Etikettarkiv: Astronomi

Antikhyteramekanismen

I Grekland året 1900 begav ett fartyg från ön Symi till ön Antikhytera för utforskande dykning. På djupet av 45 meter log ett urgammalt romersk fartyg, som hade antagligen varit på väg mot Rom med ett lass byte. Utforskningen hade pågått över ett år då man upptäckte bland smycken och krukor ett förstenat kugghjul. Vad kugghjulet tillhörde kunde man bara spekulera om. Konsensusen var att kugghjulet var en del av en slags astrologisk manick. Hur manicken fungerade och vad den räknade förblev ett mysterium för sju decennie. Artefakten döptes enligt ön till Antikhyteramekanismen.

År 1974 publicerades en rapport på artefakten. Artefakten hade skannats med röntgenstrålning som avslöjde en inre mekanism. Två tusen år av korrosion hade lämnat delarna i dåligt skick. Man fick vänta ännu tills början av 2000-talet för framgång då man skannade mekanismen åter och fick klarare resultat.

File:Antikythera mechanism.svg
Ett schema på mekanismen. Schemat baserar sig delvis på ”goda gissningar”, eftersom vissa delar fattas. Cirklarna representerar kugghjul vilka bildar en handdriven astronomisk manick.

Mekanismen visade sig vara en fantastiskt komplex astronomisk klocka. Den visar dagens datum, månens position (fas samt månförmörkelser) och olympiad (4 år), metoniska (~6939,5 dygn), callippiska (~27758 dygn), saros (~1646,3 dygn) samt exeligmos (19756 dygn) cyklarna. Mekanismen kunde även ta i beaktan månens elliptiska bana. Man tror också att mekanismen visade alla planeternas position med hjälp av liknande kugghjulsarrangemang. Mekanismer av liknande komplexitet skapades åter först över tusen år efteråt med introduktionen av medelålders ur.

Image result for antikythera mechanism
En 3D-modell på mekanismens framsida. Olika astrologiska fenomen förutspås med fem olika visare.

En av mina favorit YouTubare, ClickSpring, beslöt sig att forska antikens slöjdteknologi medan han återskapade mekanismen. Ordet ”slöjdporr” beskriver kanalen bäst. Se introduktionen till hans Antikhytera-serie nedan.

Introduktion till hans pågående serie om Antikhyteramekanismen. Kanalens uppladdningstakt är ganska slö dock värt att vänta för i min åsikt.

En digital demo på mekanismen kan laddas här: http://demonstrations.wolfram.com/AntikytheraMechanism/

Källa: https://sv.wikipedia.org/wiki/Antikytheramekanismen

Galileos hämd och den olycklige tidsoptimisten

En tidsoptimist är en person som ofta kommer för sent, genom att tro sig hinna mer än hen faktiskt gör. Jag tillhör den skara individer som identifierar sig som tidsoptimister och dagligen finner jag mig vara försenad till diverse program. Ifall jag själv inte påverkas av min försening, så finns det ofta någon annan som berörs. Det gynnar sig inte alltid att vara tidsoptimist i dagens hektiska samhälle där stora delar av människans vardag är tidsbestämd ner till sekunden.

Vi har idag klockor som är så exakta att GPS-satelliter måste med jämna mellanrum justeras, efter att märkbart påverkats av den relativistiska tidsdilatationen, så att de är i synk med de på jordytan. Tidmätningen har dock inte alltid varit lika exakt men den har alltid varit relevant. Redan de första människorna räknade dagar mellan regntider, mellan sommar och vinter. De bestämde tiden med hjälp av solen och en nedstucken käpp i marken. Deras klocka hade tre markeringar: soluppgång, middag och solnedgång. Deras dag hade två tidsangivelser: förmiddag och eftermiddag. De levde enkelt och kände knappast av någon tidspress. Detta var tidsoptimistens gyllene tidsålder.

Men sedan kom en vetenskapsman och förstörde allt. Antagligen visste han inte vad han hade upptäckt. Eller egentligen, kanske han inte visste just då. Men många år senare visste han precis vad upptäckten kunde användas till. Och han använde sig av den. På ett sofistikerat och mästerligt uttänkt sätt. Allt för att tala om för utvalda människor i kommande generationer att det var han som hade rätt. Utvalda människor därför att just de hade förmågan att inse varför och att de just därför kunde inse vad de skulle göra för att klara sig undan hans arv till eftervärlden, hans förbannelse, nedkallad över en i uppblåst övermod dömande mänsklighet, en mänsklighet som försökte göra något utanför dess förmåga.

Jag talar förstås om Galileo Galilei och hur han betraktade en ljuskrona som pendlade i vinddraget i katedralen i Pisa. Med sina egna hjärtslag som tidsbestämning insåg han att pendelns svängningstid, dess period, var oberoende av hur lång pendelrörelsen var. Han hade upptäckt det viktigaste elementet i ett urverk: tidhållaren, frekvensgivaren. I ett urverk ingår dessutom en kraftkälla, en regulator, en växelmekanism och en urtavla. Det hade förekommit klockor med mekaniska urverk innan Galileos upptäckt men de var närmast mekaniska leksaker.

Upptäckten av pendeln gjorde att dygnet kunde delas in på ett mycket mer exakt sätt än tidigare. Galileo var en vetenskapsman, fascinerad av astronomi, fysik och matematik. Han hade sedan tidigare förstått att människans förhållningssätt till ett nytt naturfenomen gick enligt en bestämd ordning: att förstå, att definiera, att behärska och sen att ta kontrollen över fenomenet och försöka styra över det.

Det här hade Galileo i bakhuvudet när han yttrade de berömda orden: ”och likväl rör den sig”. Det gjorde han efter att han tvingats att ta tillbaka påståendena om att jorden var rund och kretsade kring solen. Han dömdes till livstids husarrest. Kort innan sin död gjorde Galileo en ritning på ett pendelurverk. Han satte pendeln i svängning och bollen i rullning. Han visste att människan därefter inte skulle ge sig innan dagen var sönderspjälkad i minsta beståndsdel och tiden indelad i nanosekunder. Men han hade redan då insett att människan aldrig kommer att kunna styra över tiden.

Det här var hans hämnd. Ett arv som tog kål på den lycklige tidsoptimisten. Mänskligheten som ideligen försöker göra något utanför dess förmåga är för evigt dömd att känna stress och ideligen titta på klockan. Och konstatera att den likväl rör sig.

Sebastian Holm, evig tidsoptimist med konstant tidsbrist.

Varför ser vi inte stjärnorna?

Tycho Brahe kunde göra noggranna mätningar av stjärnors positioner redan på 1500-talet med hjälp av endast sina ögon. Det här går inte mera att göra i stora delar av världen, på grund av så kallade ljusföroreningar som gör stjärnor och andra himlakroppar svåra att urskilja. Ljus som riktas uppåt mot natthimlen är mycket störande ur en astronoms synvinkel och är orsaken till att teleskop som används i forskningssyfte placeras på avlägsna platser i t.ex. öknar.

cloud_comparison
http://userpage.fu-berlin.de/~kyba/images/night_cloud_comparison.html

Ljusföroreningar uppstår då artificiell belysning används ineffektivt till exempel då den är felriktad eller då man använder för starka lampor. Nu under årets mörkaste tider kan det vara svårt att tänka sig att det kunde finnas för mycket ljus. Vi vill ju ha allt ljus vi kan få och människor reser till och med söderut så här års för att se en skymt av solen, men ljusföroreningar kan ändå vara ett kostsamt miljöproblem.

Ljusföroreningar kan delas in i olika typer beroende på hur ljuset stör omgivningen. Den första typen är ljus som oavsktligt kommer in i bostäder, den andra typen är bländning som till exempel kan orsaka farosituationer i trafiken, som tredje typ finns överdriven belysning av t.ex. byggnader, den fjärde typen är otydlighet som uppkommer på grund av för mycket belysning på samma plats, t.ex. så att räddningsvägar inte syns tydligt och som femte och sista typ den karakteristiska orangea natthimlen som syns ovanför större städer.

Cirka 70 procent av finländarna bor i städer och har blivit vana vid upplysta omgivningar. Undertecknad har hört om högstadielärare i Helsingfors som måste stänga in elever i ett mörkt rum utan fönster för att övertyga dem om att det verkligen kan bli så mörkt att man inte ser någonting alls. Andra fenomen som människor uppenbarligen inte mera känner till på grund av ljusföroreningar är norrsken och hur Vintergatan ser ut från jorden. I amerikanska städer har det vid strömavbrott hänt att människor ringt nödnumret för att de blivit förskräckta när de första gången sett Vintergatan, eftersom den normalt inte syns i de starkt upplysta städerna.

composite_map_of_the_world_2012
http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=79765

Problemen som uppkommer på grund av ljusföroreningar är främst att energi används i onödan och tär på naturresurserna och att någon, ofta skattebetalare, skall betala för denna energi. I USA kostar detta cirka 10 miljarder dollar per år och trots att dollar inte är en energienhet kan man anta att det finns en del kärnkraftverk som är igång helt i onödan bara på grund av detta. Så naturen tar skada och vi betalar dessutom för det, men drar vi själva någon nytta av detta ljus?

Tyvärr är svaret ofta nej. Ljusföroreningar kan påverka människans sömncykler och hormonproduktion på samma sätt som vi har hört att blått ljus från dator- och telefonskärmar gör. Redan ljus som är starkare än en lux kan få melatoninproduktionen att stanna av. Det här gör att kroppens inre klocka rubbas och att kroppen inte varvar ner. Melatoninet reglerar också hormonnivåer i kroppen och man tror att rubbningar i melatoninnivån kan leda till förhöjd risk för bröstcancer och fettma.

Man tror att växter inte påverkas så mycket av artificiellt ljus, medan djur påverkas på samma sätt som människor. Dessutom kan djur få svårt att orientera sig. Till exempel fåglar, insekter och sköldpaddor orienterar i naturen med hjälp av solen. Om det då finns en stark artificiell ljuskälla kan det hända att fåglar flyger in i lyktstolpar eller att sköldpaddor simmar mot städer istället för havet. Det finns också fall där djur har nytta av artificiellt ljus, t.ex. en del fladdermöss har lärt sig jaga i närheten av gatlyktor eftersom insekter samlas där.

Som tur kan man lösa många av ljusproblemen med lite ingenjörskonst. Det viktigaste är att tänka på att inte rikta ljus ovanför horisontalplanet. Det går att göra till exempel genom att avskärma ljuskällor på rätt sätt så att de lyser neråt, genom att belysa fasader uppifrån ner istället för nerifrån upp och förstås genom att släcka onödig belysning.

Celina