Evige og dynamiske sannheter

Evige sannheter finnes kun i religion, i naturvitenskapene er sannhetene bare foreløpige, mer eller mindre sannsynlige og de er åpne for eventuelle motbevis. Hvis en sånn foreløpig sannhet motbevises faller den og må erstattes av en ny foreløpig sannhet.

Disse foreløpige sannhetene i naturvitenskapene kalles vitenskaplige teorier, de er så nær sannheten som det mulig å komme utfra innsamlet/observert kunnskap og kontrollerte eksperiment. Ny kunnskap kan enten styrke/underbygge de vitenskaplige teoriene eller altså motbevise dem. Men vitenskaplige teorier kan ikke bevises, kun underbygges/sannsynliggjøres.

En av de mest kjente vitenskaplige teoriene er Einsteins relativitetsteori (som egentlig er to teorier, den spesielle og den generelle). Einsteins relativitetsteori blir stadig bekreftet, bl.a ville GPS-systemet vært ubrukelig hvis man ikke hadde brukt relativistiske beregninger for krummet romtid når man konstruerte systemet. Jordas gravitasjon (tyngdekraft) gjør nemlig at tiden bremses mer nede på bakken enn ca 20.000 km over bakken der GPS-satelittene svirrer. Det er altså ikke en tyngdekrafteffekt som får oljen i klokkenes lagre til å bli tykkere slik at klokkene på bakken går tregere, men det er selve tiden som går litt saktere på bakken enn ute i verdensrommet, fordi tyngdekraften er sterkere her nede. Feilen er kun på ca 30 mikrosekunder per døgn, men hadde man ikke tatt hensyn til denne forskjellen i relativistisk tidsbremsing ville feilvisningen i systemet faktisk blitt ca 12 km per døgn, og da hadde jo GPS-systemet i praksis vært ubrukelig. Det at GPS-systemet faktisk fungerer regnes derfor som et av de beste hverdagseksemplene på at Eisteins hundre år gamle matematiske modeller om relativitet og krummet romtid er en korrekt beskrivelse av virkeligheten.

For oss vanlige dødelige er det enklere å bruke togmodellen når vi forklarer relativitet. Når man står på bakken og ser et tog fare forbi, så er vi ikke i tvil om hva som beveger seg, det er toget. Men sitter vi inne i et vel avdempet moderne tog, så kan vi av og til få inntrykk av at toget står i ro og at det er landskapet som farer forbi. Toget har blitt vår nye referanse, og vi oppfatter det som det er landskapet som beveger seg.

Når man måler hastigheter i universet så måles dette i forhold til andre himmellegemer, men man bare bestemmer seg for at disse andre står i ro, i virkeligheten finnes det antagelig ingen ubevegelige faste punkt i universet, alt beveger seg, hele tiden. Uttrykket "alt er relativt" er altså en god kortfattet beskrivelse av virkeligheten.

Religionene er altså fulle av evige sannheter, også kalt dogmer, mens naturvitenskapene er basert på det man kan kalle dynamiske sannheter, nemlig det som kalles vitenskaplige teorier. Og vitenskaplige teorier er slett ikke løsrevne og fantasifulle gjetninger slik mange religiøse prøver å få oss til å tro, de er som regel de aller beste beskrivelsene av verden som det er mulig å lage utfra dagens kunnskap. De vitenskaplige teoriene er altså så nært sannheten det er mulig å komme til enhver tid.

Smak på uttrykket dynamiske sannheter, det er vakkert! :-)



PS: Rett etter at jeg hadde skrevet denne bloggen ble det publisert en grensesprengende nyhet fra CERN:
http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR19.11E.html
http://www.forskning.no/artikler/2011/september/299680

Fra sistnevnte kilde:
Partikkelakseleratoren i CERN fyrer av sted pulser med ørsmå nøytrinopartikler, som suser igjennom Alpene og fanges opp 730 kilometer borte, ved INFN Gran Sasso Laboratory i Italia. Men det er noe som ikke stemmer. Etter tre år med intens måling og feilsøking går forskerne ut med det utrolige funnet: Det ser ut til at nøytrinoene raser fra A til B i litt mer enn lyshastigheten.

I de neste ukene og månedene kommer fysikerne til å myldre rundt i opphisselse, og angripe de nye resultatene med alt de har av faglige tenner (og kanskje noen av de ordentlige også). De vil prøve ut alle muligheter for å rive resultatet i stykker, men også for å finne en forklaring på det – hvis det skulle vise seg at målingene faktisk stemmer.

Hvis disse målingene, over 15000 målinger i løpet av tre år, med stadige feilsøkinger og rekalibreringer underveis, hvis disse målingene virkelig stemmer så kan det bety at Einsteins berømte energi-masse-ligning E=mc² kanskje ikke gjelder for nøytrinoer. Og en sånn nyhet er skikkelig sprengstoff i fysikkmiljøet.

Det er imidlertid ikke slik at man dermed må kaste Einstein relativitetsteori på dynga slik det hevdes i mange norske aviser, men muligens justere den eller komplettere den. Før man konkluderer med det ene eller andre, så skal også to forskerteam fra USA og Japan forsøke å gjenta denne typen målinger og det er kun hvis også disse kommer fram til tilsvarende resultater at man kan fastslå at fenomenet faktisk skjer. Hvis de andre to teamene derimot ikke finner overlyshastighet i sine målinger, så kan dette tyde på at CERN-resultatet kanskje likevel skyldes en målefeil.

Den endelige konklusjonen kan defor drøye opptil flere år, men inntil da må dette kunne sies å være en grensesprengende nyhet. Kanskje datoen 23. september 2011 blir den best kjente datoen fra vår tid om noen hundre år?

Nanorørteknikk kan 10-doble batterikapasiteten

Elbilenes akilleshæl er batteriene. Selve elmotorene er 3 ganger mer effektive enn de beste forbrenningsmotorene i å omdanne tilgjengelig energi til framdrift, problemet er at batteriene har et stort innvendig tap. Sånn har det vært i et par hundre år, siden det første elektrokjemiske battericellen ble konstruert i 1792. Selv for 100 år siden ble det laget elbiler, faktisk var verdens første bil som kjørte fortere enn 100 km/t en elbil, det skjedde i 1899.

Teknisk ukeblad beskrev i januar i 2008 en mulig framtidsteknologi som kan være løsningen på problemet. Hvis dette blir virkelighet vil man kunne lage den første virkelig brukbare elbilen. En tidobling betyr at dagens rekkevidde på ca 15 mil vil bli til ca 150 mil uten større batterier, og da er det ingen grunn til å brenne fossilbrensel lengre.

Går det som forskere ved Stanford University mener, kan fremtidens litiumionebatterier få en ladekapasitet som er opptil ti ganger enn i dag.

Det kan bety en hel arbeidsuke for bærbare PC-er og mobiltelefoner som må lades en gang i måneden.

Lang biltur

Batteriteknologien kan også revolusjonere el-bilene. Oslo til Tromsø på en lading kan bli mulig. Hemmeligheten, er bruken av silisium nanostrenger i stedet for grafitt i anoden.

Problemet med silisiumanoder, som har den høyest mulige ladekapasitet, har vært at de utvider seg omkring 400 prosent under lading og krymper under utlading ved å ta opp og gi fra seg litium. Det gjør at de hurtig går i oppløsning.

Nanotek

Ved å bruke endimensjonale silisium nanorør, som bygges opp direkte på strømlederen, og som står opp fra den omtrent som børstetråder, kan de utvide seg oppover og sideveis uten å ta skade.

Les mer om dette på www.tu.no/nyeteknologier/article131341.ece

Verdens første bil over 100 km/t var en elbil

Mange tror nok at elbiler er noe nytt fra vår tid. Det er det ikke. Allerede før forrige århundreskifte, altså på slutten av 1800-tallet, fantes det opptil flere produsenter av elbiler. Faktisk var elbilene allerede da såpass bra at de fleste av datidens forståsegpåere trodde at framtidens biler enten var dampdrevet eller eldrevet.

Bensinbiler var den gangen såpass håpløst dårlige at de ble avfeid som leketøy for de få, kanskje spesielt fordi bensinstasjoner ikke var oppfunnet enda. Bensin var et produkt man kjøpte på små brune glassflasker på apoteket, og av og til var det utsolgt med flere ukers leveringsfrist. Dessuten bråkte disse bilene ganske voldsomt (eksospotter var ikke oppfunnet enda) og de skremte derfor hester og andre dyr. Dampbiler var svært bra, med bl.a høyt dreiemoment allerede fra stillestående. Dampbiler hadde bare ett problem, vannkjelen måtte varmes opp før man kunne starte på kjøreturen, og dette tok en del tid.

Elbilene var derimot både sterke i hele turtallsregisteret, stillegående og renslige. Og dessuten startet de uten forutgående sveiving eller oppvarming. Dessuten var de raske. Raske? Jepp. På den tiden var elbilene de raskeste bilene. Så hvis noen ønsket å komme seg fort og effektivt fra et sted til et annet, da brukte man ei lett hestevogn med et uthvilt firspann foran, eller en elbil.

Den største ulempen med elbiler da som nå var rekkevidden. Dagens batterier ble i prinsippet oppfunnet for rundt to hundre år siden (1792), og siden har det skjedd forbausende lite. De dårlige batteriene er faktisk den eneste grunnen til vi fortsatt bruker bensinbiler. Batterier er tunge, og har en stor indre motstand mot endringer, dess større endringer dess mer indre motstand. Dess mer motstand dess mer av energien blir til varme i stedet for elektrisk strøm. Man merker det godt hvis man prøver å hurtiglade et bilbatteri, da blir det glovarmt. Batterier er ypperlige i f.eks digitale ur, som knapt bruker strøm i det hele tatt, da kan et lite batteri vare i månedsvis. Batterier er også ypperlige hvis de kun brukes kort tid og deretter får hvile, som i engelske melkebiler som kjører fra hus til hus.

Men hvis man prøver å ta ut mye strøm i lang tid, nettopp det man trenger i elbiler, da øker den indre motstanden. Batteriene går varme og tappes raskt. Dermed får man en kort rekkevidde, til tross for digre og tunge batteripakker.

Selve elmotorene er derimot suverene. En elmotor omdanner rundt 85-90% av tilført energi til bevegelse. Dagens aller beste bensin- og dieselmotorer ligger i området 30-35%. For hver liter bensin/diesel motoren i bilen din bruker så pumpes ca 2/3 av energien ut gjennom kjølevannet og varmen i eksosen. Kun 1/3 av energien når fram til girboksen. Der tapes ytterligere 10-20% av energien for å overvinne friksjonen mellom alle tannhjulene.

Så da belgieren Camille Jenatzy i 1898 bygde en torpedoformet sigar med 4 hjul og med en diger batteripakke under, da var det for å kjøre så fort som mulig. Elbil var ideell til formålet, en kort og effektiv spurt. Stor rekkevidde var ikke nødvendig. Og rekordforsøket lyktes, 29. april 1899 ble elbilen La Jamais Contente (Aldri fornøyd) målt til såvidt over 100 km/t. Så fort hadde ingen kjørt før, i hvert fall med bil. Men Jenatzy var ikke fornøyd, så to dager senere ble det kjørt et nytt rekordforsøk, og da stoppet målingene på 105,85 km/t. Dermed var det offisielt, verdens første bil over 100 km/t ble en elbil.

De fleste bilder av La Jamais Contente viser bilen uten batteripakken, men på seiersbildet over vises batteripakken mellom bakhjulene. Bilen hadde to elmotorer på tilsammen 68 hk og bilen veide 1450 kg inkludert batteripakken. De strategiske målene var lengde på 3,8 m, bredde på 1,56 m og høyde (målt på toppen av panseret) på 1,4 m.

Terror er helt meningsløs

Man må vokte seg vel for å bruke terroren 22. juli til inntekt for noe som helst. Og selvsagt aldri tolke inn at det var en overordnet mening med galskapen.

Man bør alltid jobbe for toleranse og gjensidig respekt, uansett hva som har skjedd eller ikke. Den eneste måten man kan bruke terroren er som eksempel på hvor galt det kan utarte hvis man ikke gjør det.

Årsaken til at jeg ytrer dette i dag er en sosiologisk analyse av den nylig avholdte nordiske englekongressen. Denne analysen ble publisert som et avisinnlegg på aftenposten.no i går, forfattet av stipendiat Alexandra Irene Larsen. I denne artikkelen refererer hun prinsesse Märta Louise som skal ha ytret:

”Det er selvfølgelig forferdelig det som skjedde der, men det er et men. Tragedien skapte et samhold, en enhet på tvers av religion og rase." 

Märtha sa det ikke direkte, men budskapet var ikke til å ta feil av: Det har kommet noe godt ut av Utøya. Jeg spurte tilfeldige deltagere senere, og det viste seg at alle hadde samme oppfatning av tragedien. Noen gikk lenger enn Märtha, og mente at det var meningen terroren skulle skje. Terroren skapte en åpning i hjertet til både nordmenn og dansker. Anders Behring Breivik var nærmest et slags medium. 

Når noe slikt skjer brått og på et sted hvor man aldri hadde forventet at det skulle skje, så har det ekstra stor kraft, forklarte ”Bente”, en dansk kvinne på 31 år, og ”Rune”, en norsk mann på 45. Terroren vil forandre veldig mange til det bedre. Jeg spør om det gjelder all ondskap i verden, og de to deltagerne foran meg svarer bekreftende. Alt har en sammenheng og alle er på rette plass i verden. Også de som opplever ondskap og krig.

Slike meninger er selvsagt legale, vi har jo ytringsfrihet. Men samtidig bør man være uenig i at terroren 22. juli kan har en slags mening/misjon. Uansett hvordan man snur og vender på det var terroren i seg selv helt meningsløs og en hendelse vi godt hadde klart oss uten.

Man bør også være uenig i at sult-, krig- og voldsofre kan skylde seg selv, fordi alt som skjer skulle ha en overordnet betydning og "sin rette plass".