En byge af spørgsmål – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > En byge af spørgsmål

22. december 2010

En byge af spørgsmål

Hej Spørg om Fysik

Spørgsmål: Hvad er forskellen på kometer, atroider og meteroer?
Man bruger betegnelsen komet om en genstand i rummet, som ses normalt med en hale. De kendte kometer består af en blanding af sten, støv, grus og is. Halen dannes ved at sollyset opvarmer isen hvorved vanddamp, vand, støv mm. frigøres, og bliver synlige når de belyses af solen. Desuden frigøres indefrosne gasser som CO2.

Man bruger betegnelsen en astroide om en småplanet i bane om solen, jorden eller en anden planet. Astroider kan være meget store (mange km), og er normalt i hovedsagen sten, men den kan også indeholde is, metal og gasser.

Man bruger betegnelsen en meteor, om det man kalder et stjerneskud. Det er et himmellegeme som når ind i jordens atmosfære og ofte brænder op (det lysende spor) på grund af den opvarmning, der kommer ved gnidning med atmosfæren. Kommer der dele ned kaldes det en meteorsten eller meteorit. Disse sidste har stor opmærksomhed i forskningen, fordi man kan lære, hvordan sammensætningen var af de stoffer, der dannede solsystemet. De kendes med såvel kul indhold, som metal og sten samt kombinationer. De kan have hastigheder i forhold til jorden på 150 000 km/time. Den største meteorsten som rammer jorden på en gennemsnitlig dag, er ca. 40 cm i diameter, tilsvarende om året op til 4 m.

Billedet viser solsystemet med Kuiperbæltet yderst og stroidebæltet længere inde. Se større billede >>

Større meteorsten laver ret stor skader i atom og brintbombestørrelse, i princippet kunne man godt tænke sig, at vi mødte en meteor, som kunne udslette størstedelen af livet på jorden. Det mener man er sket nogen gange i jordens historie. Man kender gamle meteorkratere med diameter op til 300 km på jorden. Det er Vredefort krateret i Sydafrika, og meteoren er beregnet til at have en diameter på ca. 10 km, det er dannet for ca. 2 milliarder år siden (Yucatan krateret som danner Karibien er ca. 200 km bredt og 65 millioner år gammelt). Der kendes meget store kratere såvel på månen, som på de andre stenplaneter.


 

Spørgsmål: Hvor store/tunge er kometer gennemsnitligt (dem der har en mulighed for at ramme jorden)?

Svar: Det er beskrevet ovenfor, de store er ikke talt med i gennemsnittet, for det er forhåbentlig en sjælden vare.


 

Spørgsmål: Kommer kometer fra alle retninger af rummet?

Svar: De fleste kometer vi rammer kommer ind imod solen og delvis imod jordens hastighed. Der findes udenfor Plutos bane et bælte med sten, som kaldes Kuiperbæltet- Tilsvarende findes imellem Mars og Jupiter et bælte der kaldes astroidebæltet. Det er områder med en masse store og små sten, isklumper, kulmeteoritter og metalmeteoritter, de bevæger sig i baner om solen svarende til planeterne. De forstyrres begge af planeternes vekslende tyngdekraft, af og til trækkes objekter ud af bælterne, så de får lange baner i solsystemet, og de kan altså ramme os, for så vidt både ude og indefra.


 

Spørgsmål: Lever sorte huller for altid?

Svar: Det formodes at store sorte huller er stabile, mikrohuller forsvinder omgående af sig selv.


Spørgsmål: Hvad består sorte huller af?

Svar: Sorte huller en masse, som er så stor, at stoffet falder sammen under indvirkning af stoffets egen tyngdekraft. Der vil være et stort tyngdefelt udenom, og hullet vil søge at trække alt stof i nærheden ind, og blive større. Tyngden er så stor at selv lys trækkes ind i hullet. Man kender en del sorte huller i rummet, og man mener, at der sidder et enormt sort hul i mælkevejens centrum, og holder sammen på mælkevejen, så det kredser vi altså alle om.


Spørgsmål: Hvor forekommer tyngdekraften henne på objekter? - kommer den fra midten af objektet, fra overfladen eller fra hele objektet?

Svar: Tyngdekraften skyldes massen af hele objektet. Den virker som om den kommer fra objektets tyngdepunkt. For kugleformige genstande som jorden er tyngdepunktet og centrum sammenfaldende.


Spørgsmål: Er Superstrengteorien en vedholdende teori?

Svar: Superstrengteorien er en teori, som indtil videre ikke kan sammenlignes med eksperimenter/observationer, så det er alt alt for tidligt at sige om den er vedholdende.


Spørgsmål: Er der andre teorier der kombinere kvantemekanik med relativitetsteori?

Svar: Ja, teorien/modellen for de kendte partikler – den såkaldte standardmodel -  kombinerer kvantemekanik og relativitetsteori. Hvis man med ’relativitetsteori’ også mener ’almen relativitetsteori’, der inkluderer tyngdekraften, så er det mere småt med egentlige sammenhængende teorier. Blot har man modeller og ideer, som næppe fortjener ordet ’teori’.


 

Spørgsmål: Ville lysets hastighed formindskes i et vaccum?

Svar: Nej, lyshastigheden er størst i vakuum og altid lavere i stoffer. Det er derfor man kan lave linser. I stroffer kan lyshastigheden godt være f.eks. det halve eller mindre af vakuum lyshastigheden.
 
Ifølge Newton er alt i konstant bevægelse eller konstant stilleståenhed medmindre det påvirkes af en kraft. Men når man så ser på hvordan organismer tilsyneladende bevæger sig frit på jorden, så må de vel også blive påvirket af en kraft. fx. når et menneske svinger en hockeystav mod en puk, så skal der altså en kraft til at få armen til at bevæge sig og videre ned til stokken. Hvor stammer den kraft der gør at vi tilsyneladende kan bevæge os frit omkring fra? Det er vel ikke hjernen der udsender den kraft?

Newton siger, at et legeme der ikke påvirkes af kræfter enten ligger stille, eller bevæger sig i en ret linje med konstant hastighed. Når man slår med en stav, giver vore muskler den nødvendige kraft til at få staven i sving. Næsten alle kroppens muskler deltager. Hvis man svinger på glat is uden skøjter i almindelige sko, er der alle chancer for, at man falder fordi kraften til slaget (aktion) skal have en tilsvarende reaktion, og den skal leveres fra fødderne på isen, og det kan de ikke hvis gnidningen er for lille.  Musklerne får deres energi fra den mad vi spiser (forbrændingen). Hjernens deltagelse består i at planlægge og koordinere bevægelsen. Når vi går, er det helt det samme, musklerne leverer arbejdet, og de nødvendige kræfter, maden giver energien. Hvis man løber op på en lang stejl bakke, er det jo fødder og ben man bliver træt i ikke hovedet.


Spørgsmål: Er det udelukkende afgørende af tyngdekraften hvordan universets "død" vil se ud? - I så fald er der ikke mulighed for at andre ting kunne spille en rolle?

Svar: Der er principielt flere muligheder. Hvis universets stof vejer tilstrækkeligt meget vil tyngdekraften efterhånden stoppe den ekspansion, som sker nu, hvor galakserne flyver væk fra hinanden. Derefter vil tiltrækningen give galakserne fart på indad indtil alt stof bliver trykket sammen, det kan så måske give et nyt Big Bang. Hvis der ikke er tilstrækkelig masse i universet fortsætter galakserne udad. Der bliver længere og længere imellem dem. Så kender vi ikke udfaldet. For tiden er teorien ud fra vort delvise kendskab til universets masse, at ekspansionen ikke vil stoppe, fordi der ikke er tilstrækkeligt stof (masse) i universet og fordi der tilsyneladende optræder en frastødende kraft på meget store afstande. Der er altså andre faktorer i spillet end tyngdekraften, men den er givetvis en vigtig spiller.
 
Håber næstsidste spørgsmål er forståeligt.

Med Venlig Hilsen
S B


Med venlig hilsen
Per Hedegård
Malte Olsen