på
observasjonen om at universet ser ut til å utvide seg stadig raskere.
Denne teorien er imidlerid mege spekulativ, den er av typisk fysisk teori
som ikke har noen eksperimentell støtte, men som heller ikke er
eksperimentelt eller observasjonsmessig motbevist. Det er likevel klart
at denne teorien ikke på noen måte redder argumentet ovenfor,
for her er det snakk om effekter som bare viser seg over milliardre av
år.
Kan noe bevege seg fortere enn lyset?Faktisk er det mulig. Det er ikke noe vi kan oppleve i dagliglivet, og det er heller ikke et brudd på relativitetsteorien. Det er faktisk heller ikke så vanskelig å forklare.Hvis man sender et elektron av gårde i en rettlinjet bane kan vi måle posisjonen på det hvor vi måtte ønske. Og måler vi posisjonen mange ganger, og tegner inn punktene på en papir, vil punktene ligge på en rett linje, akkurat som vi forventer. Skjønt ikke alltid. Som nevnt ovenfor vil elektronets posisjon være uskarp, så hvis vi bestemmer elektronets posisjon vil det ikke være akkurat der vi tror. Hvis vi bestemmer elektronets posisjon to ganger meget raskt etter hverandre kan vi risikere at uskarpheten i posisjonen er større enn avstanden elektronet har beveget seg. Avstanden mellom de to målte posisjonene kan da bli enten mye
mindre eller mye større enn det som man skulle forvente utfra hastigheten.
Det betyr at hvis vi måler avstanden mellom de målte posisjonene
og deler på tiden elektronet har beveget seg, kan man ende opp med
en hastighet som er større enn lyshastgheten.
|
Teorien går ut på at verden startet som et uendelig lite punkt, en singularitet. Hvorfor dette punktet oppstod vet man ikke, men det kan ha vært en konsekvens av Heisenbergs usikkerhetsprinsipp. Man vet heller ikke hvorfor det eksploderte, men det begynte å utvide seg med lysets hastighet. Ved hjelp av avansert matematikk og fysiske lover har man så beregnet hvordan universet ville utvikle seg, og så har man undersøkt universet i dag for å finne ut om det stemmer.
Følgende observasjoner er noen av de viktigste grunnene til at man tror på Big Bang-teorien:
Men hvorfor skjedde det?Dette er kanskje ett av de mest diskuterte spørsmål i vitenskapen i dag. Ikke fordi det er så avgjørende for vår forståelse av vitenskapen, men fordi det vil gi opplysninger av de mest grunnleggende spørsmål menneskene har: Hvem er vi, hvorfor er vi her, etc. Spørsmålet er så stort og så spennende at det har lokket svært mange fysikere over i ville spekulasjoner, gjerne presentert som filosofi. Det er utrolig mange rare ideer som kommer fram i denne diskusjonen, men det begynner å utkrystallisere seg noen svar.Det tomme rommet er ikke helt tomt. Det er faktisk bevist ved fysiske eksperimenter at absolutt vakuum har en energi. Hvor stor denne energien er vet man ikke, noen påstår at den er enorm, men man vet at den varierer med tid og sted. Variasjonene er en konsekvens av Heisenbergs usikkerhetsprinsipp. Dette prinsippet sier at det ikke er en grense for hvor stor energien plutselig kan bli i et gitt punkt. Det hender helt sikkert ikke ofte, men over uendelig lang tid og over et uendelig stort rom vil det kunne skje at energien i et tilfeldig punkt har vært så stor at det skapte et helt univers. Er denne teorien riktig kan det skje igjen, men heldigvis er det uhyre små sjanser for at det skal skje så nært at vi merker noe til det. Om ikke dette er eksotisk nok, så har man de siste årene kommet til at Big Bang hadde en inflatorisk fase. Det betyr at er meget kort øyeblikk utvidet universet seg fortere enn lyshastigheten. |
Men man kommet et godt stykke med å inkludere relativitetsteorien i kvantemekanikken. Dette ble gjort første gang av Paul A.M. Dirac i 1928 da han innførte -ct (lyshastigheten ganger tiden) som den fjerde dimensjonen i Schrödingerligningen i tillegg til x, y og z. Dermed klarte han som den første å forklare at elektronene har "spinn", dvs. de var magnetiske. Dette fortalte Schrödingerligningen ingen ting om.
Beregningene rommet også en sensasjon: De tydet på at det
fantes to slags elektroner, ett med positiv og ett med negativ ladning.
Dirac forutsa dermed positronet eller antielektronet. I 1932 ble positronet
påvist i kosmisk stråling og Dirac fikk Nobelprisen i fysikk
1933. Antimaterien ble med andre ord forutsagt teoretisk før den
ble oppdaget.
Kvantegravitasjon er et av de mest misbrukte fysiske fenomener blant
en gruppe postmodernistiske filosofer som henter inspirasjon fra en fysikkens
verden de har svært lite kunnskap om. Disse filosofiske utledningene
er ofte formulert så vanskelig at de ikke er tilgjengelig for andre
enn filosofene selv, muligens som et forsvar mot fysikere som ellers ville
avslørt dem.
Alan Sokal ble så irritert på dette at han sendte inn et
langt manuskript til et ledende fagtidssdkrift for disse filosofene hvor
han brukte kvantegravitasjon til å "bevise" at virkeligheten ikke
eksisterte. Artikkelen ble akseptert, og så snart den var trykket
ble den gikk Sokal ut i avisene og avslørte bløffen. Referanse
for artikkelen: Transgressing the Boundaries: Toward a Transformative
Hermeneutics of Quantum Gravity, Alan Sokal, "Social Text", Spring/Summer
1996, pp. 217-252.) Redaksjonen i "Social Text" fikk i 1997 "Ig Nobel Prize",
en pris som deles ut for forskning som "verken kan eller bør gjentas".
|
Svar: Bare 10% av studentene mener at reiser tilbake i tiden vil bli mulig. En student påpekte at reiser fram i tid vil være mulig, men det er vel egentlig det vi gjør hele tiden?
Det finnes fysikere som spekulerer i teoretiske muligheter, bl.a. denne: Visse matematiske modeller forutsier at det finnes såkalte "tachyoner", partikler som alltid beveger seg fortere enn lysets hastighet. Det er umulig å akselerere en partikkel forbi lyshastigheten, men man tenker seg at vanlige partikler på en eller annen måte kan omdannes til tachyoner, og dermed "hoppe over" lysmuren.
Men det er vanskelig å ta disse teoriene seriøst. For det første finnes det ikke et eneste eksperiment som antyder at tachyoner eksisterer, og det er ikke en eneste teori som antyder hvordan en vanlig partikkel skal kunne omdannes til et tachyon.
Men dette er ikke de største problemene. Etter noen hundre millioner
års forskning er det kanskje mulig at man kan splitte opp et menneske
i elementærpartikler og sette det sammen igjen et annet sted. Men
hvordan skal man få det første mennesket eller maskin over
i "tachyon-verden"? Og hvis man klarer det, hvor og når skal man
lete for å finne det igjen? Det er jo umulig å kommunisere
med noe som beveger seg raskere enn lyset.
"Skal finne sitatet"
I 2001 meldte New Scientist at en forsker mente at det kunne være mulig å lage en maskin som kunne hente folk fra fortiden - forutsatt at de hadde en tilsvarende maskin da. En innsender innså at dette ville by på helt spesielle problemer... |
Ridderne løste en av samtidas vanskeligste matematiske gåter,
nemlig tredelingen av en vilkårlig (tilfeldig) vinkel.
Dagbladet, 6. januar 2001. |
Et av de store vitenskapelige problemer som er løst er å bevise Fermats siste teorem. Pierre de Fermat (1601-1665) hadde studert en bok i klassisk tallære og hadde for vane å skrive kommentarer i margen på boken. Her satte han fram mange påstander uten selv å bevise dem. Bare ett av dem viste seg å skape problemer for ettertiden, og utviklet seg til å matematikkens mest klassiske nøtt: Fermats siste teorem.
Teoremet omhandler følgende ligning: xn + yn = zn. For n = 2, dvs. x² + y² = z², finnes det løsninger hvor alle tall er heltall. Eksempel: 3² + 4² = 5² eller 5² + 12² = 13². Fermats påstand er at det ikke er mulig å finne løsninger med heltallige svar hvis n er et heltall større enn 2.
Det er gjort svært mange forsøk på å bevise teoremet. Meget raskt kunne man bevise at det var riktig hvis n var et partall. Også for n=3 kunne teoremet bevises, men så ble det svært komplissert. Da datamaskinene kom ble teoremet testet med voldsomme serier med beregninger. Det ble aldri funnet noen tilfeller som stred imot teoremet, men dette var likevel ikke noe bevis.
I juni 1993 kom meldingen om at professor Andrew Wiles ved Princerton-universitetet hadde klart å bevise teoremet. Dette medførte omtrent samme reaksjon blant matematikerne som Bob Beamons 8,90-metershopp i Mexico 1968 gjorde blant sportselskere.
Før artikkelen hvor han gav beviset ble trykket ble den vurdert av andre, og da ble det oppdaget at en svakhet i beviset. Denne svakheten så ut til å velte det hele. Det tok Wiles over ett år med intenst arbeid å finne løsningen på problemet. Det vil nok alltid være matematikere som søker rask ære ved å avsløre svakheter i beviset, med de fleste mener nå at Fermats siste teorem er endelig bevist.
Og det gjenstår ett problem til. Fermat skrev i sitt notat at
han hadde funnet et meget elegant og enkelt bevis. De fleste mener at det
beviset han hadde ikke var holdbart, men det er mulig at det finnes en
helt enkel løsning som tusenvis av matematikkforskere har oversett.
Det Wiles tok utgangspunktet i var følgende setninger:
|
Men vent litt. Er ikke dette en litt forhastet konklusjon? Er ikke dette det samme som å si at det er Norges Mynt som bestemmer hvem som tar avspark i en fotballkamp? Når dommer kaster mynt eller krone før kampen begynner, hadde ikke da resultatet blitt motsatt hvis Norges Mynt hadde preget myntene den andre veien?
Disse to sakene er samsvarende, og konklusjonen svikter på samme punkt: Verken Norges Mynt eller faren har i utgangspunktet noen forutsigbar påvirkning over det endelige resultatet. Og i begge tilfeller kan resultatet påvirkes underveis: Hvis noen en eller gang i en mynts liv ser etter om det er mynt eller krone vil dette ha en større påvirknng på utfallet ved alle myntkast med denne mynten senere. På samme måte, hvis det ved en unnfangelsen er noe som påvirker X-sædceller og Y-sædceller forskjellig, eller hvis det er noe i morens liv som gir pikefostre og guttefostre forskjellig overlevelsesevne, så vil dette påvirke kjønnet til de barn man får.
Det er kjent at i noen familier fødes så og si bare gutter og dette må skyldes farens sæd (Klarer du å bevise hvorfor?). Men det finnes også raporter som antyder at forhold ved moren er av større betydning for barnets kjønn. For eksempel har det vært antydet at mødre med høyt østrogennivå oftere får jenter, mens mødre med høyt testosteronnivå oftere får gutter. Dette vil i såfall kunne forklares ved at morens hormonnivå påvirker fosterets overlevelsesevner.
Det bør påpekes at mange av de påståtte faktorer
som påvirker barnets kjønn er spekulative, på samme
måte som det er kjent mange tvilsomme metoder for å aktivt
påvirke om man får gutt eller jente. Poenget mitt er at det
er logisk kortslutning å slutte at det er faren som bestemmer barnets
kjønn, og at det finnes fornuftige grunner til å tro at forhold
ved moren faktisk påvirker barnas kjønn mer enn faren.
Noe om Darwin og gutteoverskudd. |
Men i Sceintific American, november 1996, refereres til en studie hvor man har undersøkt hvilke deler av hjernen som er aktive under lesning. Tredimensjonale NMR-studier viser tydelig at hos menn er bare den ene halvdelen aktiv under lesingen, men hos kvinner er begge halvdeler like aktive. Konklusjonen understøttes av at skader i en hjernehalvdel ser ut til å ha større betydning for menn enn for kvinner. At det i noen tilfeller er slike forskjeller virker derfor klart.
Derimot er det enda uklart hvorvidt denne forskjellen har noen betydning
for hvordan man tenker, men det er helt klart at mange av påstandene
som baserer seg på disse forskjellene er rent tøv.
Iblant påberoper de seg også erfaringer fra moderne
vitenskap, som i seg selv kan være spennende og oppsiktsvekkende.
Til de sistnevnte vil jeg regne det aktuelle skvalderet om de to hjernehalvdeler.
Det er skremmende å se hvor lett det er for fuskere i faget å
"støtte" sine påstander med uttalelser fra ansette og fremstående
forskere.
Georg Henrik von Wright i "Vitenskapen og Fornuften", 1990 Hjerneforskning viser at kvinner har en bedre kobling mellom hjernehalvdelene enn menn, noe som gjør dem bedre i stand til å tenke på og utføre flere ting samtidig. Dette gjør dem bedre egnet til lederjobber. "Under Dusken", 1996. |
Derimot ser det ut til at kvinner kan være bedre til ekstrem utholdenhet i kaldt vann. Bl.a. har en kvinne, og ingen mann, klart å svømme over Behringstredet (mellom Alaska og Sibir), og en periode hadde en kvinne rekorden over den Engelske kanal. I 1997 klarte en kvinne som den først å svømme fra Cuba til Florida. |
Utfra en Darwinistisk tankegang er dette ikke så rart. De som velger partnere som er sterke, friske og fruktbare vil normalt få flere og sterkere barn enn andre. Over tid ville urtidsmenneskene derfor utvikle sans for karaktertrekk hos sine mennesker som indikerer sunnhet. (Det er ikke nødvendig at kataktertrekket henger sammen med sunnhet, det er nok at sunne mennesker i gjennmsnitt har mer av dette karaktertrekket. Flere av de trekkene man i dag oppfatter som pene kan spores tilbake til slike faktorer. Manglende symmetri kan være et tegn på misdannelse, sykdom eller skade, og symmetri har derfor etter hvert blitt et trekk vi oppfatter som pent.
Hvis man ved hjelp av billedbehandling lager et gjennomsnittsbilde av en stor rekke kvinneansikter vil man få et ansikt som de fleste oppfatter som meget pent. Dette blir ofte framlagt som et bevis på at det gjennomsnittlige egentlig er idealet.
En elegant studie i "Nature" i 1994 viser at denne tolkningen er feil: Forskerne laget gjennomsnittsbilde av en stor gruppe ansikter. Deretter lot de en gruppe velge ut de ansiktene de oppfattet som penest og laget gjennomsnittsbilde av dem også. Disse to gjennomsnittlige ansiktsbildene ble så trykket ved siden av hverandre.
For de fleste lesere (i alle fall mannlige) var umiddelbart liten tvil om at det ene ansiktet var penere enn det andre, og i en testgruppe var 17 av 21 menn enige om at de peneste ansiktene gav det peneste gjennmsnittsbildet. Det interessante var at bildene var så like at det var vanskelig å se forskjell, og det var nesten mulig å se hva forskjellene bestod i, på tross av dette var man ikkke tvil.
Arbeidet viste flere interessante effekter som tyder på at fenomenet
er reelt. Det ble utført tester for kvinner av europeisk og asiatisk
utseende, og testene gav samsvarende resultater. Man gjorde også
en matematisk bearbeidelse som forsterket forskjellen mellom gjennomsnittskvinnen
og gjennomsnittsskjønnheten. Dette bildet ble av flertallet oppfattet
som det aller peneste av de tre.
It has been suggested that, if the face of Helen of Troy (c. 1200
B.C.) was capable of launching 1000 ships, than a unit beauty sufficient
to launch one ship should be called a millihelen.
Guinnes book of world records, 1977 |
Hvis man slutter å bruke smør på brødet vil det teoretisk sett være nok til å slanke seg en kg i måneden, eller 10-15 kg i løpet av et år. I praksis vil det ikke påvirke vekten noe som helst. Selv om man gjør det under helt kontrollerte betingelser for å sikre at man ikke kompenserer med å spise mer av annen mat, vil det ikke ha noen målbar effekt. Det finnes studier som viser at selv betydelige endringer i matinntaket ikke trenger å påvirke vekta.
Kroppen har nemlig en meget god evne til å justere forbrenningen etter inntaket av mat. Hvis man spiser mndre vil det føre til at forbrenningen reduseres. Resultatet blir at du ikke går ned i vekt, og enda værre: Når du begynner å spise normalt igjen vil vekten øke. Slankingen kan også medføre at de begynner å spise mye mer enn normalt etter slankingen. Resultatet blir klassisk jo-jo-slanking, og det finnes dessverre ingen enkle triks - eller smarte slankeprodukter - for å unngå dette.
En studie 1997 viser at mus har et gen i mitokondriene som hindrer dem
å bli overvektige. Hvis musene får mer mat enn de trenger medfører
dette øket forbrenning og uendret vekt. Mus som mangler dette genet
vil derimot vokse og bli svært overvektige hvis de får for
mye mat. Resultatene kan forklare tilfeller av ekstrem overvekt, men de
indikerer også at det finnes mekanismer som bidrar til å holde
kroppsvekten stabil. Det er trolig at mange tilfeller av overvekt skyldes
at man har ødelagt denne justeringen på grunn av slanking.
Hadde jeg bare vært fornøyd med de 5 kg overvekt som
det begynte med. Da hadde jeg sluppet de 15 som jeg sliter med nå.
Fra en artikkel om slanking i Aftenposten, 6. oktober 1996. En annen artikkel refererer til en test hvor tre grupper ble fulgt over tid. En gruppe reduserte matinntaket, en annen gruppe reduserte matinntaket og begynte samtidig med mosjon, mens den tredje gruppen mosjonerte, men beholdt sine gamle matvaner. Den siste gruppen redusert vekten mest over tid, den gruppen som bare spiste mindre hadde etter noen måneder ikke redusert vekten i det hele tatt. |
Jeg har noen flere saker om jenter og gutter.....
Like før inngangen til dette århundret sa en medarbeider i det amerikanske patentkontoret opp jobben sin fordi han mente at alt som kunne finnes opp allerede var oppfunnet. Sett på bakgrunn av dette, kan det virke både historieløst og arrogant å avslutte århundret med en påstand om at naturlovene er endelig fastlagt. Påstanden er dessuten temmelig sikkert feil. Vi mangler en kvantemekanisk beskrivelse av gravitasjon, og fysikere tror det er mulig å finne en felles teori som forener alle naturkreftene og følgelig må beskrive alt på et nytt grunnlag.
Men det er lite sannsynlig at det kommer nye lover som endrer forståelsen
av noe som utgjør vår hverdag
To Martin Ystenes hjemmeside | ystenes@kjemi.unit.no |