Vi börjar ute i rymden med Rolf Bergers fråga. Finns det något uppåt o nedåt i universum?
Svaret lyder helt enkelt att nej, det finns det inte. Jag var inne på det här i större detalj i avsnittet om varför norr är uppåt på kartan. Men kort sagt, det finns ingen universell upp- eller ned-riktning som skulle gälla överallt. Inte ens här på jorden. Uppåt är det motsatta hållet i förhållande till jordens tyngdkraftscentrum, alltså jordens mitt.
Eller i solsystemet, för den delen. Solsystemet har en ekliptika, alltså det ungefärliga plan som de flesta planeternas omloppsbanor ligger på. En nord- och en syd-riktning liksom, men för en besökande utomjording som anländer till solsystemet spelar det ingen roll vilket som är vilket. Samma sak gäller för vår galax Vintergatan. Också den har en ekliptika, ett plan där de flesta stjärnorna ligger, men andra galaxer följer inte Vintergatans orientering, de ligger helt huller om buller i förhållande till Vintergatans ”nord och syd”.
Alltså, summa summarum: nej, universum har inget allt omfattande upp eller ned.
Min skugga vid ljusets hastighet?
Heidi Lunabba skriver så här: ”Jag vidareförmedlar barnets fråga från gårdagens hundpromenad. Om man rör sig snabbare än ljusets hastighet, och har en stillastående ljuskälla bakom sig, har man då som vanligt sin skugga framför sig, eller hinner den inte med när man är snabbare än ljuset?”
Bra fråga, tack för den! Det tråkiga svaret är att man inte kan röra sig snabbare än ljuset.
Ingen och ingenting som består av materia kan göra det. Fotonerna, ljuspartiklarna, de har ingen massa så de kan strunta i det här.
Ljusets hastighet som universums absoluta hastighetsbegränsning är hur som helst en av grunderna i Einsteins relativitetsteori. Det är inte för att ljuset skulle vara så galet överlägset supersnabbt, det är snarare själva universum, själva rummet och tiden som sätter gränserna.
Einstein säger att när ett föremål med massa närmar sig ljusets hastighet ökar dess massa, och mängden energi som krävs för att fortsätta accelerera ökar också. I takt med att du närmar dig ljusets hastighet, blir energin som krävs för att nå eller överskrida den hastigheten praktiskt taget oändlig.
Men om vi leker med tanken på att du skulle kunna röra dig fortare än ljuset, det skulle enligt en teori få dig att röra dig bakåt i tiden. Med andra ord, promenerar du fortare än ljuset när du är ute med hunden, skulle du komma tillbaka hem innan du har gått ut med hunden. Det skulle leda till en massa besvärliga paradoxer.
För jag menar, vad sen då om du ser dig själv komma in med hunden just som du är på väg ut med hunden, då skulle du resonera att jaha, men inte behöver jag ju då gå ut med hunden. Och om du inte går ut med hunden, hur kunde framtida du då komma in med hunden? Bäst att inte rådda med rumtidskontinuiteten, det slutar alltid med att någon får ont någonstans.
Ska vi satsa på ammoniakmotorn?
Clas Holm frågar: ammoniakmotorn är på G i Japan. Kommer den att bli något att räkna med?
Jo, det är framför allt Toyota som på sistone har envisats med att truga ammoniak som arvtagare till bensin och diesel, istället för elbilar. Men det här ska man ta med en nypa salt. Toyota har från första början trilskats och satt sig på tvären när det kommer till elbilar, och använt varenda en förevändning för att inte tillverka dem.
Hur som helst, ammoniak har länge ansetts vara ett potentiellt bränsle för förbränningsmotorer, särskilt med tanke på miljöhänsyn. Ammoniak innehåller ju inget kol, så det är inte ett fossilt bränsle, vilket ju är bra. Ammoniak släpper alltså inte ut koldioxid vid förbränning. Men det här förutsätter att man kan tillverka ammoniak utan att ta till fossila bränslen, vilket hittills inte har tenderat att vara fallet.
Ammoniak tillverkas huvudsakligen genom den så kallade Haber-Bosch-processen, från kvävgas och vätgas. Och vätgas är problematiskt, eftersom den för det mesta utvinns från naturgas, så där kommer fossilerna hur som helst in i bilden. Innan vi lär oss framställa på riktigt grönt väte så är grön ammoniak också en dröm.
Till ammoniakens fördelar kan räknas att den har en etablerad global infrastruktur, eftersom ammoniak är en av huvudkomponenterna för konstgödselindustrin. Den här befintliga infrastrukturen skulle potentiellt kunna återanvändas för produktion, lagring och distribution av ammoniak som bränsle. Men å andra sidan, det är allt bort från konstgödslet. Så vad är viktigare, att äta eller att tanka bilen med ammoniak?
Annat bra med ammoniak: den har visserligen inte ett lika högt energi-innehåll som bensin eller diesel, men ammoniakens energitäthet är i alla fall klart högre än för ren vätgas. Du kommer längre med en tank ammoniak än med en tank vätgas alltså.
Men sedan till de dåliga sidorna. Problemet med ammoniak är att det är väldigt giftigt. Hantering, transport och lagring blir en väldigt omständlig process. Du vill verkligen inte spilla ammoniak på skorna när du tankar, så där som det lätt kan ske med bensin eller diesel.
Ammoniak är också otroligt frätande för vissa material, vilket innebär utmaningar för bland annat motorns komponenter, och för lagring av ammoniak i stor skala. Och för din hud, om du kommer i beröring med det. Vilket du vill undvika, tro mig.
Och så har vi utsläppen. Också om ammoniakförbränning inte i sig producerar något CO2, ger det upphov till kväveoxider (NOx), som är problematiska som luftföroreningar.
Ja, och så är det inte helt lätt eller billigt heller att konvertera alla de nuvarande bensin- och dieselbilarna till ammoniakdrift. Om vi nu skulle vilja göra det, vilket jag inte kan föreställa mig. Däremot kan ammoniak bli aktuellt som bränsle till exempel i världens flotta av lastfartyg. Där är ammoniakens utmaningar lättare att handskas med, och erbjuder en intressant möjlighet att göra sjöfrakten fossilfri.
Den som påstår något ska också bevisa det
Sedan en fråga från en lyssnare som vill vara anonym: ”Har vattnet ett minne, så där som de påstår som tror på homeopati?” Lyssnaren i fråga har släktingar som är övertygade anhängare till homeopatin, och vet inte riktigt hur hen ska förhålla sig när hen blir ställd inför de här påståendena. Hen är alltså skeptisk till det här påståendet om att vattnet skulle ha ett minne, men det känns jobbigt att konfrontera släktingarna om saken.
För det första, nej. Det finns ingen forskning som entydigt skulle bevisa att vatten skulle bevara någon sorts spår eller minne av saker som det har varit i kontakt med. Det finns forskare som menar att de har bevisat saken, men deras påstådda rön har aldrig gått att bekräfta i oberoende studier.
Men för det andra, ett tips på ett allmänt plan till dem som blir konfronterade med diverse påståenden om UFO:n, kristallhealing, änglar, tomtar och silvervatten med mera. Kom ihåg att bevisbördan alltid ligger hos den som kommer med ett påstående, inte hos den som är mottagare för påståendet.
Du har alltså ingen som helst skyldighet att ta ställning till det som de påstår. Det är inte ditt problem att bevisa någonting, det är deras. Vad det nu än är. Som Christopher Hitchens sade, ”What can be asserted without evidence, can also be dismissed without evidence”. Alltså det som kan hävdas utan bevis, kan också avfärdas utan bevis. ”Hitchens rakkniv” har den här principen kallats.
Det finns ännu ett användbart citat för sådana här situationer från en annan klok gubbe, Carl Sagan den här gången. ”Extraordinary claims require extraordinary evidence”. Extraordinära påståenden kräver extraordinära bevis. Så är det.
Kan man bevisa Big bang?
Signaturen Diego frågar: Då man försöker förklara universum nämns ofta begrepp som the big bang, svarta hål, universums utvidgning och mörk materia. Finns det överhuvudtaget några bevis för förekomsten av dessa fenomen? Eller är allt bara teorier och vilda gissningar?
För det första, det är inte ”bara” teorier. I motsats till teori i vardagligt tal används ordet inom vetenskap inte som en synonym till ordet ”gissning”. En teori är tvärtom den starkaste sannolikhetsgrad som över huvud taget är möjlig inom vetenskapen. Du kanske tänker på en hypotes som också är en föreslagen och testbar förklaring men som ännu inte har testats rigoröst.
Och för det andra, jo, det finns bevis för fenomenen du nämnde. Ta nu Big bang till exempel. Vi vet att en sådan nästan helt säkert har ägt rum, tack vare den så kallade kosmiska mikrovågs-bakgrundsstrålningen, upptäckt på sextiotalet av Arno Penzias och Robert Wilson. Bakgrundsstrålningen, som genomsyrar hela universum, är själva ekot från Big bang. Efterglöden från ursmällen, kärt barn har många namn. Det är en lång historia (läs mera här), men jo, forskarna är tämligen säkra på det här.
Svarta hål är i sin tur ett begrepp med djupa rötter i Einsteins allmänna relativitetsteori, formulerad 1915. Einsteins ekvationer förutspådde förekomsten av regioner i rymden där gravitationskrafterna är så starka att ingenting, inte ens ljus, kan undkomma – ett fenomen som vi nu kallar ett svart hål.
Svarta hål existerade länge huvudsakligen på det teoretiska planet, men numera är de en etablerad, nästan vardaglig del av astrofysiken och kosmologin. Observationer av stjärnors banor runt osynliga massor och upptäckten av gravitationsvågor från kolliderande svarta hål, har gett starka bevis för de svarta hålens existens.
Och vi har ju till och med lyckats fotografera två supermassiva svarta hål (eller snarare deras skuggor). Det svarta hålet i galaxen M87, och Sagittarius A* här i vår egen galax Vintergatans centrum. I bägge fallen var det Event Horizon Telescope-samarbetet som låg bakom, något som belönades med 2019 års Nobelpris i fysik.
Det tredje fenomenet du nämner, universums utvidgning, är också välbekant för forskarna sedan ett tag tillbaka. Också det går ju att bekräfta med observationer numera. Vi kan bokstavligen se med våra egna ögon hur avlägsna galaxer flyger ifrån varandra med en accelererande hastighet dessutom, baserat på hur rödskiftat ljuset från dem är. Det här, i sin tur, var temat för 2011 års Nobelpris i fysik.
Den enda av de fyra fenomen du nämnde; Big bang, svarta hål, universums utvidgning och mörk materia, som på någon nivå kan beskrivas som en gissning, i och för sig väldigt kvalificerad gissning, är den mörka materian, som sägs utgöra nästan en fjärdedel av universums massa.
Det finns en del observationer som är starka indikationer för den mörka materiens existens, men vi har ändå ingen aning om vad den består av. Det här är med andra ord ett av de stora olösta problemen inom fysiken. Vilket ändå inte är detsamma som att säga att det är fria fantasier.
Den mörkaste platsen i universum
Roger Eriksson har frågat om det finns någon plats i universum som är så mörk att man inte ser något ljus alls, med mänskliga ögon. Att man är i en ”glasbubbla” i rymden med fri sikt i alla riktningar. Alltså inte inom någon planets atmosfär, havsdjup eller dylikt.
Svaret på det är nog nej, sannolikt inte. Men kanske inte långt ifrån.
Det just nu största kända kosmiska tomrummet i universum kallas Boötes-tomrummet, även känt som Björnvaktarens tomrum. Det är en enorm och ungefär sfärisk region av rymden, 700 miljoner ljusår härifrån, som innehåller ytterst få galaxer. Tomrummet är beläget i närheten av stjärnbilden Björnvaktaren, därav dess namn. Det har en diameter på 330 miljoner ljusår, cirka 0,27 procent av det synliga universum.
Om du lyckades ta dig till mitten av Björnvaktarens tomrum, skulle du de facto befinna dig så långt borta från de omgivande galaxerna, från Boötes-”bubblans” gränser, att de allra flesta galaxer skulle vara omöjliga att se med blotta ögat.
Men också här, mitt i universums största tomrum, skulle du troligtvis, när dina ögon har hunnit vänja sig, kunna urskilja den svaga glöden från de starkast lysande galaxerna. Och så är ju Björnvaktarens tomrum som sagt inte 100 procent tomt heller, där finns någon enstaka galax, så det ljuset skulle du sannolikt kunna se.
Men din upplevelse av tomhet och ensamhet skulle alltså inte vara långt ifrån den perfekta isolationen. Den extremt introverta personens ultimata våta dröm, med andra ord.
Historiens och evolutionens början
Nästa fråga, och den kommer från signatur Kurttilainen. Den lyder kort och gott, ”när började historien”?
Begreppet ”historia” hänvisar vanligtvis till det nedtecknade förflutna, så övergången från förhistoria till historia kännetecknas med andra ord av utvecklingen av skriftsystem.
Man kan säga att historiens och byråkratins uppkomst gick hand i hand. Dokumenteringen kom ofta till för att forntida kungliga bokförare skulle kunna dokumentera händelser, transaktioner, egendom, skulder och annan information på ett konsekvent och systematiskt sätt. Det var ju knappast som att någon fattade ett aktivt beslut, att ”nu ska vi börja skriva historia så att folk om fem tusen år kan läsa om oss.” Det var mera praktiska, omedelbara behov som låg bakom.
Tidslinjen för historiens början varierar i olika regioner i världen, eftersom skriftsystem utvecklades oberoende av varandra inom olika civilisationer. Men på det hela taget utgår man från att sumererna i det forna Mesopotamien var först ute i det här avseendet. Sumererna tillskrivs ofta det tidigaste kända skriftsystemet, känt som kilskrift. Det här skedde sisådär 3500 före vår tideräkning.
Och jo, också sumererna använde sin kilskrift främst för journalföring och administrativa ändamål. Hemskt ledsen, ni poeter som lyssnar, men byråkratin vägde tyngre än era strofer, redan på den tiden.
Signaturen Rubicon undrar i sin tur hur evolutionen började. ”En evolution kan inte ske om det inte finns någonting som kan utvecklas? Var började allt? Kemins lagar utesluter ju att livet skapar sig själv. Är det därför som forskare är rätt så ovilliga att diskutera ämnet öppet eftersom de är rädda för reaktioner och konsekvenser?”
Nå för det första, forskare är, enligt min erfarenhet, inte alls ovilliga att diskutera ämnet öppet. Jag har själv följt med många öppna diskussioner på det här temat, inför publik och allt. Det som forskarna däremot tenderar att känna ovillighet inför är ogrundade spekulationer.
Och nu är det helt enkelt så att övergången från icke-biologisk kemi till biologisk kemi, det här som kallas abiogenesis, är väldigt dåligt känt. Ingen enskild förklaringsmodell för hur livet uppstod är allmänt vedertagen.
Men helt klart är att livet inte har uppkommit i ett svep, utan det har gått väldigt långsamt och i otaliga små steg. Och vadå ”kemins lagar utesluter att livet skapar sig själv”? Jag menar, det har ju bevisligen skett. Extremt gradvis.
Från små, enkla molekyler, som till exempel aminosyror, till spontant bildade lipidlager, en grundläggande beståndsdel av cellmembran. Och vidare från polymerisation av nukleotider till slumpmässiga RNA-molekyler som kan ha resulterat i självreproducerande ribozymer som via många mellanliggande steg gav upphov till den första ribosomen. Som gjorde proteinsyntes möjlig i större skala.
Jag vet inte. Ingen vet med säkerhet, och det är helt okej för en forskare att säga det. Det betyder ändå inte att någon religions alternativa förklaring automatiskt är det korrekta svaret. Det betyder bara att vi inte vet – ännu.
Och här finns en grej som är viktig att betona: uppkomsten av det första, allra primitivaste livet är inte samma sak som evolutionen.
Livets uppkomst och evolution är skilda, distinkta begrepp, också om de bägge är relaterade till den bredare förståelsen av livets historia. Abiogenesis tar upp frågan om livets början, och evolutionen handlar om de processer, inklusive det naturliga urvalet, som har format livets mångfald sedan dess uppkomst. Och de är synnerligen väl dokumenterade och vetenskapligt grundmurade.
Varför kallas hälsenan Akilles?
Bo Belfrage frågar, när fick Akilles-senan sitt namn? Måste ha skett efter Akilles dödades men när och av vem?
Namnet på akillessenan tillskrivs den flamländska/holländska anatomen Philip Verheyen som på 1600-talet först använde termen ”tendo Achillis” i sina anatomiskrifter. Namnet hänvisar som sagt till den legendariske Akilles, som till slut bet i gräset på grund av en skada i hälen. Men de gamla grekerna talade alltså inte om akillessenan med det namnet, det är som sagt ett 1600-talspåfund.
Akillessenan är också känd som ”tendo calcaneus”, från latinets calcaneum, som betyder häl.
Nästa fråga kommer från Ralf Hattar. Om jag borrar mig igenom en stor rund snöboll så kommer jag ut med fötterna före. Nå, jorden är också rund, så kommer jag ut med fötterna före då också?
Om vi tänker oss en hypotetisk tunnel genom hela jorden, 12 742 kilometer, så – tja. Det kräver ju att den måste vara tömd på luft, för annars skulle det enorma lufttrycket längst inne krossa dig. Och isolerad från den enorma hettan där inne. Men om vi säger att vakuum råder där, och du hoppar in, skulle det för det första ta dig cirka trettioåtta minuter att falla till jordens mitt. Med fötterna eller huvudet före, inte så stor skillnad.
Men säg nu att du hoppar in med fötterna före och hålls på det viset. Ända ned till jordens mittpunkt kommer du att ha fötterna nedåt och huvudet uppåt, eftersom det är tyngdkraftens riktning i det skedet. Men när du passerar mittpunkten börjar tyngdkraften verka i motsatt riktning. Du kommer då att övergå till att färdas uppåt med huvudet nedåt och fötterna uppåt.
Men jo, du ploppar ut ur tunneln med fötterna före, fast om jag var du skulle jag vända på mig någonstans kring mitten av tunneln, för det känns lite obekvämt att flyga uppåt genom jorden med huvudet nedåt.
Och det var alla frågor som rymdes med den här gången.