Vi blir bara dummare och dummare

 

Egentligen gick det väl snett redan för 20000 år sedan då människans hjärna antas ha varit som allra störst, även om vi under en stor del av 1900-talet har kunnat trösta oss med ett stigande IQ. Sedan  kom Windows 95.

I tidskriften Intelligence (var annars) kan man läsa om hur tonåringar världen över, inte minst i Skandinavien, blir allt dummare för varje generation. (Se också här.)  Effekten är stor. I ett trettioårigt perspektiv handlar det om ungefär sju steg på IQ-skalan i fel riktning. Detta är ett enormt tapp sett som ett medelvärde och tappet sker dessutom inte likformigt över alla begåvningsnivåer. Det är främst i det högre skiktet som försämringen sker och innebär därför att de yngre medlemmarna av den så kallade eliten inte längre har alla flingorna i paketet. De som förväntas styra och ställa i världen, hitta på de nya fiffiga uppfinningarna och i största allmänhet hålla reda på saker och ting börjar bli som folk är mest. Någon skillnad vad gäller kön kan inte skönjas. Flickor och pojkar dyker tillsammans.

Och vad är då förklaringen? Jag har redan gett den: Windows 95. Trendbrottet kom i mitten av 1990-talet och kopplas till ett alltmer utbrett skärmtittande i olika form. Det som tar stryk är förmågan till koncentration vilket i sin tur är en riskfaktor för dumhet.

Vilka är det då som påstår detta? Det handlar om två nyzeeländska forskare, James Flynn och Michael Shayer. Förvisso hör de till en generation som nog gärna tycker ju förr dess bättre, men det är icke desto mindre oroväckande resultat de presenterar. Flynn är heller inte vem som helst. Det var just han som upptäckte den ökning av intelligenskvoten som vi hittills kunnat glädja oss åt: den så kallade Flynneffekten. Och som nu alltså har gått in i väggen.

Så hur skall man hantera utvecklingen? Receptet är enkelt. Arbetsgivare bör tänka sig för när de anställer någon under 40, föräldrar bör dra ur sladden och tvinga sina barn att läsa böcker. Tjocka böcker. Och du själv bör inte läsa alltför många bloggar.

Kan tiden stanna?

I vårt vardagsrum står morfar och mormors gamla moraklocka. Den har stått still nitton minuter i sex så länge jag kan minnas. Det är förmodligen mer än ett halvsekel sedan den senast tickade fram tiden och med dova slag markerade varje timme. Mamma hade idéer om att lämna in den till en urmakare men det blev aldrig av. Pendeln och loden finns kvar men själv har jag gett upp sådana planer.

Nitton minuter i sex. Någonstans, någon gång i det förflutna, existerar detta infrusna ögonblick. Är det på morgonen eller på kvällen? Jag tycker nog att det passar sig bättre för tiden att stanna på morgonen, kanske en lördagmorgon när ingen ännu vaknat. Morfar och mormor ligger och sover när tiden plötsligt stannar. Några fåglar i trädgården utanför fastnar i luften, och en solstråle fryser fast högt ovanför huset. En stund senare stiger morfar upp ur sängen, mormor ligger kvar och drar sig en stund till. Det är alldeles tyst i huset. Inget tickande eller dongande från moraklockan. ”Nu har den väl stannat för alltid” tänker morfar innan han går och sätter på kaffet.

Kan tiden stanna? På riktigt? Är det något som är relativt så är det just tiden. Beroende på hur du rör dig, eller på vilken höjd du befinner dig, går tiden olika fort. Skillnaden är inte stor. En resa tur och retur över Atlanten ger en skillnad på nägra miljardelar av en sekund. Men om du reser med hög fart, nära ljusets, tycks din tid nästan stå still jämfört med den som håller sig hemma på jorden. I ett bekvämt accelererande ryndskepp kan du ta dig till det observerbara universums yttersta ände och tillbaka igen på en livstid. Fast på jorden kommer det att ha gått miljarder år och inte ens minnet finns kvar av de som i en obegripligt avlägsen forntid vinkade avsked. På liknande sätt kan du resa till framtiden genom att hålla dig svävande i närheten av ett svart hål. Om du vågar.

Men allt är alltså relativt. Utan något att jämföra med kan du inte avgöra om tiden går långsammare eller om den till och med har stannat. Dina tankar tänks ju på motsvarande sätt långsammare och du kommer inte att hinna med att ha tråkigt även om inget händer. Kanske tiden alldeles precis har stannat? Och gått igång igen? Du skulle inte ha märkt någonting alls.

Värre förstås om den aldrig på nytt skulle börja flyta och inga ytterligare ögonblick någonsin inträffa. Att ingenting någonsin mer skulle hända. I julkalendern har tiden stannat, dagen före julafton, och frågan är om det handlar om det allra sista ögonblicket? Sex-åringen som följt julkalendern kan nog känna igen sig. Skall denna dan före dan aldrig ta slut? Kan det inte bli julafton snart? Vi får se. I morgon.

När någon frågar mig vad tid är brukar jag svara: ”tid det är vad man mäter med en klocka”. Den klocka jag då föreställer mig är den bästa tänkbara med en mekanism som osvikligt styrs av den allra mest fundamentala fysik och har en direkt kontankt med tillvarons fundamentala grund. Varje klocka vi själva försöker att konstruera är bara en eller mindre välfungerande approximation.

Detta gäller också den gamla moraklockan i vårt vardagsrum som fastnat i ett förevigt fruset och okänt ögonblick klockan nitton minuter i sex en morgon, eller kväll, för nu mycket länge sedan.

Tillägg efter julaftonens avsnitt:

I sista avsnittet sammanfattar Asrin:

”Man ska inte göra så med tiden. Den ska inte stanna eller vridas tillbaka. Den skall fortsätta framåt.”

Kan det sägas bättre?

Läs mer (och titta på video) på bloggen om The Physics of Julkalendern. Lyssna också på Vetenskapsradions veckomagasin (30 minuter in).

The physics of Julkalendern 15/12-20/12

Det är uppenbart att portalen nu äntligen fungerar. Asrin, Lima och Max har äntligen lyckats ta sig till universums mittpunkt (var den nu ligger, för spekulationer se tidigare inlägg. )

Men vad kan hemligheten bakom portalen vara?  Det måste förstås handla om ett maskhål. Ungefär som maskhålet i filmen Interstellar (där en av årets Nobelpristagare i fysik Kip Thorne har ett finger med) som leder från omloppsbana kring Saturnus till ett planetsystem runt ett svart hål någonstans.

Ett maskhål är ju just en genväg från ett ställe i rummet till ett annat. Ungefär som en tunnel. Ingången till ett perfekt maskhål skulle se ut ungefär som en kristallkula. Om man tittar in i den ena kulan ser man ut genom kulan som är belägen i den andra änden. Och är den tillräckligt stor kan man kliva in i den och ut genom maskhålets andra ände. Praktiskt om man vill resa långt bort och snabbt.

Här en förklarande video!

Olyckligtvis är det inte särskilt lätt att åstadkomma maskhål – vilket ju är uppenbart för var och en som följt julkalendern. Portalen krånglar ständigt och barnen har hamnat lite här och där i universum.

Problemet de har att tampas med är kopplat till hur man skall kunna kröka till rumtiden på det sätt som  krävs. Låt oss använda farmors julduk som ett exempel…

 

Den typ av krökning som vanlig materia ger upphov till är att likna vid vad som händer om man spänner upp duken och lägger dit något lagom tungt, säg ett äpple. Det bildas en liten grop. Om man istället lägger dit något riktigt tungt dras gropen ut till en strut och tyget kanske rentav brister. Detta får svara mot singulariteten i mitten av ett svart hål. (Lite mer om detta här.)

Men om vi vill åstadkomma att maskhål får vi plocka fram sax, nål och tråd. Vi behöver sedan få till två strutar som vi syr ihop till en tunnel som leder från ett ställe på duken till ett annat. En krävande uppgift om man inte är riktigt duktig (som farmor) på syslöjd.

Finns det materia som kan kröka rumtiden så illa? Njae, det är inte säkert även om man tydligen fått till det på något sätt i julkalendern. Problemet med maskhål, och ett av skälen till att man är tveksam till om sådan materia kan existera, är att en genväg i rummet lätt kan göra som till en genväg i tiden om man är oförsiktig. Portalen i julkalendern skulle alltså kunna ge en möjlighet till en resa bakåt i tiden. Och det kan leda till en massa väldigt jobbiga situationer. Som att man hoppar in i maskhålet, förflyttas bakåt i tiden, och sedan förhindrar att man hoppade in i maskhålet. Vilket i sin tur… Så kan man förstås inte ha det, eller?

P.S. Vilket slags äpple kan det vara som ligger mitt i farmors julduk? Newtons äpple förstås — på riktigt. Äpplet på bilden kommer från ett träd som kan räkna sin härstamning från det träd som en gång stod vid huset i Woolsthorpe där Newton såg ett äpple falla. Nog är det lite extra svikt i farmors duk? Tack till äppelodlare Olle Ridelius i Vassbo som skickade mig äpplet.

The physics of Julkalendern 5/12-14/12

Spoilervarning, läs på bloggen också om tidigare avsnitt.

Temat under den gångna veckan har varit astrobiologi. Våra hjältar har under ett antal försök att via portalen nå universums mittpunkt (var den nu kan ligga) hamnat alldeles galet. Vid ett tillfälle damp de ned i vad som ser ut som en tropisk skog. Trots att det rimligen handlar om en avlägsen planet, som väl kan befinna sig var som helst i universum, verkar allt ändå märkligt bekant. Atmosfären har dessutom en lämplig sammansättning som gör det möjligt att andas, och planetens tyngdkraft verkar vara ungefär som jordens. Monstret de träffar ser i och för sig förskräckligt ut och dess avsikter, även om de till en början är oklara, ligger helt i linje med vad Hans och Greta råkade ut för. Men just detta är nog det allra märkligaste. Hur kan det vara möjligt för Asrin, Lima, Max och professor Styregaard att överhuvudtaget kunna äta den mat som monstret försöker lura i dem? Är inte risken rätt stor att de helt enkelt blir förgiftade? Och monstret borde väl också ta sig en funderare över vad det vågar sätt upp på menyn? Man skulle ju kunna tro att livets kemi kan skilja sig rätt rejält på en främmande planet. Om det nu inte finns någon slags grundprincip som är densamma överallt? Kanske allt liv är baserat på DNA-molekyler, aminosyror och proteiner? De bär som professorn hittar har förvisso en olustig effekt som är en antydan i denna riktning,  Men hur liv på andra planeter kan gestalta sig har hittills varit okänt och Julkalendern ger i detta sammanhang en viktig ledtråd.

De senaste dagarna har barnen kämpat för livhanken på en planet till synes helt täckt av is och snö. Förmodligen handlar det om en stor måne i omloppsbana kring en jätteplanet som Jupiter eller större. Den uppmärksamme kan ju på himlen ibland ana en stor planet med ringar och ytterligare någon måne. Vi har redan innan Julkalendern känt till att jätteplaneter är vanliga och de som finns i vårt solsystem har flera större månar. Det är vanligt att de är rejält isiga, och under istäcket döljer sig ofta djupa hav. Saturnus måne Enceladus är ett intressant exempel med geysrar som sprutar ut vattenånga…

https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2012/02/enceladus_geysers.jpg

Planeten Asrin, Lima, Max, och så småningom professor Styregaard, hamnat på kan alltså mycket väl vara en ganska typisk jordliknande planet. Olyckligtvis är nätterna rejält kalla – det hävdas att temperaturen går ner till den absoluta nollpunkten, minus 273 grader. Värme innebär rörelse och vid den absoluta nollpunkten upphör alla skakningar och de flesta ämnen stelnar till is vid långt högre temperaturer. När det gäller kväve och syre strax under 200 minusgrader. Detta innebär att hela atmosfären nattetid regnar ner som vätska och sedan fryser till is. På morgonsidan tinar allt upp igen och atmosfären återställs. Den sovsäck som professor Styregaard har med sig när hon räddar barnen måste alltså var av ett sällsamt slag för att klara påfrestningarna. (Detta gäller också tältet.) Man har spekulerat i att någonting liknande kan vara fallet vid årstidsväxlingarna på Pluto, men mycket tyder nu på att stora delar av Plutos atmosfär klarar även den värsta midvintern.

Det är nu bara en dryg vecka kvar tills dess att tiden stannar. Oroväckande skakningar drabbar världen. Möjligen rör det sig om kraftfulla gravitationsvågor som på något sätt alstras i samband med den analkande katastrofen. En slags rymdbävning som i sin tur orsakar en jordbävning. Just i år har ju Nobelpriset i fysik gått till de första direkta mätningarna av gravitationsvågor från kolliderande svarta hål (leta runt på bloggen om mer i ämnet!), men dessa kommer inte i närheten av den styrka det handlar om i Julkalendern. För att orsaka jordbävning skulle det krävas två kolliderande svarta hål på ett  avstånd av bara några tusen kilometer.

Men att det har att göra med gravitationsvågor är förstås bara en ren spekulation.

Mer om rymdbävningar.

The physics of Julkalendern 2/12-4/12

Fortsättning från tidigare inlägg. Spoilervarning!

Vi har fått veta ytterligare några viktiga saker i de senaste avsnitten av julkalendern. Kanske det allra viktigaste är att tiden riskerar att ta slut den 23 december. Låter ruskigt!

Men kan tiden verkligen ta slut? Det finns faktiskt exempel på det. När man korsar horisonten till ett svart hål finner man att den riktning som pekar inåt mot hålets mitt blivit till tiden. Tid och rum har liksom bytt identitet. Mitten av det svarta hålet är därför inte längre en punkt i rummet utan en punkt, eller händelse, i tiden. När man kommer dit upphör tiden och man krossas tillsammans med all annan materia i den fruktansvärda singulariteten. I ett svart hål av det slag som finns i centrum av många galaxer kan det röra sig om minuter eller timmar innan tiden upphör efter det att man seglat in genom horisonten.

Titta mer här.

Kan det vara en sådan singularitet som hotar universum den 23 december? I och för sig befinner vi oss inte (väl?) inuti ett svart hål, men kanske det kan röra sig om något slags kosmisk singularitet?

Men detta var inte allt vad vi fick veta.

Tydligen styrs allting av en tidskristall – olyckligtvis trasig – som sitter på ett berg vid universums mittpunkt. (Mer om mittpunkten här.) Vad i all sin dagar kan en tidskristall vara? Själva begreppet existerar faktiskt. De föreslogs av Frank Wilczek (Nobelpristagare 2004) för några år sedan. En vanlig kristall har ett mönster som upprepar sig i rummet. En tidskristall har ett mönster också i tiden och svarar mot någon slags periodiskt svängande kristall. Poängen med tidskristallen är att liksom mönstret hos en vanlig kristall kan vara väldigt stabilt, tänk på en dimant tex, kan svängningarna hos tidskristallen vara envist ihållande. Typ ungefär så.

Man har nyligen lyckats skapa tidskristaller. Ett spektakulärt exempel åstadkoms vid Harvard där man förorenade en diamant med några miljoner kväveatomer. Med hjälp av mikrovågor lyckades man få systemet att börja svänga och bilda en tidskristall. Diamanten började till och med att lysa…

Bild: Soonwon Choi, Harvard

… nog påminner detta lite grand om den avbrutna spetsen av tidskristallen i julkalendern? Men på vilket sätt kan den kopplas samman med en hotande kosmisk singularietet den 23 december? Ingen aning. Jag tittar vidare…

The physics of Julkalendern 1/12

 

Spoilervarning rörande de första sekunderna av årets julkalender.

Nu med förklarande video.

”The physics of Star Trek”, ”The physics of the Middle Earth”, det finns många exempel. Och nu är det dags för “The physics of Julkalendern.” Fram till julafton kommer fysiken i årets julkalender att välvilligt kommenteras i bloggen. Kanske inte varje dag men så fort det dyker upp något intressant. Och det drar igång omedelbums. Bara några sekunder in i det första programmet talas det om universums mittpunkt. Var skulle den kunna ligga? Finns det verkligen någon sådan punkt?

Låt oss se hur man kan resonera…

När man ger sig i kast med att försöka beskriva Big Bang infinner sig omedelbart frågan från vilken punkt explosionen utgår. En sådan punkt skulle ju också kunna utgöra en tänkbar mittpunkt för universum. Men, brukar man hävda, någon sådan mittpunkt finns inte! För att förstå varför måste vi dela upp i två fall. Antingen är universum oändligt stort eller så är det inte det.

Först: antag att universum är oändligt stort. Då är det enkelt att inse att det inte finns någon mittpunkt. Eller hur? Oavsett var man befinner sig är det ju lika långt till kanten, dvs oändligt långt, och ingen punkt är bättre än någon annan. Universum är oändligt stor idag, kommer att vara oändligt stort på julafton, och var oändligt stort redan när det, vid Big Bang, föddes. Det är bara det att all materia sedan dess rört sig bort från all annan materia likadant överallt.  Att vara oändligt stor är inget hinder att växa ytterligare. I någon mening kan man väl säga att alla punkter är mittpunkter, fast det känns i larvigaste laget och inte värdigt en julkalender.

Låt oss istället anta att universum inte är hur stort som helst utan ändligt stort. Om man inte vill behöva fundera över vad det skulle innabära att det finns en kant tvingas man överväga ett universum.format som tex ett klot. Jämför med jorden. Jordytan är varken oändligt stor eller har någon kant, istället är den rund. Man kommer tillbaka till samma plats om man reser tillräckligt långt! Så skulle det kunna vara med vår tredimensionella rymd också. Om man reser tillräckligt långt kommer man tillbaka igen. Hur en tvådimensionell yta (som jordytan) kan kröka sig runt till ett klot går förstås att föreställa sig. Finns det någon särskild mittpunkt på ytan? ( ytan alltså. Du får inte fuska och bege dig in i jordens inre.)  Njae, alla punkter på ytan av en boll är jämlika och ingan punkt kan sägas vara utvald och i mitten. Så också i vår tredimensionella rymd om den är krökt på motsvarande sätt. Det är lite knepigare att föreställa sig, men matematiskt går det, och återigen får man inte fuska och försöka bege sig ut i någon extra dimensionen som matematiskt inte ens behöver finnas.

Det ser alltså illa ut för universums mittpunkt. Men kan detta verkligen stämma? I julkalendern kan man i de inledande sekunderna till och med se en bild av mittpunkten, och givet att julen själv står på spel måste uppgiften tas på allvar. Så låt oss granska det vi kommit fram till.

Först, ett klotformade universum. Visst saknas det mittpunkt i själva universum. Men om vi nu tänker oss att den där extra dimensionen i vilken klotet kröker sig faktiskt är på riktigt, finns ju en mittpunkt INUTI klotet, Kan detta vara det man avser? Asrin, Lima och Max måste alltså resa ut i en extra dimension för att ta sig dit. Kan man tänka sig att det finns en planet där? Verkar vanskligt, men möjligheten kan inte uteslutas.

Och om universum är oändligt? I fysiken existerar inga absoluta oändligheter. Oändlighet är bara ett annat sätt att säga att man menar något jättejättesuperstort – större än vad du någonsin kan säga eller ha anledning att bry dig om. Det finns goda skäl att tro att riktigt långt borta ändrar universum helt karaktär och något annat tar vid. Kanske tar det i all praktisk mening faktiskt slut. Faktum är att inflationsteorin förutsätter just detta. Den del av universum som vi ser utgör bara en pytteliten del av ett område som blåsts upp under en övergående period i det tidiga universums historia. Inte oändligt, bara obegripligt stort. I så fall kan man också tala om en mittpunkt även om den är meningslös, och dessutom svår, att bestämma. Gissningsvis kommer intergalaktiska lantmätare att tvista om dess läge under (sätt in valfri löjligt stor siffra) år utan att kunna komma överens.

Så var ligger egentligen universums mittpunkt? Hur kan man resa dit? Varför är den så viktig? Frågorna hopar sig. Ovanstående analys är baserad på de första sekunderna av årets julkalender och än är det långt till jul.

To be continued.

 

 

 

Spjutet från stjärnorna

https://assets.cdn.astronomynow.com/wp-content/uploads/2017/11/22200655/eso1737a-16.jpg

ESO/M.Kornmesser

Ett mystiskt och långsmalt föremål upptäcktes den 19 oktober av ett teleskop på Hawaii som rutinmässigt letar efter bland annat kometer…

A2017U1.jpg

Det är 800 meter långt, 80 meter brett och liknar nog mest ett vilt tumlande trubbigt spjut. Det är dess kraftigt varierande ljusstyrka som avslöjar formen. Men det allra mest intressanta och ovanliga är ändå att det inte har sitt ursprung i vårt solsystem utan kommer från något annat okänt fjärran stjärnsystem. Inte alldeles olikt det som mötte besättningen på Harry Martinsons Ariana på dess väg ut ur solsystemet…

På elfte året fick vi se en syn;

den smalaste, den magraste av syner:

ett spjut som rörde sig genom universum.

… och det finns fler paralleller till Aniara. Jag återkommer till det.

Spjutet har fått beteckningen 1I/2017 U1.

(Överkurs: ”I” talar om att det är ett interstellert objekt och ”2017 U1” att det var det första objektet som upptäcktes under andra halvan av oktober. Om du vill kolla att ”U” svarar mot andra halvan av oktober får du hoppa over ”I” när du räknar på fingrarna. Ärligt talat ett jättekonstigt system… Den första siffran ”1” i namnet anger att det är det första interstellära objektet någonsin.)

… men det kallas också Oumuamua, vilket på Hawaiimål betyder ungefär det första budskapet från långt borta.

Objekt från solsystemets utmarker, och även interstellära gäster, borde vara isiga och kometlika. Men inte Oumuamua, den påminner mer om en asteroid förutom den besynnerligt långsmala formen. Ett spjutliknande föremål av sten eller metall som kommer från en annan stjärna…? Nej, stopp! Tänk inte ens tanken…

Det är i sig inte någon överraskning att man hittar ett objekt med ursprung från stjärnorna. Statistiskt borde det alltid finns någon hundra meter stor långväga besökare inom jordens avstånd från solen. Men hur vet att man att det verkligen handlar om något som inte hör hit? Det avgörande är farten och formen på banan. Om man spårar spjutet bakåt i tiden finner man att det fallit in mot solsystemet med en fart på 26 km/s. Kan man avgöra vilket stjärnsystem det kommer från? Kanske. Om man tar hänsyn till hur stjärnorna i solens närhet rör sig pekar tecknen mot ett område av unga stjärnhopar i Kölens och Duvans stjärnbilder på södra stjärnhimlen.

Stjärnhoparna ligger på ett avstånd av runt 200 ljusår och är bara 45 miljoner år gamla. Det intressanta är att spjutet rör sig genom rymden med ungefär samma riktning och fart som hoparna. Antag att spjutet bildades i ett ungt stjärnsystem för 40 miljoner år sedan, stördes av en planet, och skickades ut med en fart på, säg, 1,5 kilometer per sekund. Hur långt skulle det hinna? Ljushastighen är 300 000 km/s, alltså 200 000 gånger snabbare än spjutet. På 40 miljoner år hinner spjutet därför… 200 ljusår – hela vägen fram till oss!

Fast den riktning från vilket spjutet ser ut att komma ligger inte mot Kölen eller Duvan utan mot Lyran. Det är åt det hållet solen är på väg och på sätt genskjuter spjutet. Och hur var det då med Harry Martinson och Aniara? Åt vilket håll var Aniara på väg när besättningen gjorde den märkliga upptäckten? Mot Lyran förstås.

Det bara flög igenom Universum.

Tomhetens spjut gick meningslöst sin bana.

Läs mer här.

Kvasivetenskap vid Uppsala universitet

Det är dramatiska förändringar på gång vid Uppsala Universitets civilingenjörsutbildning i teknisk fysik. En gång i tiden en prestigeutbildning med stort ämnesdjup, nu en utbildning stadd i snabb förändring under förevändning om ingenjörsmässighet och anställningsbarhet.

Under hösten har avgörande beslut fattats inom den teknisk-naturvetenskapliga fakulteten där centrala delar av fysikämnet stryks och omfattande undervisningsuppdrag flyttas från fysiken. I beslutsunderlagen (se tex kallelse TUN 2016-01-19) framkommer skarp kritik mot ett centralt område inom fysiken: den analytiska mekaniken. I underlaget hävdar man att den analytiska mekaniken som vetenskap är behäftad med allvarliga brister. Detta är sensationella uppgifter.

Mekaniken formulerades först av Newton i slutet av 1600-talet och utgjorde startskottet för den moderna vetenskapen och den industriella revolutionen. Under slutet av 1700-talet och början av 1800-talet utvecklades mekaniken genom portalgestalter som Lagrange och Hamilton till ett ramverk som sedan dess utgjort grunden för all fysik. Utan den analytiska mekaniken hade så gott som inget av den fysik som utvecklats från 1800-talet och  framåt, eller moderna teknologiska tillämpningar, varit möjlig. Det är alltså detta fundament som ifrågasätts i fakultetens beslutsunderlag.

Låt mig ta ett par exempel.

Under rubriken ”Analytisk mekanik: Mer generellt än Newton-Maxwells formalism?” lyfts de generella bristerna hos den analytiska mekaniken fram. Ett av problemen skall vara att man med Lagranges metod inte kan beskriva laddade partiklars rörelse i magnetiska fält. Som stöd utförs en halsbrytande beräkning som sägs leda fram till slutsatserna att Lagrangeformalismen leder till tvetydigheter och inte behöver leda till korrekt rörelseekvation!” och att ”Basen för mekanik är sålunda inte Lagrange‐Hamiltons ekvationer utan Newton‐Maxwells rörelselagar”.

Än mer fascineranden påståenden finns att läsa under rubriken: ”Är analytisk mekanik grund för statistisk mekanik eller kvantmekanik?”. Det finns sedan snart hundra år effektiva metoder att gå från klassisk fysik till kvantmekanik baserade på Hamiltons formalism för mekaniken. Men i beslutsunderlaget framgår det: ”Att Hamiltons ekvationer skulle vara en bas för att se utvidgningen till kvantmekanik har antagligen sprungit fram från en feltolkad språklig association”. Det talas också på ett fantasieggande sätt om områden ”där det över huvud taget inte går att se någon övergång från kvantmekanik till klassisk fysik”. I beslutsunderlaget slår man dessutom fast att Tanken att analytisk mekanik skulle vara en bas för kvantmekanik är på sin höjd en metafysisk spekulation”. Om någon skulle ställa sig tveksam till denna utsaga ges det betryggande beskedet att tanken därtill visar sig vara tvivelaktig vid en noggrannare kontroll.

Detta utgör alltså delar av det underlag på vilket fakulteten grundat sitt beslut. Ansvariga i ledande positioner och ledamöter i nämnder är förvisso inte alla fysiker, men det krävs inte mycket för att inse att resonemangen är helt uppåt väggarna. Man behöver inte mycket vetenskaplig skolning för att identifiera varningstecknen i texten. Det behövs inte heller mer än en enkel googling för att konstatera att påståendena helt saknar grund. Den kompetens som finns inom ämnet har man helt enkelt inte tagit hänsyn till.

Man kan alltså konstatera att utbildningsorgansiationen vid landets största fakultet fallit offer för kvasivetenskap och alternativa fakta. Hur har det kunnat gå så illa? Rimligen är det ett symptom på en kultur där respekten för sakkunskap urholkats till förmån för yta och politiska intriger.

Uppsala universitet är ett av världens främsta och fysikinstitutionen rankas på plats 36 i världen. Man kommer fortsatt kunna erhålla en förstklassig utbildning i fysik vid universitetet. Inklusive i analytisk mekanik. Den fysikintresserade student som dessutom vill kombinera med en civilingenjörsexamen i teknisk fysik måste dock söka sig annorstädes, kanske utomlands. De studenter som nu går på programmet eller nyligen examinerats har också anledning att känna oro. Hur kommer statusen för deras utbildning att påverkas? Och arbetsgivare måste fråga sig vad en utbildning präglad av ett kvasivetenskapligt tänkande egentligen är värd.

Uppsala universitets högstämda devis känns avlägsen i en vardag där man varken tänker fritt eller rätt.

 

A long time ago in a galaxy far away

I en galax långt, långt borta – för att vara exakt NGC 4993 i Hydrans stjärnbild– flammade en stjärna upp den 17 augusti. Ännu en av alla de gåtfulla gammastrålningsexplosioner som inträffar lite varstans på himlen lite då och då. Denna gång inte bara synlig i gammaområdet med satelliten Fermi, utan också i röntgen med satelliten Chandra och i synligt ljus som i bilden nedan tagen av Hubbleteleskopet.

On 17 August 2017, the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) and the Virgo Interferometer both detected gravitational waves from the collision between two neutron stars. Within 12 hours observatories had identified the source of the event within the lenticular galaxy NGC 4993, shown in this image gathered with the NASA/ESA Hubble Space Telescope. The associated stellar flare, a kilonova, is clearly visible in the Hubble observations. This is the first time the optical counterpart of a gravitational wave event was observed. Hubble observed the kilonova gradually fading over the course of six days, as shown in these observations taken in between 22 and 28 August (insets).

Nu vet vi säkert vad det handlar om. Precis samtidigt som det lyste till i galaxen skakade det till i den i år Nobelprisbelönade gravitationsvågsdetektorn LIGO. Läs mer här. En skälvning i rumtiden passerade jorden efter att ha rest den 130 miljoner år långa vågen från NGC 4993 till jorden lika snabbt som ljuset.

Ironiskt nog såg inte det europeiska Virgoinstrumentet någonting — fast att det borde. Detta innebar att källan måste ligga i en av Virgos blinda fläckar vilket gjorde det möjligt att få en noggrann positionsbestämning. Helt i överenstämmelse med var man sett stjärnan tändas.

Formen på vågen ställde det utom allt tvivel att det handlade om två kolliderade neutronstjärnor. Tidigare har LIGO tillkännagivit upptäckten av kolliderande svart hål, men nu var det alltså neutronstjärnor som spelade huvudrollen. Neutronstjärnor är rester av stora tunga stjärnor vars inre kollapsat samtidigt som stjärnan i övrigt sprängts i bitar som en supernova.

Ryktena om händelsen gick igång direkt efter den 17 augusti. På nätet rapporterade bloggar om att alla de stora teleskopen spanade mot samma ställe på himlen. Varför? Det måste vara något stort på gång. Men så lades locket på. Inte ett knyst förrän allt var säkerställt. Jag var själv på konferens i Polen i början av september när ryktena redan varit på gång under en tid. En representant för OGLE (ett projekt som bevakar himlen) visade oförhappandes en bild av den uppflammande stjärnan. De var inte bundna av några tystnadsavtal och såg inget skäl att inte visa vad de hade.

Först vid dagens presskonferens kunde resultaten äntligen släppas. Och jag måste säga att detta slår det mesta jag har varit med om. För egen del är förvisso de svarta hålen det som känns som det allra mest intressanta – där lever hoppet om att finna ny fundamental fysik. Men de kolliderande neutronstjärnorna är på sitt sätt än mer spektakulära. Samtidigt som LIGO uppfattar de obegripligt små skälvningarna i rumtiden tänds en stjärna på himlen. Vilket  fantastiskt märkligt universum!

Mer information hos LIGO.

 

Årets Nobelpris i fysik – för dig som kan jonglera

Kan du jonglera? Då är årets Nobelpris i fysik något för dig. Du behöver två svarta bollar. Om du inte hittar några av rätt färg kan du som jag använda en svart, permanent, märkpenna. (Var försiktig så du inte kladdar ner dig.) Låt sedan bollarna rotera runt varandra i luften i allt snävare banor. Om du vill briljera kan du i samma ögonblick som du fångar bollarna gömma dem bakom ryggen och trolla fram en lite större svart boll. Se där! En elegant illustration av hur två svarta hål kolliderar med varandra och smälter samman till ett större!

Strax före lunch den 14 september 2015 hände just precis detta. Eller egentligen för nära 1,5 miljarder år sedan, på ett avstånd av lika många ljusår i en avlägsen och okänd galax. Två svarta hål med massorna 29 och 36 gånger solens kolliderade och skapade ett enda svart hål med 62 solmassor. Men 29+36=65, så det fattas något… Hela 3 solmassor försvann på vägen och omvandlades till gravitationsvågor som sedan med ljusets hastighet bredde ut sig över universum.   En rejäl smäll men rumtiden är stel, och det krävs mycket för att den skall börja ruska.

Ta fram en skål med vatten! Eller fyll badkaret om du har större ambitioner.

gravitations

Om du knyter handen och slår mot ytan skapas den enklaste typen av våg – en monopol. Drar du med din ena hand fram och tillbaka får du en dipol, och stoppar du ned båda händerna får du en kvadrupol. Den enklaste sortens radiovåg sänds ut från en dipol där en ström går fram och tillbaka i en radioantenn. Men några motsvarande gravitationsvågor finns inte. För varje massa i rörelse måste det finnas en annan massa som rör sig åt andra hållet. Du måste alltså blöta ner båda händerna om du vill visa hur det går till! Det krävs alltså minst två kroppar i omloppsbana – tex två svarta hål.

Gravitationsvågorna från de kolliderande svarta hålen uppmättes med hjälp av de två amerikanska LIGO-detektorerna placerade på ett avstånd av 300 mil från varandra. Uppgiften var inte lätt och det har tagit decennier att utveckla och bygga dem. De vibrationer man lyckats mäta är många gånger mindre än en atomkärna i storlek. Man kan jämföra det med att mäta avståndet till en stjärna 10 ljusår bort med en noggrannhet som motsvarar vidden av ett hårstrå. Ett helt nytt fönster har öppnats mot universum och för första gången kan man komma de svarta hålen riktigt nära in på livet.

Och nu är det alltså dags för Nobelpris till pionjärerna Rainer Weiss och Kip Thorne, och vetenskapsmannen och ledaren Barry Barish som fick det komplicerade projektet i hamn. Grattis!

Mer information finns på bloggen och hos KVA.