fysik

Esrange – Europas port till rymden

Om tio år kommer det inte bara att vara naturen som lockar turister hit till Kirunaområdet. Somliga kommer även att stå med sin kikare på en bergsknalle och titta på stora raketer som avfyras för att leverera miniatyrsatelliter till en omloppsbana uppe i rymden. Några av raketerna kommer kanske att vara av den återanvändningsbara sorten. Då finns ett extra spänningsmoment – att följa hur det första raketsteget kopplas loss och återvänder mot marken, för att till sist landa upprätt på en plattform. Sverige leder rymdrace Tester av Marslandare och liknande skulle också kunna dra till sig...

Framtiden bortom nästa årtionde

De båda böckerna Om framtiden och Mänsklighetens framtid kommer ut i svensk översättning nästan samtidigt, och ser vid första anblicken ganska lika ut. De handlar båda om människans framtid, och tar ett stort grepp om många saker som kanske skulle vara möjliga. Ändå är de väldigt olika i sin grundton och attityd. Intressant nog är det den som inte har mänskligheten i titeln som har starkast förankring i mänsklighetens mer närliggande problem. Martin Rees är brittisk hovastronom, och har också en framträdande roll som offentlig intellektuell. För ungefär 15 år sedan skrev han boken Our final...

Var slutar det periodiska systemet?

I mars 1869 presenterade Dmitrij Mendelejev (1834–1907) en tabell över de kända grundämnena, sorterade efter atomvikt och kemiska egenskaper. Han var inte den förste som försökte systematisera grundämnena, men hans version av tabellen fick en bredare spridning och användning. Det berodde inte minst på att han upptäckte nya mönster i sin uppställning. Det fanns några luckor, och Mendelejev förutsåg att de skulle fyllas av ännu oupptäckta grundämnen med passande egenskaper. Mycket riktigt upptäcktes gallium 1875, skandium 1879 och germanium 1886. Det fanns också en lucka för det grundämne som...

Röda strålar som ska föra tankarna till laser.

Kolliderande laserstrålar ger partiklar skjuts

Vanliga partikelacceleratorer är stora maskiner där radiovågor för över energi till laddade partiklar, så att de skjutsas iväg med allt högre fart. De här acceleratorerna tar mycket plats och är dyra. I Sverige finns en accelerator som används för att bestråla cancertumörer, nämligen vid Skandionkliniken i Uppsala . Den väger 200 ton. En laserpuls kan i jämförelse överföra mycket energi på extremt korta sträckor, genom att den ger upphov till ett lokalt extremt starkt elektriskt fält. I stället för en accelerationssträcka på många meter sker laseracceleration av protoner inom bråkdelar av...

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...

Solförmörkelsen som gjorde Einstein till stjärna

1919 fotograferade den brittiske astronomen Arthur Eddington stjärnor vid en total solförmörkelse. Resultatet av hans mätningar och beräkningar lanserades sedan som en bekräftelse av Albert Einsteins allmänna relativitetsteori. Resultatet blev mycket omskrivet i pressen och Einstein blev en världskändis. Men kritiska röster har anklagat Eddington för fusk. I början av 1919 var Albert Einstein ganska okänd bland allmänheten, även om han redan var ett viktigt namn inom fysiken. Den speciella relativitetsteorin, som handlar om hur rummet och tiden beter sig för observatörer som rör sig med...

Två kulor som föreställer en elektron och en positron rör sig mot mitten. Ut från mitten kommer kulor som föreställer en lambda- och en antilambda.

Nytt spår i antimateriamysteriet

En stor internationell forskargrupp har gjort en precisionsmätning på partiklar, med en ny metod som grundar sig på teoretiskt arbete av fysiker vid Uppsala universitet. Mätningen visar att metoden är fungerar för att leta efter en av de mekanismer som skulle kunna skapa obalans mellan partiklar och antipartiklar. Vanligtvis bildas och förintas materia och antimateria i lika stora mängder, men det saknas en förklaring till hur det kommer sig att vår värld innehåller materia och inte motsvarande mängd antimateria. Forskarna använder en kinesisk acceleratoranläggning, där elektroner kolliderar...

Svart hål kan ha slukat en neutronstjärna

Jakten efter gravitationsvågor vid nätverket Ligo - Virgo återupptogs i april, efter en uppgradering av instrumenten. Gravitationsvågor bildas vid enorma kollisioner i universum – och efter bara några veckor fångade nätverket något extra intressant: en signal som passar in på vad forskare förväntar sig att se när ett svart hål slukar en kompakt neutronstjärna. Nu hoppas forskarna att en noggrannare analys ska bekräfta att det faktiskt är en händelse med både ett svart hål och en neutronstjärna som de har fångat. Det skulle då vara en typ av kollision som de inte har sett tidigare. De...

Fysikernas starka ljus knäcker uroxens gåta

Under stenåldern fanns en stor men grund sjö i mitten av nuvarande Skåne. Kring den låg flera boplatser, och dessutom många små lägerplatser där människor arbetade och övernattade under kortare tid. Här finns numera Rönneholms mosse, som används för torvtäkt. Det var här arkeologen Arne Sjöström för några år sedan hittade ett 9 000 år gammalt revben från en uroxe, som visade sig bära på en intressant historia. Arkeologerna upptäckte ett runt hål i revbenet och drog slutsatsen att det var spår efter ett vapen. De kunde också se att något satt inkilat inuti hålet – kanske en flisa av revbenet,...

Det dundrar i himlen

Med hjälp av ett nytt flygburet system har Nasa fotograferat stötvågorna kring två överljudsplan som flyger i formation. Tryckvariationerna i luften runt planen har gjorts tydligare med hjälp av färgläggning i efterhand. Ett av målen med att undersöka stötvågorna är att bygga flygplan som ger en tystare ljudbang, för att undvika störningar på marken.

5 kvantmaterial som du måste ha koll på

I skolan får man lära sig att tänka på elektroner som individuella små bollar eller energipaket. De snurrar i banor kring atomkärnan, eller vandrar ordnat efter varandra i elektriska ledningar. Men i verkligheten är det rörigare. Elektronerna är inte skötsamma bollar, utan styrs av kvantfysiken. Inuti olika material bildar elektronerna ofta en flock som agerar ihop och ger upphov till helt annorlunda egenskaper än enskilda elektroner har. När elektronerna kopplar extra starkt till varandra kan det dessutom uppstå riktigt speciella fenomen, som supraledning. Då blir kvantfysiken som styr...

Klassiska experiment: Oljiga elektroner

1. Populär partikel Elektronen upptäcktes 1897 och togs genast in i teoretiska modeller över atomens uppbyggnad. Men en viktig komponent saknades: Hur stor var elektronens elektriska laddning? 2. Fick idé om droppar 1909 fick Robert A. Millikan (1868–1953) idén att mäta elektronens laddning genom att låta små vätskedroppar ta upp elektroner ur elektriskt laddad luft. 3. Doktorand gjorde idén till verklighet Hans doktorand Harvey Fletcher kom på att det gick att göra mycket små droppar genom att spreja olja ur en parfymflaska. Oljedropparna sprutades in en sluten kammare, där forskarna kunde...

Mörk fläck i mitten, med en ljus ring runt. Skuggan i mitten är ett svart hål.

Första bilden av ett svart hål

För första gången går det nu att se hur ett verkligt svart hål ser ut – eller rättare sagt hur det ser ut där ett svart hål kröker rumtiden och påverkar både materia och ljus i sin närhet. Bilden visar det svarta hålet i mitten av galaxen M87. Hålet är 6 miljarder gånger tyngre än vår egen sol och befinner sig mer än 50 miljoner ljusår bort. Tidigare har alla bilder av svarta hål varit simuleringar eller konstnärliga tolkningar. Nu vet vi hur det verkligen ser ut. Bilden avslöjar att det svarta hålet roterar, vilket gör att den ljusa ringen runt hålet ser ljusare ut på ena kanten. Själva...

Schematisk bild av kvarkar (punkter med en pil) och gluoner (spiraler) inuti en proton och en neutron som bildat par.

Partikelpar löser mysterium i kärnan

Atomkärnor är uppbyggda av protoner och neutroner. Protonen och neutronen består i sin tur av kvarkar och kraftpartiklar som kallas gluoner. När kvarkarna upptäcktes trodde fysiker att de skulle vara helt skyddade från påverkan inuti protonen eller neutronen. På 1980-talet upptäcktes dock att kvarkarna och gluonerna kan röra sig annorlunda i protoner och neutroner som är bundna i en atomkärna, jämfört med i helt fria protoner och neutroner. Nu har forskarlaget bakom ett experiment som heter Clas listat ut att fenomenet beror på att en proton och en neutron bildar ett slags tätt par, som...

Partikeljakt klyver fysiker

Europeiska partikelfysiker har nu lagt fram sitt designförslag till en ny gigantisk partikelacceleratorring , med en omkrets på 100 kilometer. Nyligen har Kina också presenterat en designrapport för en lika stor accelerator. En annan internationell grupp arbetar med förstudier för en rak accelerator , som skulle byggas i Japan. Acceleratorer har varit partikelfysikens arbetshästar under många decennier. När partiklar kolliderar vid hög hastighet bildas nya partiklar ur den frisläppta energin. På så vis har forskare kunnat upptäcka många nya partiklar och utforska hur de växelverkar med...