Anja Røyne

Fysiker

Månedlig arkiv: desember 2013


av Legg igjen en kommentar

Julefreden senker seg

20131220-211646.jpgSiste arbeidsdag før jul (det er jo ingen som er på Blindern lille julaften) er alltid hyggelig. Da er det nemlig tid for Fysisk Institutt sin tradisjonsrike Kringlefest. Vanligvis sitter vi nokså adskilt i våre små forskningsgruppe-verdner, så dette er en dag man har muligheten til å mingle litt på tvers av gruppene og føle seg som del av et institutt. Det er fint.

Festen varer i nøyaktig en time, og har fulgte det samme programmet siden noe sånt som 1945. Den følger et strengt program bestående av kringle, kaffe, sanger,
20131220-211748.jpginstituttleders tale, diktlesning og skåling i konjakksjokolade. Et høydepunkt i instituttledertalen var beskjeden om at vår egen rosafysikkbloggdronning Sunniva Rose har fått penger til å lage web-TV serie om «sushi og kjernefysikk». Jeg gleder meg!

Jeg har også fått en liten julegave fra Forskningsrådet i dag, ikke millioner av penger dryssende over meg som man pleier å håpe på fra Forskningsrådet, men bedskjeden om at jeg skal få delta i Norges aller første Idélab i januar. Dette er en intensiv samling der 31 forskere fra forskjellige fagområder skal klekke ut gode ideer med tema «mot nullutslippsamfunnet». Å vitenskape med flinke og kreative og engasjerte folk i en hel uke er jo bare helt nødt til å bli gøy. I tillegg håper jeg med å få noen ideer til hvordan jeg kan bruke forskningen min til ting som virkelig er viktig – og ikke bare til å pumpe opp mer olje, som det fort blir mye av i dette geo-miljøet mitt.

Jeg gleder meg skikkelig!

Men nå er det altså JULEFERIE, og det er slett ikke sikkert at jeg kommer til å bruke kveldene til å skrive blogginnlegg. Kanskje jeg skal oppfordre deg også, kjære leser, til å bruke litt mindre tid på internett og mer tid på… julehefter? i ferien. Uansett. God jul!


av Legg igjen en kommentar

Skytterfisk og mannlig urinering

En veldig tynn stråle av vann har en tendens til å brytes opp til en rekke av dråper. Dette fenomenet, som skyldes at vannstrålen vil minimere overflatearealet sitt, kan du se om du prøver å få vannstrålen i springen til å bli så liten som mulig. Nå vil jeg fortelle om hvordandette fenomenet, med det gode navnet Plateau-Rayleigh ustabiliteten, spiller hovedrollen i to av årets mer fascinerende fysikkstudier.

Spyttefisken

Skytterfisken. Bilde: Wikimedia Commons

Skytterfisken. Bilde: Wikimedia Commons

Skytterfisken lever i brakkvannsområder i tropene, der den bruker en ganske spesiell taktikk for å fange mat.

Den svømmer omkring like under vannflaten mens den ser etter insekter som sitter på gress og kvister over vannet. Når den ser et passende bytte, stikker den hodet opp og skyter ut en vannstråle. Vannet treffer insektet, som faller ned og inn i gapet til fisken, som i mellomtiden har plassert seg på riktig sted.

Forskere har undret seg over hvordan den lille fisken har kunnet spytte hardt nok til å få insektene til å falle ned, og nå har de brukt høyhastighetskamera til å finne svaret.

På vei fra fisken til insektet brytes vannstrålen opp i dråper, på grunn av den nevnte ustabiliteten. Da fisken spyttet, økte den trykket på spyttinga mot slutten. Dette gjør at det bakerste vannet går fortere enn det forrerste. Det som nærmer seg insektet er en rekke med dråper, der de bakerste hele tiden tar igjen dråpene foran og gir dem et ekstra dytt. Vannet blir mer og mer samlet og går fortere og fortere, helt til en kanonkule av vann treffer insektet med kjempekraft og sender det i munnen til den ventende jegeren.

Ikke bare ett, men to hydrodynamiske triks. For en fisk!

Urinalsøl

Når vi først er i gang med Plateau-Rayleigh ustabiliteten, er vi nødt til å ta med et annet studie som har vakt oppsikt i år. Denne gangen er det urinaldynamikk som har blitt studert med høyhastighetskamera.

En urinstråle vil, akkurat som hos spyttefisken, brytes opp i dråper etter en viss avstand. Du har kanskje lagt merke til at herretoaletter lukter verre enn dem som damene bruker? Studien viser at når strålen treffer en overflate etter at ustabiliteten har inntruffet, er det så godt som umulig å unngå søl. Moralen: Sitt og tiss? Stå veldig nær urinalet? Eller vask ofte på guttedoen. Her har forskerne samlet noen andre, vitenskapelig begrunnede råd.


av 1 kommentar

Om hvordan verdens søteste dyr kan høres ut som et skummelt monster

For omtrent ti år siden var jeg og kjæresten min på tur rundt i Australia med telt og en 27 år gammel Golf. Vi er ingen utpregede villmarksmennesker, så vi sov stort sett på campingplasser, men en dag kom vi til en nasjonalpark der det bare var en ubemannet teltplass og en utedo, og der var det så fint at vi bestemte oss for å bli værende.

Jeg har aldri sovet så dårlig.

Problemet var hverken de usannsynlig store insektene og edderkoppene på do eller tanken på hvilke farlige slanger som kunne snike seg rundt i mørket.

Det var LYDEN.

NOE var i nærheten av teltet og hørtes ut som – vel, som en gris, på størrelse med en elefant, og med store hoggtenner.

Det var helt umulig å forstå hva som kunne lage denne lyden. Det er faktisk ikke så mange store dyr i Australia. Kenguru, emu, og noen ville hester og kameler, men ingenting som kunne tenkes å høres så skummel ut.

Da det endelig ble lyst våget vi oss ut av teltet, og på en gren over teltet satt
koala
en koala.

Vi følte oss naturligvis som noen pyser etter å ha blitt skremt av et så søtt dyr. Jeg ble derfor veldig, veldig glad da jeg leste om denne forskningsartikkelen som ble publisert forrige uke. Det har tydeligvis vært kjent at koalaene kan lage denne skumle lyden, men ingen har riktig forstått hvordan et så lite dyr kan lage en så stor lyd («den passer bedre for en elefant», i følge artikkelen).

Forskerne dissekerte ti hannkoalaer og så at de hadde helt normale stemmebånd, som var alt for korte til å kunne lage denne dype lyden. Men så oppdaget de en slags spalte i området som forbinder nesa med munnhulen, der det satt noe som kunne se ut som et par ekstra stemmebånd. Jeg kan forestille meg oppstandelsen i disseksjonsrommet. Et helt nytt organ var oppdaget!

Disse nye stemmebåndene er lengre enn de vanlige, og av samme grunn som en kontrabass lager dypere lyd enn en fiolin, vil lange stemmebånd lage dypere lyd enn korte. I tillegg er de tyngre, og det gjør at koalaen kan lage en kraftig lyd som bærer langt. Lyden lages ved å puste inn gjennom nesa. Derav min assosiasjon til griser.

For å være sikre på at de hadde funnet det riktige organet, brukte forskerne en slags støvsuger til å suge luft inn gjennom nesa og ned i halsen til koalaen. Lyden var riktig, mekanismen var definitivt funnet.

Hvorfor koalaen skulle ønske å høres ut som en monstergris med hoggtenner sier studien ingenting om. Du kan høre lyden her.


av Legg igjen en kommentar

Så tenner vi ett lys i kveld

Bilde: Wikimedia Commons

Bilde: Wikimedia Commons

Så kom desember igjen (som julekvelden på kjerringa), og adventslys er tent i de tusen hjem. Dette må være årets beste unnskyldning til å finne ut hva en flamme egentlig er for noe.

Fyrstikken

Vi starter med en fyrstikk. For å få noe til å brenne må det først bli varmt nok, og hva varmt «nok» er avhenger av hva det er du vil brenne. Når du drar en fyrstikk mot siden av fyrstikkboksen skjer det en hel liten kjedereaksjon: Friksjonen mellom små glasspartikler på boksen og på fyrstikkhodet får en liten mengde av et kjemikalie på fyrstikkboksen til å ta fyr; dette igjen får et annet kjemikalie i fysrtikkhodet til å produsere oksygen, slik at svovelet i fyrstikkhodet kan begynne å brenne, og dette varmer opp treet i fyrstikken nok til at det tar fyr – voila. Så bruker vi denne flammen til å tenne på stearinlyset.

Veken og stearinen

Det er lett å se at stearinen i nærheten av flammen smelter. Veken  trekker den flytende stearinen opp, på samme måte som tørkepapir suger opp vann. Det vi trenger veken i strearinlyset til er å få den flytende strearinen opp og i kontakt med masse luft.

Helt oppe ved flammen er det så varmt at stearinen blir til gass. Når denne varme gassen kommer i kontakt med oksygenet i lufta, skjer det en heftig reaksjon. Det er dette som er selve forbrenningen. Oksygenet river karbonatomer og hydrogenatomer fra hverandre, og lager nye små molekyler, stort sett vann og CO2.

Flammefargene

Å ta stearin og lage CO2 er ikke fult så enkelt som å ta legoklosser fra hverandre og sette dem sammen på nye måter. Det første som skjer er at det dannes noen skikkelig gira molekyler. Når disse energibuntene slapper av og organiserer seg som trauste vann- og CO2-molekyler, kvitter de seg med den ekstra energien ved å sende ut lys. Dette kan vi se som den blå fargen nederst i flammen.

Den varme gassen stiger oppover, og i midten av gassen blir det vanskelig å få tak i alt det oksygenet som trengs for å få forbrent stearingassen. Karbonet som ikke finner noe oksygen å henge med klumper seg sammen til mikroskopiske sotpartikler. I den varme flammen får sotpartiklene så høy temperatur at de begynner å gløde. Dette får flammen til å bli gul.

Sot eller ikke sot

Dette hadde jeg ikke tenkt på før, men sånn går det når man begynner å google ting. I en rolig stearinlysflamme vil sotpartiklene forbrennes når de når den ytre sonen av flammen, der de har nok oksygen å leke med og temperaturen fortsatt er høy. Men om flammen forstyrres, for eksempel dersom adventskransen er tent i et rom med mye trekk, kan sotpartiklene slynges ut av flammen uten å brenne opp.

Hvis veken blir for lang, vil lyset også begynne å produsere sot. Men hvorfor det er slik har ikke google kunnet forklare meg i kveld. Dette irriterer meg virkelig. Er det sånn at flammen blir ustabil og blafrer når veken blir over en viss lengde, slik at man får samme effekt som av trekk? Eller er det fordi den lange veken gir ekstra mye drivstoff til flammen slik at sotet rett og slett ikke rekker å forbrennes før det forlater den varme flammen? Om det er noen flammeeksperter som leser dette, ville jeg bli takknemlig for en oppklaring i kommentarfeltet.