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 ;)

Magneten och pendeln

Precis som Therese skrev i sitt senaste inlägg gjorde vi några små experiment under en fysiklektion och jag tänkte berätta om det med magneten och pendeln.

En hästskomagnet placerades på bordet så att en pendel kunde pendla mellan magnetens syd- och nordpol. På pendeln satt en metallplatta där halva delen hade springor och den andra halvan var hel. Metallplattan placerades först så att springorna gick i magnetfältet. När pendeln sattes i gungning pendlade plattan fram och tillbaka genom magnetfältet utan större påverkan. Gravitationen var det enda som tillslut fick pendeln att stanna.
Nu bytte vi håll på plattan så att den sida där plattan var hel gick genom magnetfältet. När pendeln sattes i gungning denna gång saktades pendeln ner markant.

Förklaringen på detta är att mellan magnetens poler går ett homogent magnetfält från nord till sydpolen. När sidan med springorna på metallplattan pendlade i magnetfältet kunde magnetens flödeslinjer ta sig igenom springorna och ingenting hände. Men när metallplattans hela ände fick pendla kunde inte flödeslinjerna ta sig igenom och saktade därför upp pendeln.

Relativitetsteorin

Som sagt var vi på föreläsning i går(tisdag) om relativitetsteorin som jag tycker var ganska intressant.

Det vi fick höra om var att gravitationen inte alls är en kraft, utan att saker och ting rör sig i en perfekt rak linje med konstant hastighet.

Detta kunde förklaras med en skalbagge som går rakt fram men som råkar ut för en grop kant och kommer då att svänga.

Samma fenomen händer med månen.

Vi fick även lyssna till lite om svarta hål, om hur det kommer till och lite hur den fungerar.

Albert Einstein och relativitetsteorin.

Ikväll ska de flesta som läser fysik här på komvux i Enköping åka till Stockholms universitet för att gå på en föreläsning om relativitetsteorin. En teori om ljusets hastighet i vakuum och som den kände Albert Einstein kom på.

Själv kan jag inte följa med med hoppas ypperligt på att de som åker dit tar sig tiden att skriva på bloggarna om något speciellt de fastnade för under föreläsningen!