2013-05-23

"It works, bitches"

Alla föremål, all materia, sänder ut termisk strålning. På 1800-talet kom man på att denna strålning var proportionell mot föremålets temperatur och inget annat. (För att förenkla en smula.) Man kan, såvitt jag förstår, inte se skillnad på en glödande järnbit och en lika varm bit koppar, guld eller platina. Denna strålning kallas även svartkroppsstrålning eftersom ett (tänkt) fullkomligt svart föremål, som inte reflekterar något ljus alls, ändå sänder ut den.

Vid sekelskiftet 1900 kom Max Planck på exakt hur strålningen varierar med temperaturen. Samtidigt kom han att grunda kvantfysiken.

 xkcd: Science ("Bonus points if you can identify the science in question")

Den heldragna kurvan är svartkroppsstrålningen beräknad för temperaturen 2,73 K. Det är den temperatur universum tydligen borde ha, givet att Big Bang-hypotesen stämmer.

Den prickade kurvan är den bakgrundsstrålning man har uppmätt.



Den rättframma sammanfattningen citeras här av Richard Dawkins, sedan han fått frågan om varför man ska "tro" på den vetenskapliga metoden.


Här är förresten en sajt som gör stundom genialiska xkcd ännu bättre, när den förklarar osjälvklarheter som ovan nämnda.

Explain xkcd: 54: Science

kl.

3 kommentarer:

  1. devadattatorsdag 23 maj 2013 kl. 20:10:00 CEST

    Det finns tydligen en faktoid om att Planck skulle varit påverkad av den ultravioletta katastrofen när han försökte hitta rätt formel för svartkroppsstrålning. Det är ju ganska lätt att tro annars. Den ultravioletta katastrofen var ju en av de grundläggande fysikaliska paradoxerna vid det sekelskiftet (och där förtjänar väl frekvensen att nämnas mer än temperaturen).

    Det är också värt att påpeka att Boltzmann redan 1877 föreslog kvantiserade energinivåer (atomist som han var) och att Planck var djupt misstänksam mot Boltzmanns statistiska mekanik och högst motvilligt inspirerades av den.

    Den främsta anledningen till att det just är svartkroppsstrålning som xkcd använder är troligtvis för det är den teoretiska förutsägelse som kanske av alla observationer i vetenskapens historia passar bäst med data. Som NASA skrev: "[the] data match the curve so exactly, with error uncertainties less than the width of the blackbody curve, that it is impossible to distinguish the data from the theoretical curve"

    SvaraRadera
  2. devadattatorsdag 23 maj 2013 kl. 20:17:00 CEST

    För att expandera lite: de flesta människor ser förmodligen bara en graf och en formel och tänker "fysik och matte är komplicerade saker som nästan alltid är rätt", medan fysiker tänker "resultaten från COBE passade övernaturligt bra, det här är helt sanslöst när man tänker efter" och förmodligen får nåt religiöst i blicken. Själva sloganen är alltså en underdrift för fysiker.

    SvaraRadera
  3. Hexmasterfredag 24 maj 2013 kl. 13:33:00 CEST

    Tack för utläggningen.

    Lade till länken till fina Explain xkcd. Jag kände inte igen ekvationen direkt, ifall någon trodde det. :-)

    SvaraRadera

Obs! Endast bloggmedlemmar kan kommentera.