The physics of Julkalendern 6-7/12 2019

Igår lyfte Fiaten och flög ut i rymden. Idag hämtades den upp av ett utomjordiskt rymdskepp. Frågan är hur långt den kom? Rufsa hade ganska snart efter start föreslagit att de skulle svänga vänster vid Pluto. Gick det så snabbt att ta sig ut ur solsystemet?

Tidigare konstaterade vi att man med hjälp av några kilo ruttna äpplen och känd fysik skulle kunna komma upp i en tiondel av ljusfarten. Avståndet till Pluto är runt 5 miljarder kilometer vilket det tar ljuset ungefär 5 timmar att färdas. Med en tiondel av ljusfarten skulle det ta 2 dygn.

Ytterligare en komplikation är att man inte kan öka farten riktigt hur snabbt som helst om det skall vara någorlunda bekvämt. Eftersom ingen i Fiaten verkar klaga, och tyngdlös verkar man inte heller vara, tyder detta på en acceleration motsvarande ungefär jordens tyngdacceleration. Det känns alltså som hemma på jorden. I den takten tar det drygt en månad att komma upp i en tiondel av ljusfarten och resan till Pluto tar drygt 11 dygn.

Med dessa beskedliga hastigheter kan man heller inte räkna med någon hjälp av att tiden går långsammare på ett rymdskepp som reser snabbt. Det är först när man börjar närma sig ljusfarten som det börjar hända saker. I ett bekvämt accelererande rymdskepp skulle man kunna hinna till galaxer miljarder ljusår bort och hem igen på en livstid. Fast på jorden skulle det förstås ha gått miljarder år.

Rufsa måste alltså ha skämtat och de befinner sig knappast längre bort än månen när de stöter på rymdskeppet. (Till månen skulle det ta ungefär två och en halv timme med rimlig acceleration.)

Det är hur som helst lovande att de träffat på det utomjordiska rymdskeppet som förefaller betydligt mer avancerat än vad de hittills haft tillgång till. Kanske det är kapabelt till en snabbare resa genom rymden?

The physics of Julkalendern 3/12 2019

Del 3: Ruttna äpplen

Idag fick vi veta vilket bränsle farmors Fiat använder för sina rymdresor: ruttna äpplen. Fem, eller för att vara precis, 6 kilo ruttna äpplen rymmer tanken. Frågan är hur fort man kan åka med hjälp av detta? Det bästa är om kan omvandla äpplena till ren strålning och skapa en laserstråle som fungerar som raket. En liten överslagsräkning med hjälp av Einsteins relativitetsteori visar att man bör kunna komma upp i ungefär 30000 km/s, dvs en tiondel av ljusfarten. Inte så pjåkigt men trots detta en beskedlig fart i kosmiska sammanhang och det är ingen risk för att vindrutetorkarna trillar av. Vi får se om beräkningen håller…

The physics of Julkalendern 1/12 2019

Bildresultat för biggest bang

Årets radiokalender, The Biggest Bang, är full av fysik. Bloggen kommer att bevaka och kommentera.

I första avsnittet berättar Lukas om hur det tar tre miljoner år att komma tillbaka ut ur ett svart hål. Tja, har man ramlat in i ett svårt hål kommer man faktiskt aldrig ut igen. (Om man nu inte räknar att man så småningom kommer ut som Hawkingstrålning, men det tar JÄTTELÅNG tid.) Men Lukas menar kanske inte att man verkligen trillat hela vägen in utan att man uppehåller sig i en omloppsbana kring det svarta hålet som ligger så nära som möjligt? I science-fictionfilmen Interstellar handlar det just om en sådan planet i bana kring ett supermassivt svart hål. Tiden på planeten går hela 60000 gånger långsammare än på jorden. 50 år på den planeten skulle faktiskt motsvara 3 miljoner år oss på jorden. Hur stor skillnaden blir beror på hur snabbt det svarta hålet roterar.

En annan fråga som kommer upp redan i första avsnittet är vad som händer om man reser snabbare än ljuset med farmors gamla Fiat. Enligt Lukas kommer vindrutetorkarna att trilla bort. Faktum är att det nog inte är det enda att oroa sig över. Det skulle krävas oändligt med energi att ens komma upp i ljusfarten, och om man ändå kunde åka fortare än ljuset – vilket man alltså inte kan (tror jag) – skulle man också kunna resa bakåt i tiden. Vilket skulle vara JÄTTEKONSTIGT.

Mer om årets radiokalender finns på Vetandets värld där jag samtalar med Camilla Widebeck och astronomen Susanne Aalto.