Jag har funderat på en fråga som dök upp när jag läste en artikel om svarta hål och dess uppkomst och det var : Det sägs ju att solen är en stjärna, och svarta hål uppkommer när en stjärna exploderar, och då undrar jag hur stort den svarta hålet skulle bli om detta hände med solen?

Gravitationskonstanten, G= (6,6726*10^-11) N m² kg^-2

Solens massa, M=(1,989*10³⁰) kg

Ljusets hastighet, C= (2,997925*10⁸) m/s

2 * G* M = R à 2 * (6,6726 * 10^-11) * (1,989 * 10³⁰) à 2952,97 m
C² (2,997925 * 10⁸)²

Via formeln kan vi konstatera att om solen (som stjärna) skulle explodera så kommer händelsehorisontens radie att ha en radie på 2952,97 m vilket skulle leda till att en stor del av universum skulle upphöra existera samt att dess starka gravitationskraft skulle sluka i sig allt levande/ icke levande materia.

Hur uppkommer solfläckar?

Solfläckar är ett område i solens fotosfär med en sänkt temperatur, det är en skillnad på ca 2000 grader. De ser ut som mörkare områden på solens yta som kan bli lika stora som jorden,

Solfläckar uppkommer genom att solens magnet fält påverkar varandra.

Tänk dig magnet fälten som gummiband. När solen roterar så vrids magnet fälten runt, och kommer att tvinna ihop sig med varandra och ändra form, slås ut i form av öglor eller bågar från solen.

Där dessa gummiband eller de magnetiska linjerna trasslar ihop sig och slår knut på sig själv uppstår solfläckar.

Solfläckarna kommer i cykler på ca 11 år då är de mer aktiva och man kan oftast upptäcka flera solfläckar under den perioden.

Vad betyder PET? "kan någon förklara enkelt, hur en PET-undersökning fungerar?"

"PET" står för PositronEmissionTomography och är en medicinsk avbildningsteknik som bygger på användning av isotopmärkta medel, vilket möjliggör framtagningen av tredimensionella bilder av exempelvis ämnesomsättningen i hjärnan osv.

Om man ska förklara denna teknik enkelt så kan man säga att en PET-undersökning är en undersökningsmetod som visar den kemiska ämnesomsättningen i organens funktion. Det går till så att man först får en injektion med spårämnen, som sedan syns med hjälp av en scanner.

Spårämnena som innehåller en radionuklid(flour-di-glukos) från injektionen tas upp i kroppens mjukvävnader och celler som har en förändrad ämnesomsättning och sänder ut gammastrålar som kan liknas vid röntgenstrålar. Dessa strålar blir sedan registrerade av PET-scannern som räknar fram en 2D eller en 3D bild av det undersökta området.

T.ex. Förhöjt eller onormalt blodflöde.

Källa: http://www.netdoktor.se/cancer/?_PageId=819

Vad är radondöttrar och varför är de farliga?

Radon uppstår i sönderfallskedjan av uran i berggrunden. När radon i sin tur sönderfaller bildas de så kallade radondöttrar.

De är radioaktiva metallisotoper av polonium,vismut och bly, som lätt binder till dammpartiklar under alfasönderfallet(alfasönderfall är radioaktivt sönderfall där en atomkärna sönderfaller och avger en alfapartikel, det vill säga en partikel bestående av två protoner och två neutroner) och följer med inandningsluften ned i lungorna.

Anledningen att de är farliga är för att i sin tur när partiklarna har nått lungorna så avges alfastrålning vid sönderfallet som är skadligt och kan orsaka lungcancer.

Det tar ca. 15-40 år från det att man utsatts för strålningen till dess att lungcancer kan påvisas.

Ungefär 300 till 1500 personer per år är uppskattat att de dör av lungcancer som orsakats av radon.

(Källa: Quanta Fysik (boken

Stjärnor

Stjärnor föds, lever och dör. Hur kan man veta så mycket om enskilda stjärnor, t ex deras ålder och deras massa?

Det som är den grundläggande principen för att man överhuvudtaget skall kunna veta någonting om stjärnor och andra kosmiska identiteter är att studera det man ser. man upptäcker någonting, gör en teoretisk modell av det man uppfattat, man gör förutsägelser och bekräftar eller förkastar dessa genom att studera ännu mer.

Det som har berättat mest för oss om stjärnors egenskaper är teleskopet. Genom att använda detta kan man registrera ljusspektrum från en stjärna och därefter med hjälp av en spektrograf berätta om vilka ämnen stjärnan består av. De som från början upptäckte att man kunde se stjärnornas grundämnen genom att titta på deras spektrallinjer var kemisterna Gustav Robert Kirchhoff och Robert Wilhelm Bunsen i mitten av 1800-talet. Genom att titta på det uppmätta ljusspektrumet kan man också få reda på hur varm en stjärna är.

På 1910-talet formulerade astrofysikerna Ejnar Herzprung och Henry Norris Russel HR-diagrammet som berättar om stjärnors luminositet mot mått på deras temperatur, spektraltyp och färg. Även stjärnors massa går att urskilja i HR-diagrammet.

Med hjälp av asteroseismologi, som berättar om stjärnors inre genom seismiska mätningar i jämförelse med studier av jordbävningar på jorden, kan man berätta om stjärnors ålder. Även genom att jämföra stjärnors uran-238halt med stjärnors uran-238halt som man tror har funnits sedan inuversum skapades, kan man med likt kol-14 metoden bestämma en stjärnas ålder.
ifall spektrallinjerna i en stjärnas spektrum är förskjutna gentemot hur de brukar vara så berättar detta om att stjärnan rör sig ifrån oss, och man kan också räkna ut hastigheten. Med skiljaktigheter i spektrumet kan man också få reda på lite om magnetfältet kring stjärnan.

Man studerar också radiovågor som stjärnor sänder ut, även infrarött ljus, röntgenstrålning, ultraviolett ljus och gammastrålning. Dessa fenomen berättar också en del om en stjärnas egenskaper.

Det är precis som i kärnfysiken, i astrologin så att man inte kan använda ögat för att bekräfta vad man antar. Man får försöka hitta så pålitliga samband och förhållanden som möjligt, och tillämpa dessa på fenomen som ter sig lika. Man skapar troliga formler och teorier för hur saker och ting går till, saker som man sedan kan räkna på.

Källa:
http://www.eso.org/public/sweden/science/stars.html
http://sv.wikipedia.org/wiki/Asteroseismologi
http://www.vattenhallen.lth.se/skola/forskarportratt/nils_ryde_astronomi/forskningsrepotage_astronomi/
http://www.astro.lu.se/Planetarium/overview.html

Malin

Härdsmälta

Vad sker fysiskt under en härdsmälta av ett kärnkraftverk, som exempel i Fukushima?

En härdsmälta kallas det som inträffar när härden i ett kärnkraftverk smälter och farliga ämnen kan spridas ut i omgivningen. Hur kommer det då sig att härden kan smälta?

Uran-236 är ju ett väldigt instabilt ämne och klyvs lika fort som det uppstått. Uran-236 frigör otroligt mycket energi när den klyvs, och isotopen finns inte i naturlig form. I både atombomber och i kärnreaktorer så skjuter man då neutroner på uran-235isotoper så att de blir uran-236isotoper , som i sin tur klyvs och ger ifrån sig stora mängder energi och radioaktiv strålning.

Då kan man undra hur reaktortanken kan klara av denna oerhört kraftiga process, bara för att den omges av ett strålskyddande hölje?
Faktum är att det finns två faktorer som bromsar uranreaktionerna och gör att de inte ställer till skada utanför reaktortanken. Den första är tungt vatten som cirkulerar i reaktortanken och kyler ned processerna så att det inte blir så varmt att det skall kunna brinna i tanken. Den andra är att det sitter kadmiumstavar i reaktortanken intill uranet, som fångar upp en del av neutronerna och på så vis håller kärnklyvningen på ett lugnt plan.

Om kylarvattnet skulle minska så att reaktortanken blir för varm, eller om kadmiumstavarna skulle gå sönder så att kedjereaktonen går för snabbt, skulle tanken inte klara av att hantera processen. Det är då det blir en härdsmälta, vilket innebär att tanken smälter och de radioaktiva ämnena sprids.

Här är en youtube-film där man kan få härdsmältan illustrerad för sig om man vill!
http://www.youtube.com/watch?v=3_H3-Sy-Mzk

Källa:

http://www.nordlov.dk/atom/reaktor1.htm

http://sv.wikipedia.org/wiki/H%C3%A4rdsm%C3%A4lta

http://svtplay.se/v/2364559/rapport/hardsmalta-vad_innebar_det_ (ytterligare en film om någon vill se)

Malin

Vad finns det för stöd för Big Bang-teorin? Vad fanns ” från början”? Bildades allting på en gång i en enda soppa?

Allt började när vetenskapsmannen George Gamov trodde att helium inte skapats utav solen utan att den skapats lång innan solen en föddes. Eftersom han inte trodde att solen skapat allt helium var han tvungen att hitta en annan källa för heliumbildning och insåg att det måste vara extrema temperaturer för att helium skulle kunna ha bildats. Närmare en miljard grader Celsius, vilket var långt över solens egen temperatur.

Gamov kom upp med den så kallade Big Bang-teorin. En teori om att en enda stor explosion skulle ha skapat hela universum. Stöd för teorin är att vi kan se hur universum faktiskt expanderar, vilket tyder på att universum måste ha varit mycket mindre en gång i tiden. Att universum skulle ha skapats ur en enda liten prick på ett ögonblick. Ett ögonblick där all materia, tid och rum skapats.

År 1945 vad de flesta emot Gamovs teori om Big Bang, men han kom på att om all materia skulle ha varit så komprimerad i en liten prick skulle den vara extremt varm, och en källa för helium att kunna bildas. Enligt Gamov skapades universum på mindre tid än vad det tar att laga en vanlig middag.

I New Jersey fanns två andra forskare vid namn Arnorl Penzias och Robert Wilson som hade tänkt att undersöka den svaga harlo av väte som omger vintergatan. Med hjälp av ett radioteleskop (Bell Labs Horn Antennae) skulle de kunna ta upp radiosignaler från rymden, och kunna lokalisera exakt var de kommer ifrån, då teleskopet går att rikta åt alla håll.

Wilson och Penzias var tvungna att göra sig av med allt störande bakgrundsljud för att kunna lokalisera signalerna. De kunde dock inte bli av med allt ljud oavsett vilken riktning antennen hade. Upptäckten av detta svaga brus kunde bara ges med en förklaring. Ljudet kom från strålning, efterklangen från Gamovs Big Bang. Detta var ett avgörande bevis för att Gamov hade rätt. Big Bang måste ha ägt rum. Strålningen går faktiskt att höra när man byter kanal på tv:n eller radion.

Wilsons och Penzias upptäkt stärkte Big Bang-teorin och att Gamov hade haft rätt om vätet och heliumets uppkomst. Allt väte och nästan all helium skapades i Big Bang, som utgör 98% av alla atomer i universum idag.

Med hjälp av teorier om tunga atomers uppkomst kunde människan nu få en klar bild. Nu förstod vi hur alla atomer i universum skapats.

Tidsperspektiv
Big Bang ---> under några minuter skapas väte och helium ---->  i 300.000 år expanderar universum ---> enskilda atomer börjar skiljas och ljus skapas ----> flera miljoner år senare smälts stora vätemoln samman till stjärnor. I stjärnorna bildas resterande atomer som finns idag.

Bruset som Wilson och Penzias upptäckte är resterna av det ljus som skapades av de enskilda atomerna.

Ett bevis på att universum faktiskt expanderar är att oavsett var i universum du befinner dig, rör sig himlakropparna ifrån dig. Det här kan man bekräfta med hjälp av dopplereffekten. Man mäter ljusets våglängd från en himlakropp och kan konstatera att föremålet faktiskt rör sig längre och längre bort. 

Däremot finns ingen som kan säga vad som fanns innan Big Bang. Tid och rum skapades i Big Bang, men har det kanske skett förut? Att universum expanderat, för att sedan dra ihop sig igen och bilda en liten prick, som sedan exploderar igen till ett nytt universum? Ingen vet...

                                                                                      
källa: Film från FLOD.

Vad är kvarkar för någonting?

Kvarkar är de minsta beståndsdelar som materia består av, så vitt vi vet idag. Det finns sex olika kvarkar som kallas upp-kvark, ner-kvark, sär-kvark, charm-kvark, topp-kvark och botten-kvark. Kvarkar kan inte finnas som fria partiklar, utan de finns inne i protoner och neutroner och för att protonerna och neutronerna ska få sin rätta laddning har även kvarkarna laddning. Dessa laddningar är dock lite udda. U-kvarken har laddningen +2/3 medan d-kvarken har laddningen -1/3.

http://www.ne.se/sok/kvark?type=NE

http://www.linnaeus.uu.se/online/fysik/mikrokosmos/fykvarklepton.html

Försök med långt aluminiumrör

Försöket gick ut på att man skulle släppa två järnbitar genom ett aluminiumrör en och en. Sedan hade man två magneter som man skulle göra samma sak med och se om man kunde förklara detta fenomen genom iakttagelser.

Järnbitarna faller rakt igenom utan någon förändring medans magneterna tar längre tid att komma ut från röret.

Hur kan det bli så?

Jo, det är så att det bildas ett magnetfält i röret då magneten släpps, det bildas induktion, då den laddade partikeln (magneten) rör sig i ett magnetfält påverkas den av en kraft. I aluminiumröret finns både positiva laddningar-atomkärnor och negativa laddningar-elektroner. Ger man aluminiumröret en rörelse genom magnetfältet kommer laddningarna påverkas av en kraft som har till mål att flytta laddningen i ledaren.
Det är de så kallade "fria" negativa laddningarna (laddningselektronerna) som kommer vilja röra på sig.

Detta fenomen då laddningarna rör på sig kallas för en laddningsförskjutning som då sker i röret och därmed så bildas en spänning mellan rörets båda ändar. I den ena änden av röret finns ett överskott av positiva laddningar och i den andra ett överskott av negativa laddningar.

Den magnetiska kraften som bildas av dessa två motladdningar i röret gör att den magnetiska karften uppåt bromsar in magneterna och gör att de faller långsammare. Det bildas ström i röret!

Museum of science and industry

Nu är jag tillbaka efter min minst sagt händelserika USA resa. Vi hade fullspäckat schema varje dag med allt ifrån besök på Wall Street och Chicago råvarubörsen till besök på världens största bolagsstämma och en helikoptertur över New York m.m. I Chicago passade jag på att på min "lediga dag" besöka Museum of science and industry, ett av de största science museerna i världen. Från början var det tänkt att vi skulle gå på ett naturhistoriskt museum men eftersom Obama var på besök I Chicago så var vissa delar av staden avstängda så vi lyckades inte ta oss fram till det naturhistoriska museumet, vilket jag är glad för såhär i efterhand för Museum of science and industry var verkligen någonting utöver det vanliga. Anläggningen var över 37000 kvadratmeter stor och vi gick runt därinne i fem timmar men han bara med att se cirka 1/5 av allt som fanns att titta på. Man kunde testa en massa experiment inom fysik, biologi, kemi, teknik, mekanik m.m. Jag kan verkligen rekommendera ett besök om ni någon gång kommer till Chicago, eller varför inte en klassresa dit nu när dollar är låg ;)