Start
Artikeln är över 2 år gammal

"Hur många stjärnor finns det i rymden? Varför studsar bollen uppåt?" Här är svaren på frågorna som barnen ställde Kvanthopp

Är mamma och pappa inte riktigt på hugget med barnens alla frågor? Ingen fara, Kvanthopp rycker till undsättning!

Kvinna som spelar fotboll i rymden (fotokollage).
Bild: Mostphotos / Marcus Rosenlund
"Hur många stjärnor finns det i rymden? Varför studsar bollen uppåt?" Här är svaren på frågorna som barnen ställde Kvanthopp

Vi bad er barn spela in era frågor och skicka dem till kvanthopp@yle.fi. Och ni lydde! Tack ska ni ha för det! Faktum är att det kom många frågor, fler än vi får utrymme för i ett och samma avsnitt.

Men just din fråga inte hann med i det här Kvanthoppet – det kommer helt säkert flera chanser.

Här är hur som helst den här veckans skörd av frågor och svar.

Ludvig, fyra år: "Hur blir det nektar i blommorna, och varför är elden röd och gul?"

Nektar är sött och gott, och insekterna tycker om sådant – vem gör nu inte det? Blommorna bjuder på nektar för att insekterna ska landa på dem så att blommornas pollen eller frömjöl fastnar på insekterna.

Pollen finns på blommans ståndare, som är blommans “pappadel”. Därifrån fastnar pollenet på insekten medan den suger nektar från blomman. Sedan flyger insekten till en annan blomma, och där fastnar pollenet den har på sig på blommans “mammadel”, pistillen. Och sedan blir det frön eller frukter som blir nya blommor med tiden.

Så insekterna hjälper alltså blomman att laga nya blommor. Som tack för det får insekterna nektar, som växten tillverkar i små körtlar som kallas nektarier. Lite som körtlarna som finns vid dina ögon, de där som gör dina tårar. Fast dina tårar är ju salta, och nektarn är söt.

Du kan tänka på det som att blommorna gråter söta glädjetårar för att de är så glada för att insekterna kommer och hjälper dem laga nya blommor. Och så ger de de här söta tårarna åt insekterna som tack.

Ludvigs andra fråga var alltså “varför är elden röd och gul”. Elden kan faktiskt också vara vit eller blå, om den är riktigt, riktigt het. En svetslåga till exempel, den är så het att den är vit eller blå.

Svetsare som svetsar med gas.
När elden är riktigt het, kan den bli vit eller blå, som den här svetslågan. Bild: Mostphotos

Men varför brinner saker? Nå, du och jag och luften och veden och allt annat också är gjort av pyttesmå saker som kallas atomer. I luften finns det en sorts atomer som kallas syreatomer. Vi behöver andas syre för att kunna leva.

De här syreatomerna tycker om att slå ihop sig med andra atomer, till exempel kolatomer, som finns i allt levande, som träd. Och när luftens syreatomer slår ihop sig med kolatomerna i en vedklabb så säger man att de reagerar med varandra, lite som två legoklossar som du sätter ihop med varandra. Med andra ord, vedklabben brinner.

Och när de här atomerna, syreatomerna och kolatomerna går samman, då händer två saker: det bildas nya, större klossar, molekyler kallas det, som heter koldioxid.

Det andra som händer är att det frigörs energi. Den här energin flyger iväg från veden i form av en ljuspartikel. En liten ljus-legokloss som kallas foton. Och när den lämnar veden, då svänger den fram och tillbaka medan den flyger iväg.

Och ju hetare elden är, desto snabbare svänger ljuspartikeln. En svetslåga är så het att den kan smälta metall, där svänger ljuspartiklarna supersnabbt, och det här får svetslågan att se vit eller blå ut. Men ljuspartiklarna från en brinnande vedklabb, de svänger inte så jättesnabbt medan de flyger ut från kaminen, för den elden är inte så het (men du ska ändå inte röra den!). Då ser den gul eller röd ut.

En bild på en brasa vid vatten, vattnet är stilla och en båt ligger ute i vattnet. Det är mörkt
Eldens färg kommer från små ljuspartiklar, fotoner, som flyger iväg från träet som brinner. Hur het elden är avgör vilken färg den får: ju hetare eld, desto snabbare svänger fotonerna medan de flyger. Riktigt superheta eldar är vita eller blåa medan en stillsam brasa är röd eller gul. Bild: Mostphotos / Lars Johnsson

Grejen här är alltså att ju mindre het en eld är, desto rödare är den. Du kan ju se på de glödande kolen när elden nästan har slocknat. Kolen glöder rött för att det inte är så hett längre som det var medan elden brann riktigt ordentligt. Då var elden gul.

Det var alltså Ludvigs frågor.

Leon, fem år: “Hur blev världen till och hur blev stjärnorna till?”

Nå det var inga små frågor, det där! Men bra frågor!

Allt började med ett stort moln av gas och stoft som svävade i tomma rymden. Gas är ett moln av små atomer (eller flera atomer tillsammans, alltså molekyler) som svävar omkring. Med tiden började den här gasen dra ihop sig till klumpar, och ju större en klump blev, desto mer gas lockade den till sig, för ju större den blev, desto starkare blev klumpens tyngdkraft.

Sedan, när en klump hade blivit till en riktigt stor boll av gas, blev trycket inuti den här bollen så stort och det blev så hett där inne, att de små atomerna – väteatomer kallas de – började slås ihop med varandra.

Och när väteatomer slås ihop med varandra, då frigörs det energi. Det här fick den här stora gasbollen att lysa. Den hade med andra ord blivit en stjärna. Det är så här som vår sol blev till. Vår sol är en stjärna, precis som alla andra stjärnor som du ser på natten.

Mural föreställande vintergatans galax.
"Du är här". Solen är en av minst hundra miljarder (100 000 000 000) stjärnor i galaxen som vi kallar Vintergatan. Bild: Yle

Stjärnorna som du ser på himlen är bara så otroligt långt borta, att de ser pyttesmå ut. Solen är däremot mycket närmare, för att jorden snurrar runt solen.

Men hur blev då jorden, och de andra planeterna här i vårt solsystem till? Nå, när det här stora gasmolnet drog ihop sig till en stor boll som blev till solen, så bildades det också mindre bollar som blev kvar och snurrade runt den stora bollen. De här kallas planeter. Jorden är en planet, precis som Mars eller Jupiter.

Jorden, och allt som finns på den, består alltså av stoft som fanns i ett stort moln i rymden som för flera miljarder år sedan tätnade och bildade allt som du ser här. Du och jag och allt annat här på jorden, är alltså stjärnstoft. Är det inte en fin tanke?

Gustav, fem år: "Hur kom djuren till?"

För att svara på det här måste vi backa tidsmaskinen riktigt långt bakåt i tiden, mer än tre miljarder år (3 000 000 000 år), när jorden var ung. Då kom det första, allra enklaste livet till på jorden. De var inte ännu riktiga djur, de var mer som bakterier, de bestod av en enda cell. Celler är lite som livets minsta legoklossar. De är små levande korn, så små att du inte kan se dem utan mikroskop, och inuti dem finns allt det där som behövs för att de ska kunna leva.

I flera miljarder år (super-jättelänge) var livet just så enkelt. Det var bara enskilda små celler, livets minsta legoklossar, som drev omkring i havet. Det fanns ingenting annat.

Men sedan, för omkring sjuhundra miljoner år sedan, började ett gäng med de här små cellerna gå samman. De slog ihop sina levande legoklossar till större byggen och lärde sig jobba tillsammans. De märkte att “hej kolla, vi är starkare tillsammans, vi kan bli större och göra en massa nya saker som vi inte kunde göra ensamma.” Det var så som de första djuren kom till.

Fossil av en trilobit.
En fossiliserad (förstenad) trilobit. Trilobiterna hörde till de tidigaste djuren på jorden, de levde för flera hundra miljoner år sedan. De var också länge de vanligaste djuren på jorden. Bild: Mostphotos

De allra första riktiga djuren levde alltså i havet, och de var av en sort som vi kallar svampdjur, fast de påminde kanske mera om växter än djur. Svampdjuren finns fortfarande kvar, de växer på berg och stenar under vattnet.

Och de här första enkla djuren, de blev med tiden bara större och större och mer och mer komplicerade. De blev till fiskar och insekter och växter, och i något skede tog de sig upp på land också. Och an efter som tiden gick så blev de också till ödlor och dinosaurier och däggdjur, och – till människor.

Du och jag, vi består alltså också av de här enklaste levande legoklossarna, cellerna. Men våra byggen, våra kroppar (och hundarnas och katternas och kossornas kroppar till exempel), är mycket, mycket mer komplicerade än de där första, enklaste djuren. En fullvuxen människas kropp kan innehålla uppemot 38 biljoner celler – 38 följt av tolv nollor, det är ett så stort tal att det inte riktigt går att föreställa sig – och de har alla sina egna uppgifter att sköta så att din kropp fungerar som den ska.

Alex: “hur många stjärnor finns det i rymden?”

Svaret på den frågan är dessvärre att ingen vet exakt hur många stjärnor det finns i rymden. Alltså i universum. Vi vet bara att de är rysligt många. Så många att man får huvudvärk bara av att tänka på det.

Men det finns en uppskattning, en siffra som forskarna har landat på. Jag ska alldeles just berätta för dig vilken den är, men först lite bakgrund till det hela.

Stjärnor är alltså solar. Med andra ord, vår sol är en stjärna. Det finns stjärnor av olika storlekar, vår sol är av medelstorlek, eller kanske lite större än en typisk stjärna. Men det finns alltså både mycket mindre och mycket större stjärnor än vår sol.

Och vår sol är alltså hur som helst jättestor, om man jämför den med jorden som vi bor på. Det skulle rymmas en miljon jordar inuti solen.

Stjärnor tycker om att samlas i stora hopar, i stora moln som vi kallar galaxer. Vår sol är en av sisådär hundra miljarder andra solar i galaxen som vi kallar Vintergatan. Det är mer än tio gånger fler stjärnor än det finns människor på jorden. Det här med hundra miljarder är bara en uppskattning. Det kan finnas dubbelt så många stjärnor i Vintergatan, eller ännu flera. Vi vet inte exakt. Men solen är en av dem.

Och galaxer finns det sedan också hur mycket som helst av i universum. Och var och en av dem innehåller alltså hundratals eller tusentals miljarder stjärnor.

Bilden Hubble Ultra Deep Field, föreställande den djupa rymdens galaxer.
De här är inte enskilda stjärnor, varje ljusprick är en galax som innehåller många miljarder stjärnor (som vår egen sol). Bild: NASA

Tänk dig att du krymper ned en galax som vår egen Vintergata, med alla sina hundra miljarder eller fler stjärnor, till storleken av en ärta.

Tänk sedan på det här: du vet kanske Globen, den här stora, runda vita hallen i Stockholm? Här är grejen: det finns lika många galaxer i universum som det ryms ärtor i Globen. Gånger två!

Så det är en hel massa stjärnor vi snackar om – galaxer består som sagt av stjärnor. Men hur många talar vi om då, sådär på ett ungefär? Jo, någon forskare har räknat ut det också.

Är du beredd, för här kommer det talet. Vi tror alltså just nu att det finns någonting i stil med tvåhundra triljarder stjärnor i universum (200 000 000 000 000 000 000 000). Det är samma som en tvåa och sedan tjugotvå nollor efter.

Det är ungefär tio gånger så många stjärnor som det ryms tekoppar med vatten i alla jordens hav. Tänk dig alltså att du samlar upp allt vatten i alla jordens hav i tekoppar och multiplicerar dem med tio. Alltså tio gånger alla de kopparna. Så många stjärnor tror forskarna att det finns i rymden. Hoppas Alex är nöjd med svaret!

Olle, åtta år: "Varför studsar bollen uppåt?”

Hmm, sport och bollspel var aldrig min specialitet i skolan, så vi får ta till lite fysik istället.

Och det handlar ju om energi, det här. Allting i universum – du, jag, din cykel, månen, jorden, solen etc. – är energi i en eller annan form. Energin är oförstörbar, säger man, energin är evig, den kan varken skapas eller utplånas, bara överföras från ett tillstånd till ett annat.

Och det är precis vad du gör då du lyfter upp en boll för att fälla ned den mot golvet. Det du då ger åt bollen kallas potentiell energi. Ju högre upp du lyfter bollen, desto mer potentiell energi får bollen.

Potentiell energi finns också till exempel i klockornas spiralfjädrar och i spända gummiband. Det finns också potentiell energi i bensin eller i en bomb. Det är energi som finns lagrad i ett föremål som sedan kan frigöras när någonting händer med föremålet i fråga. Som att du tänder eld på bensinen – eller släpper taget om bollen så att den börjar falla mot golvet.

När bollen släpps kommer den potentiella energin som du gav den att börja omvandlas till någonting som kallas kinetisk energi. Det här gör bollen genom att den förlorar sin höjd och ökar sin hastighet. Den accelererar alltså nedåt.

En del av den potentiella energin som bollen har använder den till att plöja genom luften, det vill säga övervinna luftmotståndet.

Men avståndet från din hand till marken är inte så långt, så den hinner aldrig ens uppnå sin maximala fallhastighet, för här kommer betongen emot! Bollen skulle ju gärna fortsätta på samma kurs genom golvet, men det har den inte tillräckligt med energi för. Så den får lov att ändra kurs, det vill säga studsa.

Miro Little spelar basket i Tampereen Pyrintö.
En boll som fälls mot golvet får energi som den måste göra sig av med. Det gör den genom att tryckas ihop en aning och sedan studsa tillbaka upp. Bild: Niko Packalen

Och det går till så här. När bollen träffar marken ändrar den potentiella energin igen form. Från att ha accelererat bollen nedåt börjar energin istället trycka ihop bollen. Den plattas till en aning och luften inuti bollen komprimeras.

När bollens hastighet har bromsats upp helt och hållet, då är all potentiell energi som du gav den upptagen med att trycka ihop bollen. Lite som en hoptryckt spiralfjäder eller ett spänt gummiband.

Skulle det vara ett ägg istället för en boll så skulle det hela ju ta slut här. All energi skulle gå åt till att krossa äggets skal mot betonggolvet, och sedan skulle det bara bli liggande där.

Men det här är en boll, och bollar töjer. Den potentiella energin som under en bråkdels sekund har varit upptagen med att trycka ihop bollen mot betongen, byter skepnad igen. Nu får den bollen att accelerera tillbaka uppåt när bucklan i den nedre sidan av bollen trycks tillbaka ut och bollen blir rund igen.

Men! Du kommer säkert att märka att bollen aldrig kommer att studsa tillbaka lika högt som den höjd du fällde den från. Kanske på sin höjd tre fjärdedelar av den höjd där du släppte den. Till och med den mest spänstiga superbollen studsar alltid lite lägre än den höjd som den fälldes från.

Det här beror just på att bollen förlorar lite rörelseenergi när den faller genom luften och trycks ihop och studsar tillbaka upp. Så bollen kommer att studsa några gånger, men till slut blir den liggande stilla när den har förbrukat all den potentiella energi som du gav åt den.

Tills du lyfter upp den igen och det hela börjar om från början.

Förresten, när du lyfter upp bollen så omvandlar dina muskler ju en liten bit potentiell energi från skinkmackan du åt till frukost och överför den till bollen. Maten som du äter innehåller också potentiell energi som din kropp omvandlar till kemisk energi för att hålla igång din kropp.

Simon, snart sju år: “kan myror höra någonting, och varför kan man inte köpa någonting utan pengar?”

Tack för frågorna, Simon. Din första fråga, den om myrorna, kan jag svara på. Myror har inte öron, så som du och jag. Så de hör egentligen inte. De känner istället vibrationer i marken med sina ben och fötter. Så myrorna hör inte dig när du kommer gående, de känner med fötterna att åhå, marken skakar, det måste vara en människa i farten.

En myra på ett blad.
Myror hör inte, de känner vibrationer med sina ben. Bild: Risto Salovaara/Yle

Och sedan var det den där frågan med varför man inte kan köpa någonting utan pengar. Det måste jag be att få återkomma till, jag ska ta lite hjälp av min kompis Patrik som är ekonomiredaktör här på Svenska Yle. Vi tar det i ett annat avsnitt.

En fråga till hinner vi med.

Saga, åtta år: “Finns jultomten på riktigt, och hur mycket lava kan det komma ur en vulkan på en gång?”

Hmm… mamma och pappa tror antagligen att jag skojar nu, men om kvantmekanikens många världar-tolkning är korrekt, så jo, jultomten existerar på riktigt. Helt på riktigt! Men vi hinner inte gå in på det i detalj nu...

Så till vulkanfrågan: hur mycket lava kan det komma ur en vulkan på en gång? Ett av de allra största vulkanutbrotten vi känner till är vulkanen Tobas utbrott för nästan 75 000 år sedan. Toba, som ligger i Indonesien, spydde då ut omkring 2 800 kubikkilometer lava och aska, tillräckligt för att täcka en yta på cirka 20 000 kvadratkilometer – mer än dubbelt så stor som hela Nyland.

Vulkanutbrott i Holuhraun på Island.
Tobas vulkanutbrott för 75 000 år sedan var så våldsamt, att människan var på utrotningens brant ett tag efter utbrottet. (Bilden föreställer en annan vulkan, Holuhraun på Island.) Bild: Joschenbacher

Tack till alla som deltog med frågor! Ni vars frågor jag inte hann med den här gången: det blir flera avsnitt den här hösten, så vi återkommer helt säkert! Flera frågor kan ni förresten spela in och skicka till kvanthopp@yle.fi.