fysik

Underkanten av en väggklocka med pendel.

Atomklockor kan definiera om sekunden

Atomur är extremt viktiga både för många typer av precisionsmätningar och för samordningen av internationell atomtid för jordens tidräkning. Dessa klockor håller takten med hjälp av frekvensen på ljuset som sänds ut när en elektron hoppar mellan två utvalda energinivåer i en atom. Vid ett experiment i Boulder, USA, har forskare nu lyckats koppla ihop tre atomur baserade på olika typer av atomer, och jämföra dem med varandra över flera månaders tid. Resultatet blev en jämförelse med arton decimalers noggrannhet. – Det man ville göra i det här experimentet var att jämföra hur stabila de är mot...

Illustration av två ringstrukturer på ett mikrochip, och en kam med tänder i regnbågens färger.

Finkammar ljuset för nya tillämpningar

En frekvenskam är ett mönster av ljus. Om det delas upp med ett prisma blir det inte till en kontinuerlig regnbåge utan till smala band av olika färger fördelade på exakt samma avstånd från varandra. Forskaren Victor Torres Company leder en forskargrupp vid Chalmers som har utvecklat en ny version av en typ av frekvenskam, en mikrokam på ett chip. Varför är frekvenskammar viktiga? – Frekvenskammar är väldigt mångsidiga. Man kan använda dem för molekylär spektroskopi, för att mäta distans, för telekommunikationssystem – det är något som kommer starkt – och för att hitta exoplaneter. Om vi...

Pensionerad robot letar nya energimaterial

Fyll behållare med olika ämnen. Låt en robot blanda dem i tusentals olika kombinationer och testa vilka som är bäst på att absorbera solljus eller fungera som elektrolyt i ett batteri. I Södertälje har en pensionerad läkemedelsrobot fått ett nytt uppdrag: att hitta morgondagens energimaterial.

Så funkar belysningen

Energisnåla LED-lampor har ersatt sina mer energikrävande föregångare. Glödlampan är numera förbjuden och även lysröret är på väg bort. Forskning & Framsteg förklarar fysiken som gör att olika ljuskällor drar så olika mycket energi.

BLOGG: Anders Bárány

Fysik i långa banor, del 2

Som jag berättade i mitt förra blogginlägg fick jag i mitten av februari en mängd intressant fysik i form av fyra försändelser: CERNCOURIER nummer 1, Physik Journal (både januari och februari) och KOSMOS 2016. Här fortsätter jag att plocka russin ur kakorna! Alla tre publikationerna har artiklar om gravitationsvågor. Cernkuriren kallar till och med sitt nummer ”The Gravity Issue” och har inte...

Världen enligt fysiken

I sin senaste bok The world according to physics berättar Jim Al-Khalili om hur fysiken som vetenskap beskriver världen. Vi får en presentation av grundpelarna i form av relativitetsteori, kvantmekanik och termodynamik. Utöver det bjuds det på diskussioner om vad fysiken ägnar sig åt i dag, vad vi kan få för nytta av det, och hur fysiker tänker. Boken är kort, rak och begriplig. Idealiska läsare är ungdomar med intresse för naturvetenskap och alla andra som gillar att läsa populärvetenskap och fundera över hur världen fungerar. Populärvetenskap ger ofta en skev bild av fysikens innehåll,...

Chilipeppar vässar solcell

Genom att tillsätta en något oväntad ingrediens, kapsaicin som gör chili så kryddstarkt, har en kinesisk forskare lyckats öka effektiviteten hos en viss typ av så kallade perovskitsolceller. Det rör sig om en enklare form av perovskit som vanligtvis dras med effektivitetsförluster på grund av orenheter i materialet. För att minska dessa orenheter tillsatte Qinye Bao, tidigare verksam vid Linköpings universitet men numera professor vid East China Normal University, kapsaicin vid tillverkningen. Resultatet blev att effektiviteten ökade från drygt 19 till nästan 22 procent, vilket är rekord för...

Upptäckten av rymdens svarta hål

Lyssna på artikeln Svarta hål är monstruösa företeelser som slukar till och med själva ljuset. Ingenting som passerar den gräns som kallas för händelsehorisonten kan någonsin komma ut igen. Innanför denna gräns kan ingenting röra sig i någon annan riktning än inåt, och all massa samlas mot mittpunkten. Vad som verkligen händer precis i centrum av det svarta hålet kan ingen säga, för där bryter ekvationerna samman och leder till oändligheter. En punkt där ekvationer på detta sätt upphör att vara giltiga kallas för en singularitet. Det finns antagligen gigantiska svarta hål i centrum av varje...

Synvilla med platt sol vid horisonten

Fenomenet med en något tillplattad sol nära horisonten uppkommer på grund av atmosfärens så kallade refraktion. Refraktion är den brytning av en ljusstråle (eller annan vågrörelse) som sker då den passerar gränsen mellan två medier med olika brytningsindex/täthet. Detta märks exempelvis tydligt då ljus från ett föremål under vatten träffar en observatörs öga en bit ovanför vattenytan – det är därför roddbåtens åra ser ut att vara krökt precis vid vattenytan. När ljus går genom atmosfären passeras ingen skarp gräns men atmosfärens täthet ökar successivt ner mot jordytan, vilket ger samma...

Klassiska experiment: Gauss mätte jordens magnetfält

Jordens magnetfält varierar i både styrka och riktning på olika platser. Omkring år 1800 var det vanliga sättet att mäta den relativa styrkan hos magnetfältet att låta en upphängd magnet svänga omkring upphängningspunkten, och mäta tiden för varje hel svängning. Resultatet beror både på magnetens styrka och på styrkan av det jordmagnetiska fältet. Det går inte att avläsa det absoluta värdet av fältets styrka, men det går att jämföra fältet på olika platser. De första kartorna av variationerna i jordens magnetfält gjordes med sådana relativa mätningar. Matematikern Carl Friedrich Gauss (1777–...

En laboratoriebänk i grön laserbelysning med en blå kub som innehåller experimentet.

Diamantpress gav varmare supraledare

Supraledare kan leda elektricitet utan motstånd, vilket gör det möjligt att få förlustfri kraftöverföring och enormt starka elektromagneter. Tyvärr fungerar kända och praktiskt användbara supraledare bara vid mycket låga temperaturer. En amerikansk forskargrupp rapporterar i tidskriften Nature att de har observerat supraledning i en kemisk blandning rik på väteatomer vid 15 grader Celsius. Det motsvarar ett ganska svalt men inte extremt inomhusklimat. Haken är att den supraledande egenskapen visar sig först vid extremt högt tryck, 167 gigapascal. Det är mer än två miljoner gånger högre tryck...

Nobelpris i fysik offentliggjort

Redan på 1700-talet resonerade fysiker om att en plats som har tillräckligt stark gravitation skulle kunna hindra själva ljuset från att ta sig ut. Först med Albert Einsteins allmänna relativitetsteori fanns det ett teoretiskt ramverk för att förstå den här typen av extrem omgivning. Men matematiken var svår, och fysiker var oeniga om ifall svarta hål verkligen kunde bildas. Frågan avgjordes när Roger Penrose 1965 lyckades visa att svarta hål var en oundviklig konsekvens av den allmänna relativitetsteorin. För detta belönas han nu med ena halvan av årets Nobelpris i fysik. – Innan dess var...

Nobelprisad teknik avslöjar virusets minsta delar

På rekordtid har forskare kartlagt viktiga proteiner hos det nya coronaviruset – kunskap som kan ge nyckeln till ett läkemedel. Bakom kartläggningen ligger två Nobelprisbelönade metoder, röntgenkristallografi och kryoelektronmikroskopi, och tålmodigt hantverk.

Ingen smäll vid big bang

Det är helt riktigt att en enorm mängd energi frigörs i samband med exempelvis supernovor. Men energin frigörs inte i form av ljudenergi. Det är en vanlig missuppfattning att supernovor ”smäller” och därmed skapar höga ljud, liksom att ”den stora smällen” big bang var ljudlig. Så är det inte. Ljud fortplantar sig i ett medium, på så vis att energin överförs i vågor av förtätningar och förtunningar av mediet. I luft innebär det att luftens molekyler förtätas och uttunnas i takt med att ljudvågen fortplantar sig genom mediet. Men som frågeställaren skriver är rymden väldigt tom – i medeltal...

På jakt efter det okända – om modern fysik och universums minsta beståndsdelar

”Människan har alltid varit uppfinningsrik och länge strävat efter att förstå världen omkring sig. Nyfikenhet är antagligen den främsta egenskap som har drivit vår utveckling och framgång. Genom att fråga sig vad som fanns bakom nästa kulle hittade människan kanske en gång en ny vattenkälla eller frodiga betesmarker. Driven av önskan att hitta en ny rutt till Ostindien upptäckte Columbus en, för Europa, helt okänd kontinent. Idag har tekniska landvinningar gjort det möjligt för oss att utforska inte bara vårt närområde och vår egen planet utan hela universum, från de allra största...