Anja Røyne

Fysiker

Stikkordarkiv: forskning


av 5 kommentarer

Dykkersyke i trær

I går nevnte jeg så vidt at vann koker ved lavere temperatur når man er høyt oppe på fjellet.

Vannet koker lettere fordi trykket er lavere der oppe. Man har rett og slett en mindre mengde med luft å bære på når man har beveget seg et stykke opp gjennom atmosfæren. Når trykket er lavt er det lettere for molekylene å frigjøre seg fra hverandre og ta steget over i gassfasen.

Dette har faktisk ganske mye med trær å gjøre!

Et tre består på en måte av mange små sugerør ved siden av hverandre, som alle er fylt med vann. Siden det hele tiden fordamper noe vann fra bladene, strømmer det vann fra røttene og helt opp til de høyeste grenene.

Disse redwoodtrærne kan bli over 100 meter høye, og greier allikevel å dra vann helt opp til de øverste bladene sine.

Disse redwoodtrærne kan bli over 100 meter høye, og greier allikevel å dra vann helt opp til de øverste bladene sine.

Inne i hvert av sugerørene synker trykket jo lengre opp i treet man kommer. Vann er såpass tungt at 10 meter med vann gir det samme trykket som hele atmosfæren. Det er derfor vi ganske fort kan merke at trykket blir stort når vi dykker.

10 meter opp i treet er altså trykket «en atmosfære» mindre enn det var nede ved bakken.

En atmosfære minus en atmosfære blir…

null!

Null trykk? Høres ganske rart ut. Og om du er et redwoodtre har du kanskje fortsatt 90 meter igjen! Da fortsetter vi oppover i treet og får minus en… minus to… …. minus ni atmosfærer!

I en væske kan vi kan se for oss at molekylene holder hender med hverandre, i akkurat den avstanden til hverandre som de liker best. De danser rundt og bytter partner i blant, men liker ikke å være for langt borte fra vennene sine. Når vi senker trykket tar vi tak i molekylene og drar dem fra hverandre. De holder hverandre fortsatt i hendene men de må strekke veldig på armene sine for å klare det, så de har det ganske ubehagelig.

Om de hadde hatt plass skulle de for lenge siden bare ha sluppet hverandre og svirret rundt i gasstilstand. Men inne i sugerøret i treet får de ikke plass! De er klemt inne mellom de stive celleveggene i treet og klarer ikke lage nok plass til en gassboble.

Dette er bra for treet, for om det oppstår en boble midt inne i sugerøret så greier ikke treet lengre å bruke det røret til å suge vann med. Noen ganger skjer det, og da kalles det embolisme – dykkersyke. Det er nemlig noe av det samme som kan skje når trykket i blodet synker veldig fort hos dykkere som er på vei til overflaten.

Embolisme er ikke bra for trær. Derfor er det mange forskere som prøver å forstå mer om hvordan embolisme oppstår. En av metodene de bruker er å sette mikrofoner på trær og høre det lille poppet som kommer hver gang en boble oppstår inne i treet. De kan også lage negativt trykk inne i små trebiter ved å kjøre dem i sentrifuge, og så finne ut hvor dårlig sugererørene dungerer etterpå ved å måle hvor vanskelig det er å dytte vann gjennom trebiten.


av 1 kommentar

Forvitring: Hvordan lage runde kampesteiner av hardt fjell

Noe av det jeg har gjort i løpet av doktorgraden min er å studere hvordan stein forvitrer.

Spennende! Det er sant!

Spesielt når man kan reise på feltarbeid i Sør-Afrika. Dette er et av mange steder i verden hvor man kan studere sfæroidalforvitring, også kalt løkforvitring:

Her ser vi min veileder Bjørn som går løs på forvitret stein med geologhammer.

Her ser vi min veileder Bjørn som går løs på forvitret stein med geologhammer.

Det du trenger for å lage runde steiner av hardt fjell er:

1. Mye tid. Det har man stort sett i geologien, så vi bryr oss ikke mer om den ingrediensen.

2. En eller flere bestanddeler i steinen som er sånn at de helst skulle ha tatt litt mer plass, om de fikk sjansen, når de er på jordoverflaten.

3. Vann. Vann er alltid kjempeviktig. Vann er fantastisk. Ingenting fungerer uten vann. I dette tilfellet er det vannet som gjør det mulig for de frustrerte mineralene i steinen å reagere og utvide seg.

Vannet kommer inn i steinen gjennom ørsmå sprekker og åpninger. Det går greit siden vi har så god tid på oss. Når mineralene begynner å reagere med vannet og ta mer plass, utvider steinen seg. Men det er det jo egentlig ikke plass til! Stein er ikke særlig mykt. Den har det ikke med å bøye seg unna om noe inni den plutselig trenger mer plass. Derfor bygger det seg opp store spenninger i steinen, og så….

sprekker den! Det ytterste laget av steinen, der vannet har greid å komme inn og reagere, sprekker av som et løkskall. Så kan vannet krype inn på undersiden av løkskallet og jobbe med neste lag av steinen, helt til det samme skjer en gang til.

Litt etter litt blir steinblokken mindre og mindre og rundere og rundere.

Det vi la merke til i Sør-Afrika, som ingen riktig hadde lagt merke til før oss, var at denne avskallingen ikke er det eneste som skjer. Noen ganger knekker steinblokken tvers over på midten og så har man to løker istedenfor en.

En gang var dette en stor stein, som delte seg opp og ble til fire små. Nå har de blitt helt runde. Geologhammeren viser at det er et skikkelig geologibilde, og om man vet hvor stor en sånn hammer er forstår man med en gang hvor store steinene er.

En gang var dette en stor stein, som delte seg opp og ble til fire små. Nå har de blitt helt runde. Geologhammeren viser at det er et skikkelig geologibilde, og om man vet hvor stor en sånn hammer er forstår man med en gang hvor store steinene er.

En gang var dette en stor stein, som delte seg opp og ble til fire små. Nå har de blitt helt runde. Geologhammeren viser at det er et skikkelig geologibilde, og om man vet hvor stor en sånn hammer er forstår man med en gang hvor store steinene er.[/caption]

Da vi kom hjem til Norge måtte vi tenke lenge på hvordan det ble sånn at steinene knakk på midten. Da vi trodde vi forstod det, prøvde vi å få det samme til å skje på datamaskinen. Det gjorde det. Godt tegn.

Her ser vi forvitring av en firkantet, blå stein på datamaskinen. Den sprekker og sprekker, og til slutt er det nesten ingenting igjen.

Her ser vi forvitring av en firkantet, blå stein på datamaskinen. Den sprekker og sprekker, og til slutt er det nesten ingenting igjen.


av 2 kommentarer

hvorfor jeg jobber

Min sønn (6 år) gav meg en maskin. Den kunne lage alt, inkludert penger.

«Da trenger jeg jo aldri å jobbe igjen», sa jeg.

«Men mamma, da kan du jo ikke lære deg alt det du trenger å vite når vi vil ha svar på vanskelige spørsmål.»

Så sant! Det er jo akkurat derfor jeg jobber. Om det var penger jeg var ute etter skulle jeg jommen ha valgt et annet sted å være. Nå får jeg nok penger til alt jeg trenger, og bruker dagen på finne svar på vanskelige spørsmål. Som plommen i egget.


av 4 kommentarer

jeg har begått en blogg!

Som forsker, og attpåtil som fysiker, får jeg ofte spørsmål om hva det egentlig er jeg driver med. Saken er jo den at jeg har det utrolig morsomt på jobb, men det er ikke alltid så lett å vite hvor jeg skal begynne å forklare. Denne bloggen har jeg tenkt å bruke til å fortelle litt om det morsomme og fascinerende som skjer i min forskning og i forskningen til mine fantastiske kolleger, om fabelaktig forskning fra tidligere tider og om noen fysikkbetraktninger fra hverdagen.

Siden dette er en personlig og subjektiv blogg, har jeg ikke tenkt å være så nøye med referanser, presise definisjoner og annet som pleier å være veldig viktig når man skriver om fag. Målet er å skrive sånn at det blir både forståelig for venner og andre som ikke har realfagsbakgrunn. God trening for meg, og forhåpentligvis blir noe av det interessant for andre også!

Selvfølgelig blir jeg veldig glad om noen vil legge igjen en kommentar i blant, kanskje for å si fra om noe som er helt uforståelig, eller for å be meg skrive mer om ett tema, eller komme med andre forslag.